资源描述
清远市重点中学2025年物理高二第一学期期末质量跟踪监视试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、关于电流,下列说法正确的是( )
A.电子的运动速率越大,电流就越大
B.单位时间内通过导体横截面积的电量越多i,导体中的电流越大
C.因为电流有方向,所以电流时矢量
D.导体中的电流,一定是自由电子的定向移动形成的
2、如图所示,一带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场,刚好贴下边缘飞出,已知产生场强的金属板长为L,如果带电粒子的速度为2v 时,当它的竖直位移等于板间距d时,它的水平射程x为( )
A.1.5L B.2L
C.2.5L D.3L
3、如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域,取沿abcda的感应电流为正,则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是
A. B.
C. D.
4、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机,电阻r=1 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电路连接,滑动变阻器R的最大阻值为6 Ω,滑片P位于滑动变阻器距下端处,定值电阻R1=2 Ω,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期T=0.02 s.闭合开关S,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转动过程中理想电压表示数是5 V.下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗的功率为W
B.0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零
C.线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是V
D.线圈从开始计时到s的过程中,通过R1的电荷量为C
5、如图所示,用两根轻细悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )
A.tanθ,竖直向上 B.tanθ,竖直向下
C.sinθ,平行悬线向下 D.sinθ,平行悬线向上
6、如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒
D.动量、机械能都不守恒
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,在匀强磁场中放置一个边长为1m、电阻为0.5Ω的单匝正方形导线框,线框平面与磁场垂直,磁场的磁感应强度的大小按B=(1+2t)T随时间变化,则( )
A.线框中的感应电动势逐渐增大
B.线框中的感应电流大小始终为4A
C.t=ls时线框受到的磁场力为12N
D.t=ls时穿过线框的磁通量为3Wb
8、关于电动势,下列说法正确的是( )
A.电源两极间的电压等于电源电动势
B.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能就越多
C.电源电动势的数值等于内、外电压之和
D.电源电动势由电源本身决定,与外电路的组成无关
9、空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度沿水平方向(未标明方向),磁场垂直纸面向外,一带电油滴以某速度进入复合场中,正好做直线运动,其运动轨迹如虚线所示,ab 是轨迹上的两个点,则下列判断正确的是()
A.油滴带负电
B.油滴必定做匀速直线运动
C.油滴可能从 a 运动到 b,也可能从 b 运动到 a
D.电场方向水平向左
10、在下列各种现象中,静摩擦力起作用的有()
A.物块在粗糙斜面上下滑 B.握在手中的瓶子不会滑落
C.汽车在水平路面上转弯 D.消防员手握绳索向上爬
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)在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用
A.干电池(电动势约1.5 V)
B.直流电流表(量程为0~0.6 A, 内阻为约0.10 Ω)
C.直流电流表(量程为0~3 A, 内阻约为0.025 Ω)
D.直流电压表(量程为0~3 V, 内阻约为5 kΩ)
E.直流电压表(量程为0~15 V, 内阻约为25 kΩ)
F.滑动变阻器(阻值范围为0~15 Ω,允许最大电流为1 A)
G.滑动变阻器(阻值范围为0~1000 Ω,允许最大电流为0.5 A)
H.开关
I.导线若干
J.电池夹
(1)为了实验误差较小,本实验选定的电流表为_____,电压表为_____,滑动变阻器为_____(填仪器的序号字母)。
(2)在虚线框内画出实验原理图________.
