资源描述
鄂州市重点中学2025年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.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、电吹风中的电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,生成的热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联,接到直流电源上,电吹风两端电压为U,通过的电流为I。下列说法正确的是( )
A.电吹风两端电压U=I(R1+R2)
B.电吹风消耗的电功率为UI+I2(R1+R2)
C.电吹风输出的机械功率为UI-I2(R1+R2)
D.电吹风消耗的电功率为I2(R1+R2)
2、一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是( )
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
3、质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示,则可知碰撞属于( )
A.非弹性碰撞
B.弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
D.条件不足,无法判断
4、质量为80kg的某人以4m/s速度运动,质量为200g的子弹以300m/s的速度飞行,关于某人和子弹的惯性大小比较,下列说法中正确的是()
A.人和子弹惯性一样大 B.人的惯性大
C.子弹的惯性大 D.无法判断
5、下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是
A. B.
C. D.
6、如图所示,在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源(极性未标明),在间距为l的平行导轨上,放一质量为m的金属棒ab,棒中电流为I,磁场方向垂直于导轨平面向上,这时棒恰好静止。重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.电流从a到b,磁感应强度大小为
B.电流从b到a,磁感应强度大小为
C.电流从a到b,磁感应强度大小为
D.电流从b到a,磁感应强度大小为
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,S为一离子源,MN为长荧光屏,S到MN的距离为L,整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子,各离子的质量m,电荷量q,速率v均相同,不计离子的重力及离子间的相互作用力,则( )
A.当v<时所有离子都打不到荧光屏上
B当v<时所有离子都打不到荧光屏上
C.当v=时,打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为
D.当v=时,打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为
8、两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.2m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是( )
A.磁感应强度的大小为0.05 T
B.导线框运动速度的大小为0.04m/s
C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.01 N
9、如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.下列说法正确的是( )
A.M点电势一定高于N点电势
B.M点场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
10、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
B.地磁场的磁感线是“有头有尾”的,由地磁北极射出,终止于地磁南极
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场对射向地球赤道的带负电宇宙射线有向西的作用力
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.(6分)某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻.已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为2Ω;电压表(0~3V,3kΩ)、电流表(0~0.6A,1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1 A)各一只
(1)实验中滑动变阻器应选用____ (填“R1”或“R2”).在方框中画出实验电路图____
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线,由图可较准确地求出该电源电动势E=______ V;内阻,r=___Ω
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0~0.6A,内阻r=0.3Ω
C.电压表:量程0~3V,内阻未知
D.滑动变阻器:0~10Ω,2A
E.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差:在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻
(1)实验电路图应选择如图中的_____(填“甲”或“乙“):
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣1图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____Ω.(所有结果保留两位有效数字)
(3)忽略偶然误差,本实验测得的E测、r测与真实值比较:E测_____E 真,r 测_____r真(选填“<”、“=”或“>”)
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】A.电吹风为非纯电阻电路,所以电吹风两端的电压U>I(R1+R2),A错误;
BD.电吹风消耗的电功率为UI,BD错误;
C.电吹风输出的机械功率为UI-I2(R1+R2),C正确。
故选C。
2、D
【解析】汽车转弯时做圆周运动,重力与路面的支持力平衡,侧向静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律分析解题
【详解】汽车转弯时受到重力,地面的支持力,以及地面给的摩擦力,其中摩擦力充当向心力,A错误;当最大静摩擦力充当向心力时,速度为临界速度,大于这个速度则发生侧滑,根据牛顿第二定律可得,解得,所以汽车转弯的速度为20m/s时,所需的向心力小于1.4×104N,汽车不会发生侧滑,BC错误;汽车能安全转弯的向心加速度,即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2,D正确
【点睛】本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力,与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较,若静摩擦力不足提供向心力,则车会做离心运动
3、B
【解析】碰撞前b球静止,碰撞前a球的速度为
碰撞前a球的动能为
碰撞后两球的速度分别为
碰撞后两球的总动能为
碰后动能等于碰前动能,无动能损失,是弹性碰撞,B正确,ACD错误。
故选B。
4、B
【解析】质量是衡量惯性大小的唯一标度,和物体速度的大小没有关系,人的质量大,所以人的惯性大,故B正确;ACD错误;故选B
5、A
【解析】根据产生感应电流的条件:穿过闭合线圈的磁通量要发生变化来判断.图丙中,线圈磁通量为零
【详解】A.电键S闭合稳定后,穿过线圈的磁通量保持不变,线圈不产生感应电流,故A符合题意;
B.磁铁向铝环A靠近,穿过线圈的磁通量在增大,线圈产生感应电流.故B不符合题意;
C.金属框从A向B运动,穿过线圈的磁通量时刻在变化,线圈产生感应电流,故C不符合题意;
D.铜盘在磁场中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,产生感应电流,故D不符合题意
6、C
【解析】棒恰好静止,对棒受力分析,因磁场方向垂直于导轨平面向上,棒受到重力、垂直于斜面的支持力,及平行斜面的安培力,依据左手定则,则电流方向由a到b,再根据矢量的合成法则,则有
FA=mgsin30°
且
FA=BIl
解得磁感应强度大小为
综上所述,故ABD错误,C正确。
故选C。
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】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式求出离子的轨道半径,画出轨迹示意图,然后求出离子到达荧光屏上离子数与总数的比值.
