资源描述
安徽省宿州市十三所重点中学2025年物理高二第一学期期末经典模拟试题
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、图甲为一列简谐横波在t=0.1 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1cm处的质点,Q是平衡位置在x=4 cm处的质点,图乙为质点Q的振动图象.则
A.波的传播速度为20 m/s
B.波的传播方向沿x轴负方向
C.t=0.4 s时刻,质点P的速度大小最大,方向y轴正方向
D.t=0.7 s时刻,质点Q的速度大小最大,方向y轴负方向
2、1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为I型超导体,主要是金属超导体,另一类称为II型超导体(载流子为电子),主要是合金和陶瓷超导体.I型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过.现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中,如图所示.下列说法正确的是( )
A.因为安培力是洛伦兹力的宏观体现,所以在任何情况下安培力对超导体都不做功
B.超导体的内部产生了热能
C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φa<φ b
D.超导体中电流I越大,a、b两点的电势差越小
3、如图所示,紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在电子秤的非磁性材料托盘(图中未画出)上,一条形磁铁(N极向下)从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到托盘的过程,下列说法正确的是( )
A.磁铁的机械能守恒
B.磁铁的加速度恒定
C.通过电阻的电流方向如图中箭头所示
D.电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大
4、关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.元电荷就是质子
D.物体所带电量不一定是元电荷的整数倍
5、由磁感应强度的定义式可知( )
A.磁场中某处的磁感应强度与通电导线放在该处所受安培力成正比
B.通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时,则该处的磁感应强度一定为零
C.同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的
D.磁场中某点磁感应强度与该点是否放通电导线无关
6、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接,线圈A插入线圈B中,下列说法中正确的是
A.闭合开关电流稳定后,将线圈A从线圈B中拔出过程中,电流计指针不会发生偏转
B.开关闭合瞬间,电流计指针会发生偏转,而断开瞬间电流计指针不会偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,电流计指针始终指在零刻度
D.开关闭合后,无论滑动变阻器的滑片P如何滑动,电流计指针都会偏离零刻度
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、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知( )
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin 25πt(V)
B.该交流电的频率为25 Hz
C.该交流电的电压的有效值为100 V
D.若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W
8、如图在空间分布有x轴平行匀强电场(方向未知),一质量为m、电荷量为q>0的带电小球在电场中的运动轨迹为抛物线ABC,A、C为与x轴的两交点,B为与y轴的交点,直线BD为抛物线的对称轴。,重力加速度为g,则下列选项正确的是
A.带电小球在运动过程中机械能守恒
B.匀强电场的电场强度大小为
C.带电小球在A、C两点的动能大小有
D.带电小球在A点加速度为
9、如图所示,电源内阻可忽略不计,电路中接有一小灯泡和一电动机,小灯泡L上标有“12V 12W”字样,电动机的线圈内阻若灯泡正常发光,电源的输出电压为16V,此时
A.电动机的输入功率为12W
B.电动机的输出功率为3W
C.小灯泡的热功率是12W
D.整个电路消耗的电功率为12W
10、下列描述的运动,能找到实例的有()
A.物体作曲线运动,但具有恒定的加速度
B.物体运动的加速度等于零,而速度不等于零
C.物体运动的加速度不等于零,而速度保持不变
D.物体运动的加速度不断变化,而物体的动能却保持不变
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)要测绘额定电压为2 V的日常用小电珠的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势3.0 V,内阻可不计)
B.电压表V1(量程为0~3.0 V,内阻约2 kΩ)
C.电压表V2(0~15.0 V,内阻约6 kΩ
D.电流表A1(0~0.6 A,内阻约1 Ω)
E.电流表A2(0~100 mA,内阻约2 Ω)
F.滑动变阻器R1(最大值10 Ω)
G.滑动变阻器R2(最大值2 kΩ)
(1)为减少实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_______,滑动变阻器应选择______.(填各器材的序号)
(2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中.
