资源描述
重庆大学城第一中学校2025年高二上物理期末复习检测模拟试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0=11Ω的纯电阻用电器供电.已知输电线的总电阻R=10Ω,T2的原、副线圈匝数比为4∶1,用电器两端的电压为u=220sin100πt(V),将T1、T2均视为理想变压器.下列说法正确的是
A.输电线消耗的功率为500W
B.升压变压器中电流的频率为100Hz
C.降压变压器的输入功率为4400W
D.当用电器的电阻减小时,输电线消耗的功率减小
2、如图所示,直线OAC的某一直线电源的总功率随总电流变化的曲线,抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率随总电流的变化曲线,若A、B对应的横坐标为1.5,则下面判断正确的是( )
A.线段AB表示的功率为2.25 W
B.电源的电动势为3 V,内阻为1.5 Ω
C.电流为2 A时,电源的输出功率最大
D.电流为1 A时,路端电压为1 V
3、如图所示的皮带传动装置中,甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴,其中甲、乙、丙三轮的半径之比.、、三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点,若传动中皮带不打滑,则( )
A.,两点的线速度大小之比为
B.,两点的角速度大小之比为
C.,两点的向心加速度大小之比为
D.,两点向心加速度大小之比为
4、如图所示,P、Q为一对固定于真空中的等量正点电荷,O是它们连线的中点,A、B是连线中垂线上且关于0点对称的两点,一带负电粒子从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,下列说法正确的是
A.粒子从A点到O点的运动是匀加速直线运动
B.粒子从A点到B点的运动过程中加速度先增大后减小
C.粒子运动到O点时动能最大,电势能为零
D.粒子将在A、B之间做往复运动
5、关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.电场强度是矢量,真空中点电荷的电场强度定义式为E=
B.电场强度的公式E=,适用于任何静电场
C.磁感应强度B是矢量,其定义式为B=
D.由磁感应强度公式B=,磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
6、如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为1Ω。电动机内部绕线电阻为2.0Ω,电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时,电流表示数为20A,电压表示数为60V;再接通S2,启动电动机工作,电压表示数变为45V,则此时通过启动电动机的电流是()
A.20A B.22.5 A
C.30A D.45 A
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、如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=5Ω.开关S断开时与闭合时相比,ab段电路消耗的电功率相等.以下说法中正确的是
A.电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω
B.电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω
C.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数
D.开关S断开时与闭合时相比,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω
8、如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部),下列判断正确的是( )
A.磁铁与线圈相互排斥
B.磁铁与线圈相互吸引
C.通过R的感应电流方向为从a到b
D.通过R的感应电流方向为从b到a
9、如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出).虚线是一带电粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线,下列判断正确的是
A.粒子所受电场力的方向一定是由M指向N
B.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小
C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能
D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度
10、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动.如图所示,由此可以判断 ( )
A.油滴一定做匀速运动
B.油滴一定做匀变速运动
C.油滴带正电,且它是从M点运动到N点
D.油滴带负电,且它是从N点运动到M点
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)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑤先________,再放开________,让其带动纸带一起运动;中间与滑块2相撞并粘在一起运动;
⑥取下纸带,重复步骤④⑤,选出理想的纸带如图(b)所示;
⑦测得滑块1的质量310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量205g
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字)
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是________
12.(12分)在测定电源电动势和内电阻实验中,选择合适的器材组成如图所示的电路
(1)将电阻箱R阻值调到R1=28Ω时,电压表读数为U1=1.4V,将电阻箱R阻值调到R2=13Ω时,电压表读数为U2=1.3V,根据这两组数据求得电源电动势E=___V;内电阻r=___Ω.(保留两位有效数字)
(2)多次改变电阻箱的电阻R,读出对应的电压表读数U,然后用图象法处理数据,以电压表读数U为纵轴,以为横轴,做出图象得到一条直线.电动势等于图象的___;内电阻等于图象的___
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、C
【解析】对于单相变压器,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小,从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小
【详解】A.用电器的电流为:
根据:
解得输电线上的电流为:,输电线消耗的功率为
故A错误;
B.变压器只改变电压,不改变频率,故频率:
故B错误;
C.用电器消耗的功率为:
根据能量守恒得降压变压器的输入功率为,故C正确;
D.当用电器的电阻减小时,由于电压不变,电流增大,输电线消耗的功率增大,故D错误
【点睛】本题主要是考查了远距离输电,关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比和升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系
2、A
【解析】根据电源的总功率P=EI,由C点的坐标求出电源的电动势和内阻;AB段表示外电路的功率,再求解AB段表示的功率
【详解】B项:电源的总功率P=EI,C点表示I=3A,P=9W,则电源的电动势:,由图看出,C点表示外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有:P=I2r,
代入解得:r=1Ω,故B错误;
A项:AB段表示的功率为:PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1(W)=2.25W,故A正确;
C项:电源的输出功率:P=EI-I2r=2I-I2=-(I-1)2+1,故当I=1A时输出功率最大,为1W,故C错误;
