资源描述
2026届甘肃省师大附中物理高二上期末调研模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、下列物体的运动,不遵循经典力学规律的是
A.苹果从树上自由下落的运动 B.神舟飞船绕地球的运动
C.子弹飞出枪口后的运动 D.粒子接近光速的运动
2、如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.原线圈的输入功率为
B.电流表的读数为1 A
C.电压表的读数为
D.副线圈输出交流电的周期为50s
3、一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R.把它拉制成直径为的均匀细丝后,在温度不变的情况下,它的电阻变为( )
A.10000R B.100R.
C. D.
4、下列用电器中,利用静电的吸附作用进行工作的是()
A.电话机 B.电冰箱
C.复印机 D.电饭煲
5、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6、图中实线所示为某电场的电场线,虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a 点到b点的运动轨迹,则下列说法正确的是
A.b点的电场强度比 a 点的电场强度小
B.该试探电荷带负电
C.该试探电荷从a点到b点的过程中电场力一直做负功
D.该试探电荷从a点到b点的过程中速度先增加后减少
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示,圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力作用,则下列说法正确的是
A.a粒子动能最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁场中运动时间最短
D.它们做圆周运动的周期相同
8、如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则:
A.从P射出的粒子速度大
B.从Q射出粒子速度大
C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长
D.两粒子在磁场中运动的时间一样长
9、如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,A、V均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、D是灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,下列说法正确的是( )
图甲 图乙
A.交流电的频率为50 Hz
B.电压表的示数为22 V
C.当光照增强时,Ⓐ的示数变小
D.若用一根导线来代替线圈L,则灯D变亮
10、如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘,带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度在金属板上向右运动,在运动过程中( )
A.小球做先减速后加速运动 B.小球做匀速直线运动
C.小球受到的静电力对小球先做负功,后做正功 D.小球受到的静电力对小球做的功为零
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)如图所示为质谱仪的原理图,利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场,可以认为从容器出来的粒子初速度为零,粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条质谱线,关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________;三条谱线中a是粒子形成的_________。(填“氕”、“氘”或“氚”)
12.(12分)某学习小组探究一小电珠(电阻较小)在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示。
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请在乙方框中画出实验所需电路图________;
(2)某次测量,电流表指针偏转如图丙所示,则电流表的示数为________A;
(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丁所示,根据图线判断,将4只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路,其小电珠的总功率的值约为__W(保留三位有效数字)。
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L
14.(16分)ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的圆环,轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为q=+C的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)
(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
15.(12分)如图,两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源,导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.金属杆ab垂直导轨放置,质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当R0=1Ω时,金属杆ab刚好处于静止状态,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,求金属杆的加速度
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】苹果、飞船和子弹的运动都属于宏观物体低速运动的情形,经典力学能适用.故ABC错误.粒子接近光速的运动,属于高速运动的情形,不遵循经典力学规律;故D正确.本题选不遵循经典力学规律的,故选D
2、B
【解析】AC.理想变压器原线圈两端电压的有效值为
根据
解得
即电压表的读数为110 V,通过负载电阻的电流
则副线圈的输出功率
原线圈的输入功率也是220 W,AC错误。
B.根据
解得
即电流表的读数为1 A,B正确;
D.由可知,角速度
原线圈所接交流电的周期
副线圈输出交流电的周期不变,仍为0.02 s,D错误。
故选B。
3、A
【解析】镍铬丝的横截面的直径为d,横截面积为S1=,由数学知识得知,直径变化后横截面积是S2=,由于镍铬丝的体积不变,由长度变为原来的100倍,根据电阻定律R=ρ得到,电阻是原来的10000倍,即为10000R.故选A
4、C
【解析】本题考查各种电器的工作原理,从各种实例的原理出发可以得出结论
