资源描述
2025年云南省昆明市官渡一中物理高二第一学期期末经典模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、如图所示,真空中有两个点电荷q1,q2,它们的质量分别为m1,m2,现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上,在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β,且两点电荷此时处于同一水平线上,用T1和T2分别为两根丝线的弹力,则以下说法中正确的是( )
A.若α>β,则有m2>m1,T2<T1
B.若α>β,则有m2>m1,T2>T1
C.若α>β,则有q2>q1,T2>T1
D.若α>β,则有q2<q1,T2<T1
2、如图所示,在半径为R的圆形区域内,有方向垂直于圆平面的匀强磁场(未画出).一群相同的带电粒子以相同速率v0,由P点在纸平面内向不同方向射入磁场.当磁感应强度大小为B1时,所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的,当磁感应强度增大为B2时,这些粒子在磁场中运动弧长最长的是.则磁感应强度B1、B2的比值是(粒子不计重力)( )
A. B.
C. D.
3、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是
A.线圈A和电池接通瞬间,小磁针会偏转
B.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转
C.只要A线圈中电流足够强,小磁针就会发生偏转
D.A线圈接通后,线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转
4、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态,现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则()
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.极板带电量将增加
C.P点的电势将降低
D.极板间的场强不变
5、在真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,仅将各自的电荷量均减小为原来的,则它们之间的为库仑力将()
A.增大为原来的2倍
B.减小为原来的
C.减小为原来的
D.增大为原来的4倍
6、关于静电场,下列说法正确的是()
A.电势等于零的物体一定不带电
B.电场强度为零点,电势一定为零
C.同一电场线上的各点,电势一定相等
D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加
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,在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场,abcd是平面内直角梯形的四个顶点,坐标如图所示,已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V,下列说法正确的是
A.坐标原点O的电势为4V
B.d点的电势为5V
C.c、O两点的电势差等于b、a两点的电势差
D.匀强电场方向沿cb方向
8、铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C的电荷量,电源就把2 J的化学能转化为电能
B.蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比干电池的大
C.蓄电池在1秒内将2 J的化学能转化为电能
D.蓄电池接入不同电路中,电动势就会发生变化
9、如图所示,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为,可采用以下哪些方法( )
A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍
B.将小球B的质量增大到原来的8倍
C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍
10、如图所示,为“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹
以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_________(填序号即可)
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球应从同一高度由静止释放
c.每次小球释放的初始位置可以任意选择
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
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“研究电磁感应现象”的实验中,如图甲、乙、丙所示是实验中连接的三个回路.其中判别电流表指针的偏转方向与电流方向关系的回路是_______(填“甲”、“乙”或“丙”),显示是否产生了感应电流的回路是________(填“甲”、“乙”或“丙”)
12.(12分)用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值.如图是探究过程中某次实验时装置的状态
(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持_____相同
A.ω和r B.ω和m C.m和r D.m和F
(2)图中所示,两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与______的关系
A.质量m B.半径r C.角速度ω
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______
A.1:3 B.3:1 C.1:9 D.9:1.