( )
(3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。
( )
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
038
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(4)该小电珠的额定功率是____________________。
12.(12分)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是最大阻值为20kΩ的可变电阻;表头G的满偏电流为250μA,内阻为600Ω。虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位。5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×1kΩ挡。
(1)图中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是____(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)要想使用直流电压1V挡,选择开关B应与______相连(填选择开关对应的数字)。
(4)根据题给条件可得R1+R2=________Ω。
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)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
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、D
【解析】根据波形图和Q点的振动图像读出波长和周期,求解波的速度;根据Q点t=0.1s的振动方向判断波的传播方向;根据波的传播规律判断在t=0.4 s时刻质点P的振动情况以及t=0.7 s时刻质点Q的振动情况.
【详解】由图读出波长λ=8cm,周期T=0.4s,则波速,选项A错误;由振动图像可知,t=0.1s时,Q点向上振动,由波形图可知波的传播方向沿x轴正方向,选项B错误;t=0.4 s时刻,波向x正向传播,此时质点P与t=0时刻位置相同,但是向上振动,速度不是最大,选项C错误;t=0.7 s时刻,质点Q从t=0.1s时刻起经过了1.5T回到平衡位置,此时的速度大小最大,方向y轴负方向,选项D正确,故选D.
【点睛】本题的关键是把握两种图象之间的内在联系,会根据振动情况来判定波的传播方向.结合波形图判断质点的振动情况
2、C
【解析】超导体的电阻为零,故不会产生热能;超导体所受安培力是洛伦兹力的宏观表现,安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力;根据左手定则判断出电子的偏转方向,从而确定电势的高低;根据电流的微观表达式,抓住稳定时洛伦兹力和电场力平衡得出电势差的表达式,从而分析判断
【详解】安培力是洛伦兹力的宏观表现,安培力可以做功,故A错误;超导体电阻为零,超导体没有在内部产生热能,故B错误;载流子为电子,根据左手定则知,负电荷向上偏,超导体表面上a带负电,φa<φb,故C正确;根据电流的微观表达式I=neSv,可得电子定向移动速度v=,稳定时,洛伦兹力和电场力平衡,即evB=e,整理得,所以电流越大,电势差越大,故D错误.故选C
【点睛】本题考查电流的微观本质、安培力和洛伦兹力,明确超导体无电阻,故不会产生内能即可
3、D
【解析】A.磁铁下落过程中,线圈中会产生感应电流,机械能转化为电能,则磁铁的机械能减小,选项A错误;
B.磁铁下落过程中,穿过线圈的磁通量的变化率逐渐变大,则产生的感应电流逐渐变大,磁铁受到的向上的安培力变大,则加速度会减小,选项B错误;
C.根据楞次定律可知,通过电阻的电流方向如图中箭头反方向,选项C错误;
D.磁铁下落过程中穿过线圈的磁通量变大,线圈中产生的感应电流的磁场方向向上,即落线管上端为N及,则磁铁对螺线管有向下的作用力,则电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大,选项D正确;
故选D。
4、B
【解析】AC.元电荷是指最小的电荷量,元电荷不是代表电子或质子,电子和质子的电荷量等于元电荷,AC错误;
BD.任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍,B正确,D错误;
故选B。
5、D
【解析】A.磁场中某处的磁感应强度是由磁场本身决定的,与通电导线放在该处所受安培力无关,选项A错误;
B.通电导线放在磁场中某处不受安培力作用时,可能是导线与磁场方向平行放置,该处的磁感应强度不一定为零,选项B错误;
C.同一条通电导线放在磁场中某处,当导线与磁场方向的夹角不同,则所受的磁场力是不同的,选项C错误;
D.磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的,与该点是否放通电导线无关,选项D正确。
故选D。
6、D
【解析】穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中会产生感应电流,根据题意判断磁通量是否变化,然后答题;
