资源描述
江苏省启东市长江中学2025年物理高二第一学期期末复习检测模拟试题
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、如图所示,实线为某电场中三条电场线,电场方向未知,a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
Aa一定带负电,b一定带正电 B.a加速度减小,b加速度增大
C.a电势能减小,b电势能增大 D.a的动能增加,b的动能减小
2、如图甲所示,通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上,A中通有如图所示的变化电流,t=0时电流方向如图乙中箭头所示.在t1~t2时间内,对于线圈B的电流方向(从左往右看)及运动方向,下列判断正确的是( )
A.线圈B内有顺时针方向电流、线圈向右摆动
B.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动
C.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向右摆动
D.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动
3、下列说法正确的是
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.摩擦起电过程是靠摩擦产生了电荷
C.物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等
D.两个不带电的物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同且数量不相等
4、跳水运动员从10m高的跳台跳下(不计空气阻力),在下落过程中运动员的
A.机械能减少 B.机械能增加
C.重力势能减少 D.重力势能增加
5、为了安全起见,电影特技演员从高处跳下时往往会落在很厚的空气垫上.某次表演时,特技演员从5米高处自由落下,竖直落在空气垫上,经过0.4s静止下来.则在此过程中他受到的空气垫施加的平均作用力约为其自身重力的
A.1倍 B.1.5倍
C.2.5倍 D.3.5倍
6、如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则( )
A.电容器的电容将减小
B.电容器电荷量将减少
C.电容器中的电场强度将增大
D.液滴将向上运动
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、闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场方向与导线框所在平面垂直,规定垂直纸面向外为磁场的正方向,abcda方向为电流的正方向,水平向右为安培力的正方向,磁感应强度B随时间变化的规律如图2所示,关于线框中的电流i、ad边所受的安培力F随时间t变化的图象,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8、如图所示,空间存在一水平向左的匀强电场和一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,电场强度大小为E=,电场方向和磁场方向相互垂直.在此电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内.一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上.若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,且小球电量保持不变,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小球的初速度为v0=
B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断减小的减速运动,最后匀速
C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的加速运动,最后匀速
D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为
9、如图所示,一束质量、速度和电荷量不同的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,有些未发生任何偏转.如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论
A.它们的动能可能相同
B.它们比荷一定各不相同
C.它们的电荷量一定各不相同
D.它们的质量一定各不相同
10、如图所示,磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里.金属圆环半径为L,圆心为O1,OM为直径,总电阻为4R.金属棒OA长为4L、电阻为2R.二者位于纸面内.现让金属棒绕O点以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与金属环接触良好,当金属棒转至图中虚线位置时,下列说法正确的是
A.金属棒OA产生的感应电动势为
B.金属棒所受安培力大小为
C.圆环上O、M两点间电压为
D.圆环上的电功率为
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)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻
(1)若闭合电键S1,将单刀双掷电键S2掷向a,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U
(2)若断开S1,将单刀双掷电键S2掷向b,改变电阻箱R阻值得到一系列的电流表的读数I
(3)某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后,利用图线处理数据,得到如下两个图象(如图①和②所示),纵轴截距分别是b1、b2,斜率分别为k1、k2
若忽略电压表的分流和电流表的分压作用,则
步骤(1)中测得的电动势E1=___________;内阻r1=___________.(用k1、b1表示)
