资源描述
2025年河北省抚宁一中物理高二第一学期期末质量跟踪监视模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是
A.在这两种连接状态下,小灯泡电阻相等
B.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2
C.电源1与电源2的内阻之比是7∶11
D.由于小灯泡L的U-I图线是一条曲线,所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
2、关于磁感应强度B,下列说法中正确的是( )
A.由定义式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处,它所受的磁场力一定为零
C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某处磁感应强度方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
3、在1 min内通过阻值为5Ω的导体横截面的电量为240 C,那么加在该导体两端的电压是( )
A.20 V B.48 V
C.120 V D.1 200 V
4、如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R减小时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
5、如图所示,光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框.匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下.导体框的一边始终与磁场边界平行,在外力作用下以恒定速度v穿过磁场.下列说法不正确的是( )
A.穿过磁场过程,外力做的功为
B.穿过磁场过程,导体框产生的焦耳热为
C.进入磁场过程,通过导体框某一横截面的电荷量为
D.进入和离开磁场过程,通过导体框的电流大小都为,且方向相同
6、如图所示,是一个按正弦规律变化的交变电流的图象,则该交变电流的周期和电流的有效值分别是( )
A.0.2s,5A B.0.2s,5A
C.0.1s,5A D.0.1s,5A
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、图是应用光敏电阻设计的实验电路,闭合开关后,用光照向光敏电阻,发现光强增加时,灯变得更亮,下列分析正确的有( )
A.光敏电阻的阻值随光强的增加而增大
B.光敏电阻的阻值随光强的增加而减小
C.灯变得更亮,说明电路中的总电阻变小
D.灯变得更亮,说明电路中的总电阻变大
8、用均匀导线做成的矩形线圈abcd,长为3l,宽为,矩形线圈的一半放在垂直纸面向外的匀强磁场中,线圈总电阻为R,如图所示.当磁场的磁感应强度大小以B=3+2t的规律变化时,下列说法正确的是
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中产生的感应电动势大小为3l2
C.线圈中产生的感应电流大小为
D.线圈受到的安培力向右
9、电梯的顶部挂一个弹簧测力计,测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物,电梯在匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10 N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N。关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2,处于超重状态
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4 m/s2,处于失重状态
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为4 m/s2,处于失重状态
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2,处于超重状态
10、如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中,结果一部分电子从小孔c射出,一部分电子从小孔d射出,则从c、d两孔射出的电子
A.速度之比vc∶vd=1∶2
B.在容器中运动时间之比tc∶td=1∶2
C.在容器中运动加速度之比ac∶ad=2∶1
D.在容器中运动受到向心力之比Fc∶Fd=1∶2
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)在匀强磁场中,有一段0.05m的导线和磁场垂直.当导线通过的电流是1A时,受磁场的作用力是0.1N,那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T;当导线通过的电流是0时,那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T
12.(12分)欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求:测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有:
A、待测电源E:电动势约,内阻在间
B、待测G表:量程,内阻在间
C、电流表A:量程2A,内阻约
D、电压表V:量程300mV,内阻约
E、定值电阻:;
F、滑动变阻器:最大阻值,额定电流1A
G、电阻箱:
H、开关S一个,导线若干
(1)小亮先利用伏安法测量G表内阻
①图甲是小亮设计的实验电路图,其中虚线框中的元件是______;填元件序号字母
②说明实验所要测量的物理量______;
③写出G表内阻的计算表达式______
(2)测出后,小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到,使其等效为一只电压表,接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r
①请你在图乙中用笔画线,将各元件连接成测量电路图,
( )
②若利用测量的数据,作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示,则可得到电源的电动势______V,内阻______
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、B
【解析】根据电源的外特性曲线U-I图线,可求出灯泡电阻和电源电动势以及内阻;
根据灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流,即可求出功率;
欧姆定律适用于纯电阻,灯泡是纯电阻;
【详解】A、根据图象交点知与电源1相接时电阻,与电源2相连接时,在这两种连接状态下,小灯泡的电阻不相等,故A错误;
B、小灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则连接电源Ⅰ时,,,故
连接电源Ⅱ时,,,故,
所以小灯泡消耗的功率之比为:,故B正确;
