资源描述
2025年吉林省油田第十一中学物理高二上期末学业水平测试模拟试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abed与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行.下列情况中不能产生感应电流的是
A.导线中电流变大
B.线框向右平动
C.线框以直导线为轴转动
D.线框以ad边为轴转动
2、如图所示,MN.PQ为同一水平面的两平行光滑导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab.cd与导轨有良好的接触,当ab沿轨道向右滑动时,cd将()
A.右滑 B.不动
C.左滑 D.无法确定
3、在物理学史上,一位丹麦科学家首先发现电流周围存在磁场.随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想.很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是
A.安培 B.奥斯特
C.法拉第 D.爱迪生
4、如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数减小 B.灯泡L变暗
C.R1电流变化量比R3电流变化量小 D.R1电压变化量比R2电压变化量大
5、如图所示,一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转,如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入后一磁场的离子,可得出结论( )
A.它们的动能一定不相同
B.它们的电量一定不相同
C.它们的质量一定不相同
D.它们的电量与质量之比一定不相同
6、如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R,导体棒ab长为l且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab向右匀速运动,下列说法正确的是( )
A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小 B.导体棒ab中的感应电流方向是a→b
C.导体棒ab所受合力做功为零 D.导体棒ab所受安培力方向水平向右
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,半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里的匀强磁场,O是圆形区域的圆心,MN和PQ是夹角为θ=的两条直径,a、b两个带电粒子都从M点沿垂直于PQ的方向进入磁场区域,并分别从P、Q两两点离开,不计粒子的重力,下列说法一定正确的是
A.a粒子带负电,b粒子带正电
B.b粒子在磁场中运动的时间是a粒子的2倍
C.若只改变b粒子进入磁场时的速度方向,不改变速度大小,则b粒子均以垂直于MN的方向射出磁场
D.若让a粒子从P点进入磁场,a粒子可能从M点离开磁场
8、如图,指纹传感器半导体基板上阵列了10万金属颗粒,每一颗粒充当电容器的一个板,当手指的指纹与传感器绝缘表面接触时,手指指纹构成电容器的另一个极。由于指纹深浅不同,对应的峪(本义:山谷)和嵴(本义:山脊)与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器。其工作过程是通过对电容器感应颗粒预先充电到某一参考电压,然后对每个电容的放电电流进行测量,设备将采集到不同的数值汇总,也就完成了指纹的采集。若金属颗粒与手指指纹间组成的每个电容电压保持不变,则( )
A.对比峪,指纹的嵴处形成的电容器的电容小
B.对比峪,指纹的嵴处形成的电容器的电容大
C.在手指挤压绝缘表面时,电容器电极间的距离减小,金属颗粒电极电量增大
D.在手指挤压绝缘表面时,电容器电极间的距离减小,金属颗粒电极电量减小
9、如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是 ( )
A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B.负点电荷一定位于M点左侧
C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能
D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
10、在电磁感应现象中,下列说法正确的是 ( )
A.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化
B.感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反
C.穿过闭合电路的磁通量越大,电路中的感应电流也越大
D.穿过电路的磁通量变化越快,电路中的感应电动势也越大
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)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。
②按图(c)链接电路后,实验操作如下:
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;
(b)将电阻箱R2阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;
③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。
12.(12分)(1)“测定电池的电动势和内阻”的实验电路如图()所示,电压表量程为(),电流表量程为();定值电阻阻值=0.5Ω,图()中为_______________(电压表或电流表);
(2)利用组装好的仪器进行试验,不过某同学实验习惯不佳,随意将调整滑动变阻器共测得6组电流、电压的数据记录在草稿纸上。将整理之后的数据在坐标格中描点处理,由此可得电源电动势E=______V,内阻__________Ω。