D项:根据U=E-Ir=3-I,当I=1A时,U最大,为2V,故D错误
故应选:A
【点睛】解决本题的关键在于:(1)理解电源的总功率P总随电流I变化的图象与电源内部热功率Pr随电流I变化的图象的涵义;(2)分清三种功率及其关系:电源的总功率P总=EI,电源内部发热功率P热=I2r,外电路消耗功率P外=UI=I2R,且根据能量关系得P总=P外+P热
3、C
【解析】A.由于甲、乙两轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同,所以AB两点的线速度大小之比为1:1,故A错误;
B.由于乙、丙两轮共轴,故BC两点角速度相同,由公式可得
所以
所以AC两点的角速度大小之比为,故B错误;
C.由向心加速度公式得
故C正确;
D.由向心加速度公式得
故D错误
故选C。
4、D
【解析】两等量正电荷周围部分电场线如图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向;
AB、由上面的分析知粒子所受的电场力是变化的,粒子由A向O的加速度可能先增大后减小,也可能一直减小;过O点可能先增大后减小,也可能一直增大,所以粒子从A点到B点的运动过程中加速度可能先增大后减小再增大后又减小,可能先减小后增大,故A、B错误;
C、由上面的分析知粒子从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到B过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,电势能最低,不是零,故C错误;
D、因AB关于O点对称,粒子从A点由静止释放,到B的速度恰好为零,将在A、B之间做往复运动,故D正确;
故选D
5、C
【解析】A.电场强度是矢量,其定义式为,公式为点电荷场强的决定式,故A错误;
B.电场强度的公式,仅适用于任何匀强电场,故B错误;
C.磁感应强度是矢量,公式的磁感应强度的定义式,该定义式的条件是电流的方向垂直于磁场的方向,电流元在磁场中受力为,故C正确;
D.磁感应强度的方向和该处的通电导线所受的安培力方向垂直,故D错误。
故选C。
6、A
【解析】只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得,电源的电动势
灯泡的电阻
再接通S2后,流过电动机的电流为
故A正确,BCD错误。
故选A
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、AD
【解析】由题中“电源电动势E恒定”可知,本题考查闭合电路欧姆定律和动态电路,根据闭合电路欧姆定律公式和动态电路变化可分析本题
【详解】AB.取
有
当S断开前后有
时
将代入方程成立,而将代入方程不成立,故A错误B正确;
C.将R3和电源内阻看作一整体,则此时电压表测量路端电压,开关断开时等效外电路总电阻大于开关闭合时的,所以开关断开时电压表示数大,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律得
则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为
故D正确
8、AC
【解析】由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则磁铁与线圈相互排斥,故A正确,B错误;由题目中图可知,当磁铁竖直向下运动时,穿过线圈的磁场方向向下增大,由楞次定律可知感应电流的磁场应向上,则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b.故C正确,D错误、故选AC
点睛:在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示:“来拒去留”直接判断,不必再由安培定则判断线圈中的磁场,再由磁极间的相互作用判断力的方向
9、AC
【解析】A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,物体所受外力指向轨迹内侧,所以粒子受力分析一定是由M指向N,故A正确;B、粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B错误;C、粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能,故C正确.D、由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线,说明粒子一定受恒力,即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度,故D错误;故选AC
【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口,然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况
10、AC
【解析】对带电粒子进行受力分析,受到竖直向下的重力,水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力,由于带电粒子做直线运动,所以洛伦兹力只能垂直于直线向上,从而可判断粒子的电性以及运动方向
【详解】油滴做直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力作用,因为重力和电场力均为恒力,根据物体做直线运动条件可知,粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知,粒子必定做匀速直线运动,故A正确,B错误
根据做直线运动的条件和受力情况(如图所示)可知,如果油滴带正电,由左手定则判断可知,油滴的速度从M点到N点,如果油滴带负电,电场力向右,若油滴的速度从N点到M点,则由左手定则判断可知,洛伦兹力斜向右上方,油滴不可能做直线运动,故C正确,D错误.故选AC
【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中,只要是做直线运动,一定是匀速直线运动(v与B不平行).若速度是变的,洛伦兹力会变,合力就是变的,合力与速度不在一条直线上,带电体就会做曲线运动
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.接通打点计时器的电源 ②.放开滑块 ③.0.620 ④.0.618 ⑤.纸带与打点计时器限位孔有摩擦
【解析】(1)[1][2]根据打点计时器使用可知,接通打点计时器的电源,后放开滑块;
(2)[3]放开滑块1后,滑块1做匀速运动,跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动,根据纸带的数据得,碰撞前滑块1的动量为
滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s;
[3]碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为
(3)[4]结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用。
12、 ①.1.5 ②.2.0 ③.纵轴截距 ④.斜率的绝对值
【解析】由闭合电路欧姆定律,分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况,列出含有电动势和内阻的方程组求解;由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻
【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可知:E=U+Ir=U+r,根据题意可知:E=1.4+ r,E=1.3+r,解得:E=1.5V,r=2.0Ω
(2)由图示电路图可知,电源电动势:E=U+Ir=U+r,整理得:U=E﹣r,则U﹣图象与纵轴的截距等于电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻
【点睛】本题是一道电学测定某电源的电动势和内电阻实验题
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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