步骤(2)中测得的电源内阻r2=比真实值_________(填偏大、相等、或偏小)
若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用,则:结合两组图像可计算出该电源的真实电动势E=,真实内阻r=_________
12.(12分)某兴趣小组通过实验测量澧水河水的电阻率,现备有一根均匀长的玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)电压表(量程12V、内阻约为1000Ω),电流表(量程100μA、内阻约为5Ω),滑动变阻器(10Ω、1A),电池组(电动势为12V,内阻不计),开关,导线,游标卡尺,螺旋测微器,待测样品水(电阻约为200kΩ)。
请回答下列问题:
(1)如下图所示,用游标卡尺测量样品水的长度L=_____mm,螺旋测微器测出直径d=_____mm。
(2)为了精确测量,测量电路图应选_____
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)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】由于电场线方向未知,所以a、b电性不能确定,故A错误;电场线的疏密表示场强的大小,由图可知,b所处的电场线变密,电场强度变强,所受的电场力在增大,加速度在增大;a所处的电场线变疏,电场强度变弱,所受的电场力在减小,加速度在减小,故B正确;根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角,电场力对电荷都做正功,电势能减小,故C错误;根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角,电场力对电荷做正功,电势能减小,动能增加,故D错误.所以B正确,ACD错误
2、A
【解析】根据题意可知,在螺线管内通有,在时间内,由右手螺旋定则可知,线圈B的磁场水平向左,当电流增大,则磁通量变大,根据楞次定律可得,所以感应电流顺时针(从左向右看);从产生感应电流阻碍的角度可知,线圈向右运动,才能阻碍磁通量的增大。
故选A。
3、C
【解析】物体所带电量均是元电荷的整数倍,所以不可能为任意实数,故A错误;摩擦起电是自由电荷转移后,导致物体有多余电荷,从而使物体带上电,故B错误;平常物体不带电并非没有电荷,而是原子内部的原子核中的质子所带的正电荷数与核外电子带的负电的数相等,而带正电的质子与带负电的电子所带电量相等,故对外不显电性,即所说的不带电,故C正确;摩擦起电的实质是电荷的转移,在转移的过程中总电荷量保持不变,所以两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类不同的,数量相同的电荷,故D错误;故选C.
4、C
【解析】因为不计空气阻力,运动员下落过程中只有重力做功,则运动员的机械能守恒,故AB错误;据EP=mgh,运动员下落时,高度下降,故重力势能减少,故C正确,D错误;故选C
点睛:抓住:机械能守恒定律的内容是指物体只有重力或弹力做功,则机械能守恒;机械能守恒时,系统只有动能和势能的转化
5、D
【解析】设运动员从h处下落,刚触空气垫的速度为v,则:
v2=2gh
所以:
与空气垫接触后运动员受到两个力的作用,以向下为正,由动量定理:
mgt-Ft=0-mv
解得:
F=3.5mg
A.1倍,与结论不相符,选项A错误;
B.1.5倍,与结论不相符,选项B错误;
C.2.5倍,与结论不相符,选项C错误;
D.3.5倍,与结论相符,选项D正确
6、B
【解析】A.电容器的电容是由电容器本身决定的,与外部因素无关,选项A错误;
B.将滑动变阻器的滑片P向左移动,电路总电阻变大,总电流减小,则R2两端的电压减小,电容量两端电压减小,根据Q=CU可知,电容器的电荷量将减少,选项B正确;
C.电容量两端电压减小,根据可知,电容器中的电场强度将减小,选项C错误;
D.电容器中的电场强度将减小,则液滴受到的向上的电场力减小,则液滴将向下运动,选项D错误。
故选B。
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、AD
【解析】AB.由图示B-t图象可知,0~1s时间内,B增大,增大,由楞次定律可知,感应电流是顺时针的,为正值;1~2s磁通量不变,无感应电流;2~3s,B的方向垂直纸面向外,B减小,减小,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,感应电流是负的;3~4s内,B的方向垂直纸面向里,B增大,增大,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,感应电流是负的,A正确,B错误。
CD.由左手定则可知,在0~1s内,ad受到的安培力方向:水平向右,是正的,1~2s无感应电流,没有安培力,2~4s时间内,安培力水平向左,是负的;由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势
感应电流
由B-t图象可知,在每一时间段内,是定值,在各时间段内I是定值,ad边受到的安培力F=BIL,I、L不变,B均匀变化,则安培力F均匀变化,不是定值,C错误,D正确。
故选AD
【点睛】本题考查了判断I-t图象与F-t图象是否正确,分析清楚B-t图象、应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、安培力公式即可正确解题;此题也可以判断电流和安培力的方向直接通过排除法
8、ABD
【解析】小球受重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、向右上方的洛伦兹力、向左的电场力,当受到的合外力等于0时,小球做匀速直线运动.当小球受到的合外力不为0时,要判断出支持力的方向,明确支持力的大小随洛伦兹力的变化关系,然后做出判定
【详解】对小球进行受力分析如图,