【详解】A、电键闭合后,线圈A插入或拔出、移动滑动变阻器滑片都可以使穿过线圈B的磁通量都会发生变化,都会使B产生感应电动势,回路产生感应电流,电流计指针都会发生偏转,故A错误;
B.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量都会发生变化,会产生感应电流,电流计指针均会偏转,故B错误;
CD、电键闭合后,滑动变阻器的滑片P只要移动,线圈A中电流发生变化,从而导致穿过线圈B的磁通量发生变化,都会产生感应电流,电流计指针会发生偏转,故C错误,D正确
【点睛】本题考查了感应电流产生的条件及实验电路分析,知道感应电流产生条件,认真分析即可正确解题
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】从图象中可得该交流电的周期为T=4×10-2s,所以频率为f=1/T=25 Hz,选项B正确;角速度为ω=2πf=50π,从图象中可知交流电最大值为Um=100 V,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u= 100sin(50πt) V,该交流电的有效电压值为,选项AC错误;若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为,选项D正确
8、BC
【解析】A.带电小球运动过程中,重力、电场力做功,电势能和机械能之和守恒,机械能不守恒,故A错误;
B.根据抛物线轨迹的对称性,重力和电场力的合力沿BD方向,则:
得:
故B正确;
C.带电小球从A到B的过程中,重力、电场力的合力做负功,带电小球从B到C的过程中,重力、电场力的合力做正功。根据合力的方向可知,从A到B的过程合力做的负功小于从B到C的过程合力做的正功。根据动能定理,带电小球在A、C两点的动能大小有,故C正确;
D.合力大小为:
根据牛顿第二定律F=ma,得
故D错误。
故选:BC
9、BC
【解析】根据题图可知,考查了欧姆定律,电功率;由电动机与灯泡串联,根据串联电路电流处处相等,可知通过它们的电流相等;已知小灯泡额定电压与额定功率,由电功率公式的变形公式求出灯泡正常工作时的电流;由电功率公式分析求解
【详解】灯泡正常发光,则电路电流为:I=ILA;灯泡的热功率等于它的额定功率12W,电动机的热功率为:PQ=I2RM=12×1=1W;灯泡正常发光时,电动机电压为:UM=U﹣UL=16﹣12=4V,电动机的输入功率为:P=UMI=4×1=4W;电动机的输出功率为:P出=P﹣PQ=4W﹣1W=3W;整个电路的电功率为,故BC正确,AD错误
【点睛】电动机是非纯电阻电路,电动机的输出功率等于输入功率与热功率之差
10、ABD
【解析】根据“运动”可知,本题考查了对运动的理解和应用,根据速度描述的是物体运动状态,加速度反应物体速度变化快慢的物理量,速度与加速度的关系进行判断即可
【详解】A、平抛物体的运动是曲线运动,平抛运动的加速度恒为重力加速度,故A可能实现
B、物体匀速直线运动时,速度不为零,加速度为零,故B可能存在;
C、物体运动加速度不为零,故物体的速度肯定发生变化,故速度不能保持不变,故C不可能存在;
D、匀速圆周运动的加速度不断变化,而物体的动能却保持不变,故D有可能实现
【点睛】掌握加速度的概念及其物理意义,知道加速度与速度的关系是正确解题的关键
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. ⑥.1.00W
【解析】考查实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”。
【详解】(1)[1][2][3].由题意,小灯泡额定电压为2V,额定电流为0.5A,故电压表应选B,电流表应选D,描绘小灯泡伏安特性曲线,要求电流从0开始调,所以应采用滑动变阻器分压式接法,选总阻值小的滑动变阻器F。
(2)[4] .由于小电珠电阻较小,满足 ,属于小电阻,应采用电流表外接法,电路图如图所示:
(3)[5] .小电珠的伏安特性曲线如图所示:
(4)[6] .由图可知,当电压为2V时,电流为0.5A,功率为:
12、 ①.红 ②.B ③.4 ④.200Ω
【解析】(1)[1].欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,由图示电路图可知,A端与红色表笔相连。
(2)[2].由电路图可知,R6只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流档时也不需要进行调节,故B正确,AC错误;故选B。
(3)[3].由图示电路图可知,开关B与4相连时表头与分压电阻串且串联电阻阻值较小,此时多用电表测电压,电压表量程较小为1V。
(4)[4].直流电流档分为1mA和2.5mA,由图可知,当接1时应为2.5mA;当接2时应为1mA,根据串并联电路规律可知:
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)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
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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