【详解】A、电话是利用电磁波传递信息,利用了电流的磁效应工作的,故A 错误;
B、电冰箱是利用物态变化时的吸热和放热原理制冷的,故B错误;
C、复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉吸附在鼓上.故C正确;
D、电饭煲是利用了电流的热效应,来加热的.故D错误;
5、D
【解析】根据左手定则可知,A图中安培力方向应该向下,B图中安培力应该垂直于磁场斜向左上方,C图中磁场方向和电流方向在同一直线上,不受安培力作用,D图中安培力方向斜向左下方垂直于电流方向,故ABC错误,D正确
6、B
【解析】A.由图可知,b处电场线较密,则b处电场强度较大,故A项与题意不相符;
B.合力大致指向轨迹凹的一向,可知电场力方向向上,与电场线的方向相反,所以该粒子带负电,故B项与题意相符;
CD.从a运动到b,力和速度方向夹角为锐角,电场力做正功,动能增大,速度增大,故CD项与题意不相符
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BCD
【解析】AB.粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动。则有
,
得:
,
可知当三个带电粒子的质量、电荷量相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,a粒子的轨迹半径最小,则其速率最小,动能最小,c粒子的轨迹半径最大,速率最大,则c粒子动能最大;故A错误,B正确;
D.粒子圆周运动的周期为
,
m、q相同,则三个带电粒子做圆周运动的周期T相同,故D正确;
C.粒子在磁场中运动的时间
,
θ是轨迹所对应的圆心角,而轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角,由图知a在磁场中运动的偏转角最大,轨迹对应的圆心角最大,运动的时间最长,c在磁场中运动的偏转角最小,轨迹对应的圆心角最小,运动的时间最短,故D正确。
故选BCD。
8、BD
【解析】粒子在磁场中做圆周运动,根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹,根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系,从而分析得出结论
【详解】如图,粒子磁场中做圆周运动,分别从P点和Q点射出;
由图知,粒子运动的半径RP<RQ,又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP<vQ,故A错误,B正确;粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系(图示弦切角相等),粒子在磁场中偏转的圆心角相等,根据粒子在磁场中运动的时间:t=T,又因为粒子在磁场中圆周运动的周期,可知粒子在磁场中运动的时间相等,故C错误,D正确;故选BD
【点睛】粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹,掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键
9、AD
【解析】因交流电的周期是0.02 s,所以频率为,故A正确;原线圈接入电压的最大值是220 V,所以原线圈接入电压的有效值是U1=220 V,根据理想变压器变压比:,代入数据解得副线圈的电压为:U2=22 V,故B错误;有光照增强时, R阻值随光强增大而减小,根据,得副线圈输出功率增大,所以原线圈输入功率增大,所以电流表Ⓐ的示数变大,故C错误;用导线代替线圈,对电流的阻碍减小,所以D变亮,故D正确
故本题选AD
10、BD
【解析】金属板处于静电平衡状态,表面为等势面,因此小球受到的静电力不做功,小球电势能保持不变;电场力的方向与金属板表面垂直,故小球受到的合外力为零,小球做匀速直线运动,故BD正确,AC错误;
故选BD
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 ①.氕 ②.氚
【解析】[1].粒子在电场中被加速,由动能定理得;
粒子进入磁场时的速度大小
由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕<m氘<m氚,则它们的速度关系为:v氕>v氘>v氚,即速率最大的是氕;
[2].粒子进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
粒子轨道半径
由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕<m氘<m氚,则R氕<R氘<R氚,a、b、c分别对应:氚、氘、氕。
12、 ①. ②.0.44 ③.2.20~2.30
【解析】(1)[1]滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,则滑动变阻器采用分压接法,电路图如图所示
(2)[2]由图丙所示电流表可知,其量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.44A;
(3)[3]四个灯泡并联后接入电源两端组成闭合回路,则四灯泡的电原相同,设单个灯泡电流为I,则有:
代入数据并化简可得对应的U-I图像为:
在灯泡伏安特性曲线中作出对应U-I图像如图乙所示,两图像的交点即表示灯泡的工作点,则可知:
每个灯泡的功率
所以总功率为
由于作图和读数误差,所以2.20W~2.30W均可以。
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得
,代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图
由几何关系得
联立求得
代入数据解得
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC,则对于小球由A→C的过程中,由动能定理得:
解得:
(2)小球在C点时受力分析如图
由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知,小球对轨道压力:
NC′=NC=3N
15、(1)2T;(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上
【解析】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度,由平衡条件求解磁感应强度;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右;
由平衡条件有:BILcosθ=mgsinθ
解得B=2T;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,大小不变;
根据牛顿第二定律可得:BIL﹣mgsinθ=ma
解得:a=1.5m/s2,方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题,解答此类问题要明确导体棒的受力情况,结合平衡条件列方程解答
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