【详解】A、根据半径公式,当时有,直径2R<L,离荧光屏最近的离子都打不到荧光屏上,所以当时所有离子都打不到荧光屏,故A正确;
B、根据半径公式,当时,R<L,当半径非常小时,即时肯定所有离子都打不到荧光屏上;当有离子打到荧光屏上,故B错误;
C、D、当时,根据半径公式,离子恰好打到MN上的临界运动轨迹如图所示:
离子速度为v1从下侧回旋,刚好和边界相切,离子速度为v2时从上侧回旋,刚好和上边界相切,打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到M′点的离子离开S时的初速度方向夹角θ=π,能打到荧光屏上的离子数与发射的粒子总数之比:,故C正确,D错误;
故选AC.
【点睛】本题考查了离子在磁场中的运动,离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,分析清楚离子运动过程是解题的关键,应用牛顿第二定律即可解题
8、AC
【解析】根据线框匀速运动的位移和时间求出速度,结合E=BLv求出磁感应强度,根据感应电流的方向,结合楞次定律得出磁场的方向.根据安培力公式得出导线框所受的安培力
【详解】由图象可以看出,0.2-0.4s没有感应电动势,所以从开始到ab进入用时0.2s,导线框匀速运动的速度为:,根据E=BLv知磁感应强度为:,故A正确,B错误.由b图可知,线框进磁场时,感应电流的方向为顺时针,根据楞次定律得,磁感应强度的方向垂直纸面向外,故C正确.在0.4-0.6s内,导线框所受的安培力,故D错误.故选AC
【点睛】本题考查了导线切割磁感线运动,掌握切割产生的感应电动势公式以及楞次定律,本题能够从图象中获取感应电动势的大小、方向、运动时间等
9、AC
【解析】AC.顺着电场线电势降低,故M点电势一定高于N点电势,正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,故选项AC正确;
B.M点的电场线较N点稀疏,故M点场强一定小于N点场强,选项B错误;
D.将电子从M点移动到N点,静电力做负功,选项D错误;
故选AC。
【点睛】此题是对电场线、电场强度及电势的考查;要知道电场线的疏密反映电场强度的大小;顺着电场线电势逐渐降低;正电荷在高电势点的电势能较大。
10、AD
【解析】A.地球好比条形磁铁,外部和内部均存在磁场,地磁南极在地理北极的附近,故A正确;
B.磁感线是闭合的曲线,地磁场的磁感线从地磁北极射出地面,从地磁南极射入地面,组成闭合曲线,故B错误;
C.由图可知,地球北半球的磁场有向下分量,不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行,故C错误;
D.地球赤道平面处地磁场的方向向北,射向地球赤道的带负电的宇宙射线受到洛伦兹力作用,由左手定则可知,其所受洛伦兹力方向向西,故D正确。
故选AD。
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.R1 ②. ③.1.47(1.46-1.48) ④.1.81(1.78-1.83)
【解析】(1)[1].电路中最大电流不超过0.5A,而R2的额定电流为0.1A,同时R2阻值远大于电源内阻r,不便于调节,所以变阻器选用R1;
[2].电路如图所示
(2)[3][4].由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得知,当I=0时,U=E,U-I图象斜率的绝对值等于电源的内阻,图线于纵轴截距即为电动势E=1.47V
12、 ①.甲 ②.1.5 ③.0.70 ④.= ⑤.=
【解析】根据题意分析实验电路,根据实验误差来源选择实验电路;电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻;根据题意分析实验误差
【详解】(1)由题意可知,电流表内阻已知,电流表采用外接法可以减小实验误差,应选择甲电路图;
(2)由闭合电路欧姆定律可知,路端电压:U=E﹣Ir,U﹣I图象与纵轴截距等于电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻,由图示电源U﹣I图可知,电源的电动势:E=1.50V,内电阻:
(3)由题意可知,电流表的内阻已知,它引起的误差可以算出来,这样就可以消除误差,则电源电动势与内阻的测量值都等于真实值.
【点睛】本题考查了实验电路选择、实验数据处理与实验误差分析,本题为设计性实验,在解题时应注意明确实验的原理;并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式,由图象得出电动势和内电阻
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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