(3)实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为____________
A. B. C. D.
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、C
【解析】根据感应电流的条件:当闭合回路中磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流.根据直导线磁场的分布规律,判断几种情况下,穿过线圈的磁通量是否变化即可
【详解】A.线框不动,增大导线中的电流,则周围的磁感应强度增强,则线框中磁通量增大,可以产生感应电流.故A错误;
B.线框向右运动时,线框中的磁感应线强减小,故磁通量减小,可以产生感应电流,故B错误;
C.线框以直导线为轴转动,线框中磁通量不变,不会产生感应电流,故C正确;
D.线框以导线ad为轴转动,线框中的磁通量变化,会产生感应电流,故D错误
故选C
2、A
【解析】假设导轨间有垂直于导轨平面向上的磁场,当ab沿轨道向右滑时,向上的磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同,即向上;所以电流从d流向c,由左手定则可以判断cd所受安培力向右,所以cd右滑,故A正确。
故选A。
3、C
【解析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可;
【详解】1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即电生磁的现象,英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的,经过十多年的艰苦研究,于1831年发现了电磁感应现象,即磁生电的现象,故C正确,ABD错误
【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一
4、C
【解析】A.当照射光强度增大时,电阻减小,外电路总电阻减小,则干路电流增大,根据
可知R1两端的电压电压增大,而电压表的示数等于R1两端的电压,所以电压表的示数增大,故A错误;
B.干路电流增大,则全电路的欧姆定律有:
故通过R2中电流减小,则由并联分流关系知通过小灯泡的电流增大,故小灯泡功率增大,灯泡L变亮,故B错误;
C.电路中并联部分电压减小,通过R2中电流减小,灯泡支路的电流增大,而干路电路的电流增大,则干路电流增加量小于电阻R3电流增加量,故C正确;
D.干路电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,则电阻R1电压增加量小于并联部分电压减小量,即R1电压变化量比R2电压变化量小,故D错误;
故选C。
5、D
【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。
【详解】垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,未发生任何偏转,则有:
即所有离子速度相同;进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,即在另一个匀强磁场中做圆周运动,半径不同,由半径公式:
可知,它们的电量与质量之比一定不相同,D正确。
故选D。
6、C
【解析】A.根据法拉第电磁感应定律可知导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
由导体棒匀速运动,故电动势大小不变,A错误;
B.根据右手定则,导体棒ab中的感应电流方向是b→a,B错误;
C.导体棒ab向右匀速运动,根据动能定理,导体棒ab所受合力做功为零,C正确;
D.根据左手定则,结合电流方向,可知导体棒ab所受安培力方向水平向左, D错误
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】A.粒子运动轨迹如图甲所示,由左手定则可知,a粒子带负电,b粒子带正电,故A正确;
B.由粒子运动轨迹和几何关系可知,
得
所以两粒子在磁场中的运动半径相同,由公式
由于不清楚粒子电荷量、质量等,所以无法确定两粒子的运动时间,故B错误;
C.改变b粒子进入磁场时的速度方向,不改变速度大小,由于粒子的运动半径与圆形磁场半径相等,所以,如图乙中四边形AOMC为菱形,所以AC一定竖直,速度一定垂直MN,故C正确;
D.由于a粒子带负电,从P点进入磁场后向右偏转,所以不可能从M点射出,故D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】AB.对比峪,指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近,根据电容的决定式得知其电容大,,A错误B正确;
CD、在手指挤压绝缘表面时,手指与对应的金属颗粒距离靠近,电容增大,而电压一定,则由Q=CU可知,各金属颗粒电极电量增大,故C正确D错误。
故选BC。
9、CD
【解析】由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向大致向右,对带电粒子做正功,其动能增加,故A错误.带正电的粒子所受电场力向右,电场线由M指向N,说明负电荷在直线N点右侧,故B错误.电场力对带电粒子做正功,电势能减小,则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,故C正确.a点离点电荷较远,a点的电场强度小于b点的电场强度,带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力,根据牛顿第二定律得知,带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,故D正确
考点:电场线,电场力做功与电势能变化的关系,牛顿第二定律
10、AD
【解析】根据楞次定律可知:感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化,故A正确.由楞次定律可知:原磁通量减小时,感应电流的磁场方向与引起它的磁场方向相同,故B错误.穿过闭合电路的磁通量越大,但磁通量变化率不一定越大,所以根据法拉第电磁感应定律知感应电动势不一定越大,感应电流也就不一定越大.故C错误.穿过电路的磁通量变化越快,磁通量变化率越大,根据法拉第电磁感应定律知感应电动势也越大.故D正确.故选AD
【点睛】解决本题的关键是理解并掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律,要注意感应电动势与磁通量变化率成正比,而不是与磁通量和磁通量变化量成正比
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、 ①.5.01 ②.5.315 ③.大 ④.大 ⑤.1280
【解析】①[1]根据游标卡尺读数规则,主尺读数为5cm,游标尺读数为0.1×1mm,长度为5.01cm;
[2]根据螺旋测微器的读数规则,主尺读数为5mm,可动刻度为31.5×0.01mm,所以直径为5.315mm。
②(a)[3]了保护电路,因此闭合电键前,滑动变阻器一定调到阻值最大;
(b)[4]将S2拨向接点2时,为了保护电路安全,一定将电阻箱调到最大;
③[5]此题采用等效替代法测量电阻,圆柱体的电阻等于电阻箱R2的阻值为1280Ω。
【点晴】首先应明确实验原理,本实验中测量电阻所采取的方法是替代法。
12、 ①.电流表 ②.2.0V ③.3.0Ω ④.A
【解析】考查实验“测定电池的电动势和内阻”。
【详解】(1)[1].图()中与电阻串联,测电流,故为电流表;
(2)[2][3] .在图中,找到两组数据:(0.2A,1.4V)、(0.4A,0.8V),由闭合电路的欧姆定律可得:
联立解得:,;
(3)[4]限流式接法,滑动变阻器选总阻值与电路其他部分电阻差不多的,故选A。
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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