资源描述
2025年陕西省渭南市韩城市教学研究室物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、如图所示是示波器原理图,电子被电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点,P点与O点的距离叫做偏转距离,偏转电场极板长为L,板间距离为d,为了增大偏转距离,下列措施可行的是
A.增大U1
B.增大U2
C.减小L
D.增大d
2、如图所示,空间中存在沿x轴静电场,以无穷远处为电势的零点,其电势φ沿x轴的分布如图所示,x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点,质量为m、电量为+q的带正电的粒子(不计重力),以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场,在粒子沿x轴运动的过程中,下列说法正确的是
A.粒子在x2点的速度为零
B.从x1到x3点的过程中,粒子的电势能先减小后增大
C.若粒子能到达x4处,则v0的大小至少应为
D.若v0=,则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ0
3、如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,场强方向平行正方形ABCD所在平面.已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V,φB=3V,φC=-3V,则
A.D点的电势φD=3V,场强方向平行AB方向
B.D点的电势φD=3V,场强方向平行AC方向
C.D点的电势φD=6V,场强方向平行BC方向
D.D点的电势φD=6V,场强方向平行BD方向
4、如图所示,重力为10N的物体置于水平桌面上,在3N的水平拉力F作用下处于静止状态,则物体所受力的合力大小为( )
A.10N B.7N
C.3N D.0
5、关于力学单位制下列说法正确的是()
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、s、J是基本单位
C.只有在国际单位制中,牛顿第二定律表达式才是F=ma
D.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
6、如图所示,右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内,轨道的电阻忽略不计.电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上.空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.导体棒ab以恒定的速度向右运动,与导轨MN始终垂直并接触良好.当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时,运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小从B增加到B'(过程Ⅱ).在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过导体棒ab的电荷量相等,则等于
A. B.
C.2 D.
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,匀强电场中O、A、B、C 四个点恰好构成一个正三棱锥,边长为6 cm.已知A 点电势为 6 V、B 点电势为 9 V、C 点电势为 3 V,则下列说法正确的是()
A.O 点的电势为 6 V
B.电场方向平行于直线AC
C.电场强度大小 100 V/m
D.将正电荷从O 移动到B,电势能减小
8、如图所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,设各家用电器全都同时使用时,测得A、B间电压为U,进线电流为I;经过一段时间t,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率,其中正确的是( )
A.P=I2R B.P=
C.P=IU D.P=
9、如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E、g和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.小球带负电
B.小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变
C.小球做匀速圆周运动过程中周期
D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期变大
10、如图所示,竖直墙面与水平地均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内.如图所示,在水平推力FF的作用下,小球a、b静止于图示位置.如果将小球b向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比( )
A.地面对小球弹力可能减小
B.两个小球之同的距离增大
C.推力F将减小
D.竖直墙面对小球a的弹力不变
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)某同学要做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,实验室提供了以下器材:
A.待测小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.5A)
B.电流表(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电压表(量程3.0V,内阻约为10kΩ)
E.电压表(量程15.0V,内阻约为50kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,额定电流50mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
H.电源(电动势为3.0V,内阻不计)、电键及导线等
(1)为了顺利完成实验并能减小实验误差,电流表应选用_____、电压表选用_____、滑动变阻器选用_____(均填写实验器材前的字母)
(2)该同学根据实验要求选用了合适的器材,并完成部分电路的连接,如图甲所示,请你帮他完成其余部分的线路连接_________(用黑色水笔画线表示对应的导线)
(3)闭合电键后将滑动变阻器滑片从一端移向另一端,测出多组电压表和电流表的数值,作出小灯泡的I﹣U图线如图乙所示,当小灯泡两端的电压为1.6V时,小灯泡的功率P=_____W(保留2位有效数字).
12.(12分)某同学为测定某柱形电子元件电阻率,先做如下测量:
(1)用螺旋测微器测量它的直径,示数如图甲所示,读数为d=____________mm;用游标为20分度的卡尺测量它的长度,示数如图乙所示,读数为L=________________cm.