(3)根据实验记录,画出的U—I图象如图所示,可得待测电池的内阻r=________ Ω.待测电源的电动势E=________ V。(保留三位有效数字)
12.(12分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表:量程0 ~ 0.6 A,内阻为0.1 Ω
C.电流表:量程0 ~ 3 A,内阻约为0.02 Ω
D.电压表:量程0 ~ 3 V,内阻约为15kΩ
E.滑动变阻器:0 ~ 30 Ω,最大允许通过电流为2 A
F.滑动变阻器:0 ~ 2 kΩ,最大允许通过电流为1 A
G.导线若干,开关
(1)为了尽量得到较准确的实验结果和方便操作,我们选择了图甲所示的电路进行实验,电流表应选________。(填器材前面的字母序号,如A、B、C等)。
(2)某同学根据记录的数据画出U-I图线如图乙所示。根据图乙中所画的图线可得出干电池的电动势E = ____V,内阻r = ____Ω。(结果均保留两位有效数字)
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,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
14.(16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
15.(12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
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、B
【解析】电流大小与电子运动速率无关,故A错误;电流的定义为电量与时间的比值,即为单位内通过的电量,是由电量与时间共同决定的,电量多电流不一定大,但如果是单位时内通过截面的电量多,则电流大,故正确;电流有方向,我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,但电流不是矢量,矢量的运算必须遵循平行四边形定则,电流有方向,但不符合矢量合成法则不是矢量,故错误.导体中的电流,不一定是自由电子的定向移动形成的,也可能是其他带电离子定向移动形成的,选项D错误;故选B.
2、C
【解析】带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入电场时有 ,带电粒子的速度为2v 时的偏转位移为:,粒子偏出时速度的方向沿场线交予上极板的中点如图所示:
由三角形相似得,又有联立解得:,C正确,ABD错误
考点:本题考查了带电粒子在电场中的偏转
3、C
【解析】bc边的位置坐标x在L-2L过程,线框bc边有效切线长度为
l=x-L
感应电动势为
E=Blv=B(x-L)v
感应电流
电流的大小随x逐渐增大;根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→b→c→d→a,为正值。x在2L-3L过程,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a,为负值,线框ad边有效切线长度为
l=x-2L
感应电动势为
E=Blv=B(x-2L)v
感应电流
大小随x逐渐增大。
A.图像与分析不符,故A错误。
B.图像与分析不符,故B错误。
C.图像与分析相符,故C正确。
D.图像与分析不符,故D错误。
4、D
【解析】A、根据电压表示数,结合功率表达式,即可求解;
B、从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,电压瞬时值最大;
C、从线圈处于垂直中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=Emcosωt;
D、由电流的平均值可得转过90°的过程中通过电阻R的电荷量
【详解】滑动片P位于滑动变阻器距下端1/3处,即2Ω,与定值电阻R1=2Ω并联,再与4Ω串联,且电压表示数为5V,则电路中的电流,因此电阻R1电流I1=0.5A;那么阻R1消耗的功率为P=I12R1=0.52×2=0.5W;故A错误;因从线圈处于垂直中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:e=Emcosωt,因此0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为最大值,故B错误;由A选项分析可知,线圈产生感应电动势有效值为E=I(R+r)=1×(5+1)=6V,那么感应电动势的最大值为6V,;因此线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:e=6cos100πt(V),故C错误;图示位置磁通量为NBS,从开始计时到1/200s的过程中,由图示位置转过90°角的过程中,磁通量由BS减为零,故磁通量的变化为:△∅=BS,感应电动势的平均值为:.感应电流的平均值为:.则线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为:,那么经过R1的电荷量为,故D正确.故选D
【点睛】本题涉及交流电压与交流电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值;瞬时值要注意确定相位,对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定,而涉及到耐压值时,则由最大值来确定,而通过某一电量时,则用平均值来求
5、D
【解析】要求所加磁场的磁感应强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向不变,由画出的力的三角形可知
安培力的最小值为
Fmin=mgsinθ
即
IlBmin=mgsinθ
得
Bmin=sinθ
方向应平行于悬线向上
故选D
6、B
【解析】根据系统动量守恒的条件:系统不受外力或所受合外力为零判断动量是否守恒。根据是否是只有弹簧的弹力做功判断机械能是否守恒。
【详解】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统在水平方向不受外力作用,系统动量守恒,但是子弹击中木块A过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B正确,ACD错误。
故选B。
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、BD
【解析】AB.根据
T
可得:T/s,为一个定值,根据法拉第电磁感应定律得线框中的感应电动势为:
V
根据欧姆定律得线框中的感应电流大小为:
A
A错误,B正确;
C.线框全部处于磁场中,对边长度相等,电流大小相等,方向相反,所以受到的磁场力也是大小相等,方向相反,则线框受到的磁场力为零,C错误;
D.t=1s时,B=3T,所以此时穿过线框的磁通量为3×1×1Wb=3Wb,D正确。
故选BD。
8、CD
【解析】AC.电源没有接入电路时两极间的电压等于电源电动势,在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压,电源电动势的数值等于内、外电压之和,故A错误,C正确;
B.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大,但不是将其他形式的能转化为电能就越多.故B错误;
D.电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,大小由电源本身决定,与外电路的组成无关,故D正确
【点睛】电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量;电源电动势等于电源没有接入电路前两极间的电压,等于电路内外电压之和
9、BC
【解析】对油滴受力分析,讨论油滴可能的电性以及可能的运动方向,根据三个力的位置关系分析是否能沿直线运动.