C、U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻,根据电源U-I图线,,,则,故C错误;
D、欧姆定律适用于纯电阻,灯泡是纯电阻,适用欧姆定律,故D错误
【点睛】本题关键在于对电源伏安特性曲线、灯泡伏安特性曲线的理解,明确交点的含义
2、B
【解析】A.磁感应强度定义式为,当电流I增大时,其安培力F也随之增大,而其比值是不变的,故磁感应强度B与F、IL均无关,选项A错误;
B.一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方,根据F=BIL,当B=0时,F=0,故它所受到的磁场力一定为零,选项B正确;
C.一小段通电直导线在某处不受磁场力作用,也可能是导线与磁场方向平行,故不能说明则该处的磁感应强度一定为零,选项C错误;
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相互垂直,并不是相同的,选项D错误
3、A
【解析】导体的电流为,故导体两端的电压为,A正确
4、B
【解析】AB.甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,故A错误,B正确;
CD.乙表是电压表,R减小时,乙表中变阻器分压减小,量程减小。R增大时,乙表中变阻器分压增大,量程增大,故CD错误。
故选B。
5、D
【解析】A、根据安培力公式F=BIL,结合法拉第电磁感应定律,与闭合电路欧姆定律,及力做功表达式,即可求解;B、根据焦耳定律Q=I2Rt,即可求解;C、依据电量表达式q=It,及法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,即可推导电量的综合表达式,从而求解;D、根据楞次定律,结合法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,即可求解
【详解】A、根据法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,则线圈穿过磁场过程产生的感应电流大小,依据安培力公式,根据力做功表达式W=Fs,那么只有在进与出磁场过程中,才有安培力,因此安培力做功,由于在外力作用下以恒定速度v穿过磁场,则外力做的功为,故A正确;
B、由上分析可知,根据焦耳定律Q=I2Rt,那么穿过磁场过程,导体框产生的焦耳热为,故B正确;
C、依据电量表达式q=It,及法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,即可推导电量的综合表达式,那么进入磁场过程,通过导体框某一横截面的电量为,故C正确;
D、根据楞次定律可知,进入和离开磁场过程,通过导体框的电流方向不同,但它们的大小是相同,即为,故D错误;
本题选不正确的故选D.
【点睛】考查法拉第感应定律与闭合电路欧姆定律,及楞次定律的内容,掌握安培力与力做功表达式,理解电量的综合表达式的推导,注意当线圈完全进入磁场时,线圈中没有感应电流,只有在进与出过程中,才有磁通量的变化
6、A
【解析】根据正弦式电流图象知,周期T=0.2s,电流的最大值为Im=5A,有效值为
A.0.2s,5A,与结论相符,选项A正确;
B.0.2s,5A,与结论不相符,选项B错误;
C.0.1s,5A,与结论不相符,选项C错误;
D.0.1s,5A,与结论不相符,选项D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、BC
【解析】光照强度增加时,光敏电阻阻值减小,闭合回路总电阻减小,电流变大,灯变得更亮,故选项BC正确
点睛:光敏电阻是可变电阻,本题相当于动态分析问题,分析部分与整体的关系是关键
8、BD
【解析】由楞次定律可以判断出感应电流的方向,由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势,由欧姆定律可以求出线圈中产生的感应电流;根据左手定则判断安培力的方向
【详解】磁感应强度增大,由楞次定律可知,感应电流沿adcba方向,故A错误;由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势,故B正确;线圈中产生的感应电流大小为,选项C错误;根据左手定则判断线圈所受的安培力的方向向右,选项D正确;故选BD.
【点睛】熟练应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律即可正确解题,注意磁通量有效面积是线圈面积的一半
9、AD
【解析】考查超重失重的判断。
【详解】质量为1 kg的重物,匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10 N,即重力为10N,某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N,属于超重现象,超重现象时,加速度向上,向上加速和向下减速的加速度都是向上的,由牛顿第二定律可得
解得
AD正确。
故选AD。
10、BC
【解析】设磁场边长为,如图所示,粒子从点离开,其半径为:
粒子从点离开,其半径为:
A.电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得:
电子速率之比:
故A错误;
B.从点射出的电子的运动时间是个周期,从点射出的电子的运动时间是个周期,电子在磁场中做圆周运动的周期相同,从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比:
故B正确;
C.向心加速度:
从两孔射出的电子的加速度大小之比:
故C正确;
D.向心力:
向心力之比:
故D错误;
故选BC。
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、 ①.2 ②.2
【解析】根据磁感应强度的定义式,磁感应强度,这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关,即该处的磁感应强度有磁场本身决定,该匀强磁场磁感应强度
12、 ①.E ②.G表示数I, V表示数U ③. ④.电路图见解析 ⑤. ⑥.
【解析】(1)[1].G表本身可以测量通过的电流,但由题意可知,G表内阻较小,无法直接用电压表进行测量,故应与E:定值电阻R0串联后再与电压表并联;
[2][3].同时由于两表量程偏低,且滑动变阻器阻值偏小,为了安全,采用滑动变阻器分压接法;故原理图如甲图所示;为了更好地保护电路,也可以与电阻箱串联后给G供电;故电路图可以是甲图中的任一个;
由欧姆定律可知
解得:
则要测量的量是: G表示数I,V表示数U;
(2)①[4].将G表与电阻箱串联后,可以充当电压表使用,则其应并联在电源两端,滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验,实物电路图如图所示:
②[5][6].电源的路端电压
U=IG(200+2800)=3000IG
故图象与纵坐标的交点为500μA,则电源的电动势为:
E=500μA×3000=1.5V;
内阻
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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