(2)多用电表粗测该元件的电阻如图a所示,选用“×10”倍率的欧姆挡,测得该元件电阻为_________Ω
(3)为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值,实验室提供了如下器材:
A.电流表A1(量程50 mA、内阻r1=10 Ω)
B.电流表A2(量程200 mA、内阻r2约为2 Ω)
C.定值电阻R0=30 Ω
D.滑动变阻器R(最大阻值约为10 Ω)
E.电源E(电动势约为4 V)
F.开关S、导线若干
该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理图如图b所示,N处的电流表应选用____________(填器材选项前相应的英文字母).开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于___________(选填“a”或者“b”).若M、N电表的读数分别为IM、IN,则Rx的计算式为Rx=___________________(用题中字母表示)
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、B
【解析】电子先加速后进入偏转电场后做类平抛运动,根据动能定理得到加速获得的速度表达式,运用运动的分解,得到偏转距离的表达式进行分析即可
【详解】电子在加速电场中加速,根据动能定理可得,eU1=mv02,所以电子进入偏转电场时速度的大小为,,电子进入偏转电场后的偏转的位移为,,所以为了增大偏转距离,可以增大L、减小d、减小U1、增大U2,故B正确,ACD错误;故选B
【点睛】本题关键是分直线加速和类似平抛运动过程,根据动能定理和分运动公式列式求解出侧移量表达式进行分析
2、C
【解析】根据粒子在电场中只受电场力作用,则电势能和动能之和守恒,从而分析选项AD;正电荷在高电势点电势能较大,分析粒子电势能的变化;若粒子能运动到x1处,初速度v0最小,根据动能定理求解最小初速度;若v0为,当带电粒子运动到x3处时,电场力做正功最大,粒子的速度最大,根据动能定理求解最大速度
【详解】带负电的粒子从原点到x2电势能的变化为零,电场力的功为零,可知粒子在x2点的速度仍为v0,选项A错误;从x1到x3点的过程中,电势一直降低,可知带正电的粒子的电势能一直减小,选项B错误;x1处的电势最大,正粒子的电势能最大,动能最小,若粒子能运动恰好运动到x1处,就能运动到x4处.若粒子能运动恰好运动到x1处,初速度v0最小,根据动能定理得-qφ0=0-mv02,得.所以若小球能运动到x4处,则初速度v0至少为.故C正确.当带电粒子运动到x3处时,电场力做正功最大,粒子的速度最大,根据动能定理得qφ0=Ek-mv02,得最大动能为2qφ0.故D错误.故选C
【点睛】本题一要抓住Φ-x图象的斜率等于电场强度,分析电场力变化情况,由电势与电势能的变化,判断电势能的变化.根据电场力做功情况,分析粒子运动到什么位置速度最大,由动能定理求解最大速度
3、B
【解析】CD.匀强电场中,由公式U=Ed知沿着任意方向每前进相同的距离,电势差都相等,故连接AC,AC连线的中点为E,则E点的电势为;连接BE,如图所示:
则BE为一条等势线,D点在BE连线上,所以D点电势;故C项,D项均错误.
AB.过A点作出垂直于BE的有向线段,由高电势点A直线BE,如图中红线所示,即为电场线,那么场强方向平行AC方向;故A错误,B正确.
4、D
【解析】物体处于静止状态,则所受的合力为零。
故选D。
5、C
【解析】A.kg是质量的单位它是基本单位,故A错误;
B.三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,J是能量的单位,不是基本单位。故B错误;
C.牛顿第二定律的表达式F=ma,是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的,故C正确;
D.g也是质量的单位,但它不是质量在国际单位制中的基本单位,故D错误;
故选:C;
6、B
【解析】根据电荷量的定义分别表示出两个过程中电荷量的表达式,再根据电荷量相等可以求出磁场之比
【详解】第一个过程通过导体棒的电荷量为;
第二个过程导体棒不动,磁场从B增加到B'通过导体棒的电荷量为
两次电荷量相等,即可解得:,故B对;ACD错;
故选B
【点睛】电荷量,如果是磁场变化引起的,可以直接用此式定性分析电荷量
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】求解BC中点的电势,可知A点电势等于BC中点的电势,由此可找到等势面,从而确定场强的方向,根据E=U/d确定场强的大小;正电荷在高电势点电势高.