【详解】若油滴带正电,且由b向a运动时,油滴受向下的重力,垂直ab斜向右上方的洛伦兹力,若电场力水平向左,即此时电场水平向左,则油滴受的三个力能够平衡,做匀速直线运动;若油滴带正电,且由a向b运动时,油滴受向下的重力,垂直ab斜向左下方的洛伦兹力,无论电场力是水平向左还是向右,油滴受的三个力都不能平衡,不可能沿直线ab运动;若油滴带负电,且由b向a运动时,油滴受向下的重力,垂直ab斜向左下方的洛伦兹力,无论电场力是水平向左还是向右,油滴受的三个力都不能平衡,不可能沿直线ab运动;若油滴带负电,且由a向b运动时,油滴受向下的重力,垂直ab斜向右上方的洛伦兹力,若电场力水平向左,即此时电场水平向右,则油滴受的三个力能够平衡,做匀速直线运动;则油滴可能带正电,也可能带负电;油滴必定做匀速直线运动;油滴可能从 a 运动到 b,也可能从 b 运动到 a;电场方向可能水平向左,也可能水平向右;故选项BC正确,AD错误;故选BC.
【点睛】本题考查带电粒子在复合场中的运动情况,解题的关键在于明确各力的特点,特别注意洛伦兹力大小和方向均与速度有关,故如果是变速运动时则洛伦兹力发生变化,合力方向一定会发生变化,粒子不可能做直线运动
10、BCD
【解析】根据“静摩擦力”可知,本题考查了静摩擦力的理解和应用,根据静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同,但一定与物体相对运动趋势方向相反.静止物体所受静摩擦力不一定为零等相关知识进行判断即可
【详解】A、物体在粗糙的斜面上下滑,受到的是滑动摩擦力,而不是静摩擦力,故A错误;
B、握在手中的瓶子不会滑落,也是在静摩擦力作用下,使其与重力相平衡.故B正确
C、汽车在水平路面上转弯,是静摩擦力提供向心力,故C正确;
D、消防员手握绳索向上爬,受与绳索没有相对运动,受到的是静摩擦力,故D正确
【点睛】静摩擦力的方向可以根据静摩擦力总是阻碍物体的间相对运动趋势来理解其方向
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).B (2).D (3).F (4). (5).0.690 (6).1.45
【解析】(1)[1][2][3].因电源电动势为1.5V,则电压表选择D;电路中的电流不超过0.6A,则电流表选择B;滑动变阻器选择阻值较小的F即可;
(2)[4].实验电路如图:
(3)[5][6].待测电池的内阻
待测电源的电动势E=1.45V。
12、 ①.B ②.1.5 ③.0.90
【解析】(1)[1]电源内阻较小,为了准确测量内阻,选择已知内阻的电流表B;
(2)[2][3]U-I图线与纵坐标交点表示电动势,由图可知,电动势为
内阻为
解得
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、(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
14、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
15、 (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
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