电场力的大小:F=qE=,由于重力的方向竖直向下.电场力的方向水平向右,二者垂直,合力:FG+F==2mg,由几何关系可知,重力与电场力的合力与杆的方向垂直,所以重力与电场力的合力不会对小球做功,而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以也不会对小球做功.所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间就没有支持力的作用,则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反.所以qv0B=2mg.所以.故A正确;若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=3mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动.故B正确.若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=mg<FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力,而摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止.故C错误;若小球的初速度为,球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,运动中克服摩擦力做功等于小球的动能,所以.故D正确.故选ABD
【点睛】本题考查小球在混合场中的运动,解答的关键明确小球的受力情况,并能够结合受力的情况分析小球的运动情况,要知道小球何时做加速度减小的减速运动,何时做加速度增大的减速运动,当加速度减为零时,做匀速运动
9、AB
【解析】粒子在磁场和电场正交区域里,同时受到洛伦兹力和电场力作用,粒子没有发生偏转,说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,满足qvB=qE,即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B,粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,满足qvB=m,圆周运动的半径R=,由此进行分析得出结论
【详解】因为粒子进入电场和磁场正交区域时,不发生偏转,说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,有qvB=qE,得出能不偏转的粒子速度应满足 v=E/B.粒子进入磁场后受洛伦兹力作用,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即qvB=m,圆周运动的半径,由于粒子又分裂成几束,也就是粒子做匀速圆周运动的半径R不同,进入第二个匀强磁场时,粒子具有相同的速度,由得知,所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同,则电荷量与质量之比一定不相同.而质量m、电荷量可能相同,则动能也可能相同.故AB正确,CD错误.故选AB
【点睛】此题要能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,并由此推算出粒子具有相同的速度v,理解速度选择器的原理.在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同,并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式,从而得出正确的结论
10、CD
【解析】A、金属棒OA转至虚线位置的瞬间,产生的感应电动势,A错误;
BCD、金属棒OA转至虚线位置的瞬间,OM棒相当于电源,电动势,此时外电路总电阻为,金属棒OM部分电阻,则O、M两点间的电势差为;此时流过金属棒的电流为:,所以金属棒OM所受的安培力大小为:;此时圆环上的电功率为:,故B错误,CD正确;
故本题选CD
【点睛】本题考查导线转动切割磁场产生感应电动势、闭合电路欧姆定律、安培力、电功率
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.; ③.偏大; ④. ;
【解析】(1)开关接a时,采用电压表与电阻箱并联的方式测量电动势和内电阻,明确电表内阻的影响,根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式,从而确定误差情况;
(2)开关接b时,采用电流表与电阻箱串联的方式测量,根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式,从而确定误差情况;
(3)分析两种方式所得出的准确值表达式,从而分析与电表内阻无关的物理量,从而确定真实值
【详解】(1) 若闭合电键S1,将单刀双掷电键S2掷向a,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U,根据闭合电路欧姆定律可知,
E=U+Ir=U+
则
因此图象的纵轴截距b=,电动势E=
图象的斜率k1=,则电源内阻r=k1E=;
(2) 根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)变形,得到与R的关系式,
根据数学知识得知,图象的斜率的倒数等于电源的电动势E,纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r与定值电阻的和
则可知,电动势的测量值与真实值相比相等,没有考虑电流表的内阻,即实际内阻,所以内电阻的测量值与真实值相比偏大
(3)由以上分析可知,(2)中电动势是准确的,故;而(1)图象的斜率
联立解得:r=
【点睛】本题关键在于能由图象知识(斜率与截距的意义)结合闭合电路欧姆定律求解,在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息
12、 ①.70.60 ②.6.580 ③.D
【解析】(1)[1][2].用游标卡尺测量样品水的长度L=70mm+0.05mm×12=70.60mm;
螺旋测微器测出直径d=6.5mm+0.01mm×8.0mm=6.580mm。
(2)[3].比较待测水样的电阻、电压表的内阻和电流表的内阻可知,待测水样的电阻远大于电流表的内阻,则应该采用电流表内接;滑动变阻器用分压电路,则电路图D正确;
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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