【详解】因BC中点的电势为,可知过A点以及BC中点和O点的平面为等势面,可知O 点的电势为 6 V,选项A正确;电场线与等势面正交,可知电场方向垂直于A点与BC中点的连线,即沿BC方向,选项B错误;电场强度大小为,选项C正确;O点电势低于B点,可知将正电荷从 O 移动到 B,电势能增加,选项D错误;故选AC.
【点睛】本题关键是找到等势点,作出等势线.利用电场线与等势面相互垂直的关系作出电场线,分析时还要抓住对称性
8、CD
【解析】居民楼里的用电器不全是纯电阻所以不可以用P=I2R,P=,进行功率计算,计算该幢楼居民用电的总功率可以用P=IU,P=,选CD
9、AC
【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动,重力与电场力平衡,则知小球所受的电场力竖直向上,与电场方向相反,因此小球带负电,故A正确.小球做匀速圆周运动,动能不变,重力势能不断变化,两者之和即机械能在变化,故B错误.小球做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有 qvB=mr,又qE=mg,联立得,故C正确.在加速电场中,根据动能定理得 qU=mv2,得,知若电压U增大,小球获得的速度v增大,小球做匀速圆周运动的轨迹半径增大,根据知小球做匀速圆周运动的周期不变.故D错误.故选AC
10、BC
【解析】先隔离对A球分析,A球受重力,墙壁的弹力和库仑力.B小球向左缓慢拉动一小段距离后,库仑力与竖直方向的夹角变小,根据平行四边形定则,知库仑力即墙壁弹力的变化.再对整体分析,受总重力,拉力,地面的支持力,墙壁的弹力.可知地面的支持力等于两球的总重力
【详解】A项:对整体受力分析,如图所示,地面的支持力始终等于两球的总重力,所以地面对小球B的支持力不变,故A错误;
B、C、D项:对A球受力分析,受到三个力如图所示,
B小球向左缓慢拉动一小段距离后,库仑力与竖直方向的夹角变小,
B的重力不变,墙壁的弹力方向不变,根据平行四边形定则,库仑力变小,竖直墙面对小球A的推力NA变小.对整体而言,墙壁对球的弹力等于推力F,则推力F将减小,
AB间库仑力变小,根据库仑定律得知,两球间距离变大,故B、C正确,D错误
故选BC
【点睛】解决本题的关键先对整体受力分析,再隔离受力分析.整体法和隔离法是物理当中常见的一种方法,要灵活运用
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.C ②.D ③.G ④.A ⑤.0.64
【解析】(1)灯泡额定电流为0.5A,电流表应选择C;灯泡额定电压为2.5V,电压表应选择D;为方便实验操作,滑动变阻器应选择G;
(2)由图示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,闭合开关前滑片应置于A端
(3)由图乙所示图象可知,电压U=1.6V时电流I=0.4A,灯泡实际功率:P=UI=1.6×0.4=0.64W;
【点睛】本题考查了实验器材的选择、实验注意事项与实验数据处理;要掌握实验器材的选择原则:安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则;滑动变阻器采用分压接法时,为保护电路,闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置
12、 ①.0.617(0.616~0.618均可) ②.10.670 ③.70 ④.B ⑤.a ⑥.
【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为11.7×0.01=0.117mm,所以最终读数为0.617mm,由于读数误差,所以0.616~0.618均可;
[2]游标卡尺的主尺读数为106mm,游标读数为0.05×14=0.70mm,所以最终读数为106.70mm=10.670cm
(2)[3]用多用表测量该元件的电阻,选用“×10”倍率的电阻档后,应先进行欧姆调零,再进行测量,由图(a)所示可知,测量结果为
;
(3)[4]通过待测电阻的最大电流约为
通过N出的最大电流约为
为保证测量时电流表读数不小于其量程的三分之一,N处的电流表应选B;
[5]开关s闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a;
[6]通过定值电阻R0的电流
并联电路两端电压
则待测电阻的电阻值
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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