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)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
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)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】对q1,q2受力分析,根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系.再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系
【详解】设左边球为A,右边球为B,则对A、B球受力分析,
根据共点力平衡和几何关系得:m1g=F1cotα,m2g=F2cotβ,T1=,T2=;不论q1与q2谁大谁小,它们之间库仑力总是等值、反向、共线的,即总有F1=F2,所以不能判断q1,q2的大小.当α>β,则有m2>m1,T2>T1,所以B正确,ACD错误.故选B
2、B
【解析】如图所示,所有粒子运动轨迹应为落在圆O内的虚线圆弧,且这些圆弧半径一样设为r.与圆O的交点最远处应圆弧直径决定,也就是最远交点应有,当磁感应强度大小为B1时,所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的,其临界为以红线为直径的圆,由几何知识得:①,又带点粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力,即②,①②联立得:③,运动弧长最长应是绿色直径对应的圆此时磁感应强度大小为,由题意得,解得④,根据⑤,④⑤联立,解得⑥,③⑥联立得,B正确
【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,
3、A
【解析】A.开关S接通瞬间,线圈A的磁场从无到有,磁场也穿过B线圈,则穿过B线圈的磁通量增加,会产生感应电流,电流会产生磁场,会使小磁针偏转。故A正确;
B.同理,开关S断开瞬间,穿过B线圈的磁通量减少,会产生感应电流,电流产生磁场,会使小磁针偏转。故B错误;
C.A线圈中电流足够强,但若电流稳定,产生的磁场稳定,穿过B线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,小磁针不会偏转,故C错误;
D.开关S接通达到稳定后,穿过B线圈的磁通量不变,B线圈内没有感应电流,小磁针不偏转,与B的线圈的匝数无关。故D错误。
故选A。
4、C
【解析】AD.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动,故A错误;
B.由可知电容器的电容减小,由于电势差不变,根据可知电容器极板带电量减小,故B错误;
C.场强减小,而点与下极板间的距离不变,则由公式可知点与下极板间电势差将减小,而点的电势高于下极板的电势,则知点的电势将降低,故C正确。
5、B
【解析】根据库仑定律:可知,若保持它们之间的距离不变,仅将各自的电荷量均减小为原来的1/2,则它们之间的为库仑力将变为原来的1/4,故选B.
6、D
【解析】电势等于0的点是人为选择的,电势等于零的物体可能带电.故A错误;电势等于0的点是人为选择的,而电场强度是由电场本身决定的,电场强度为零的点,电势可能为零,也可能不为0;如等量同种点电荷连线的中点处,场强等于0,而电势不等于0.故B错误;沿电场线的方向,电势降低,所以同一电场线上的各点,电势一定不相等.故C错误;负电荷沿电场线方向移动时,电场力的方向与运动的方向相反,电场力做负功,电荷电势能增大.故D正确.故选D.
点睛:加强基础知识的学习,掌握住电场线和等势面的特点,知道电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质,二者没有直接的关系,沿电场线的方向,电势降低
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、AC
【解析】A.根据U=Ed可得,匀强电场中相互平行的直线上,电势差与长度成正比,则
代入数据得:
故A正确;
B.根据A选项的分析,有:
代入数据得:
故B错误;
C.根据A选项的分析,c、o两点的电势差等于b、a两点的电势差,故C正确;
D.b、d两点电势相等,b、d两点连线为等势线,根据电场线与等势线垂直,且由高电势指向低电势知,匀强电场方向沿ba方向故D错误。
故选:AC
8、AB
【解析】A.铅蓄电池的电动势为2V,表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J,即电源把2 J的化学能转化为电能,故A正确;
B.电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领;故铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的强,故B正确;
C.电源的电动势表示将1C的电量转移时做功为2J,但并不明确做功的时间;故C错误;
D.电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领;与接入的外电路无关,故D错误
9、BD
【解析】如图所示,B受重力、丝线的拉力及库仑力,
将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等、方向相反,由几何关系可知
=
而库仑力F=,即
==
有
mgd3=kQAQBL
则
d=
要使d变为,可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立,或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍,也可保证等式成立
故选BD。
10、a b
【解析】保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,最后轨迹应连成平滑的曲线;
【详解】A、调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,故A正确;
B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;
D、描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,故D错误
【点睛】解决平抛实验问题时,要特别注意实验的注意事项,在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理,要注重学生对探究原理的理解,提高解决问题的能力
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.甲 ②.乙
【解析】甲图中,电源与电流表串联,当开关闭合后,则电流表指针会偏转,从而可判定指针的偏转方向与电流方向的关系;
乙图中,线圈与电流表串联,当穿过线圈的磁通量变化时,则线圈会产生感应电动势,那么线圈中会有感应电流,即可通过指针的偏转,则可判定;
丙图中,没有电表,不能确定
点睛:考查电磁感应现象,掌握感应电流产生的条件,注意电流表指针偏转方向与电流方向的关系,不是所有电表均一样
12、 ①.A ②.C ③.B
【解析】(1)[1].在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法.故选A
(2)[2].两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与角速度的关系,故选C
(3)[3].根据F=mω2r,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1:3,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据v=rω,知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1.故选B
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) (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
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)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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