资源描述
2025-2026学年云南省元阳县一中物理高二第一学期期末经典模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、研究下列物体的运动,不适合使用经典力学描述的是()
A.行驶的自行车 B.接近光速运动的粒子
C.投出的篮球 D.飞驰的汽车
2、磁铁有N、S两极,同名磁极相斥,异名磁极相吸,这些特征与正、负电荷有很大的相似性.库仑在得到点电荷之间的库仑定律后,直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似的规律.他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷,当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距离时,其上的磁荷可以看作点磁荷.库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似.由上述内容可知,下列说法正确的是
A.两个正磁荷之间的作用力为引力
B.两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关
C.两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比
D.相互作用的两个点磁荷,不论磁性强弱,它们之间的相互作用力大小一定相等
3、如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中,在轨道的上端,一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则()
A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球机械能和电势能的总和先增大后减小
C.在最低点球对环的压力为(mg+qE)
D.在最低点球对环的压力为3(mg+qE)
4、如图所示为做简谐运动物体的振动图像.由图可知
A.0~0.5s时间内,物体的加速度从零变为正向最大
B.0.5s~1.0s时间内,物体所受回复力从零变为正向最大
C.1.0s~1.5s时间内,物体的速度从零变为正向最大
D.1.5 s~2.0s时间内,物体的动量从从零变为正向最大
5、如图所示,质量为m长为L的金属棒MN两端用等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.当棒中通以恒定电流后,金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为,则下列说法正确的是()
A.电流由N流向M
B.悬线与竖直方向夹角时,金属棒处于平衡态
C.悬线与竖直方向成时,金属棒的速率最大
D.恒定电流大小为
6、将一面积为cm2,匝数的线圈放在匀强磁场中,已知磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化规律如图所示,线圈总电阻为2Ω,则
A.在0~2s内与2s~4s内线圈内的电流方向相反 B.在0~4s内线圈内的感应电动势为V
C.第2s末,线圈的感应电动势为零 D.在0~4s内线圈内的感应电流为A
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,图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U-I图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,根据所学知识分析下列选项正确的是 ( )
A.E=50 V
B.r=Ω
C.当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为20 Ω
D.当该导体直接与该电源相连时,电路消耗总功率为80 W
8、如图所示,有三个质量相等,分别带正电、带负电和不带电的小球,从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入,它们分别落在A、B、C三点,下列说法正确的是
A.落在C点的小球带正电
B.落在A点的小球带正电
C.三个小球在电场中运动的时间相等
D.三个小球到达极板时的动能关系为
9、中国科学家首次观察到反常霍尔效应.以下来分析一个常规霍尔效应:如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中.当电流通过导体板时,在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系式为,式中的比例系数K称为霍尔系数,设导体板单位体积中自由电子的个数为n,电子量为e.则下列说法正确的是( )
A.A的电势高于A′的电势
B.A的电势低于A′的电势
C.霍尔系数
D.霍尔系数
10、如图甲所示,线圈的匝数n=100匝,横截面积S=50 cm2,线圈总电阻r=10 Ω,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间的变化关系如作如图乙所示,则在开始的0.1 s内( )
A.a、b间电压为0
B.线圈中磁通量的变化量为0.25 Wb
C.线圈中磁通量的变化率为2.5×10-2 Wb/s
D.在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为0.25 A
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)某组同学测定某合金电阻率实验,部分实验器材如下:待测合金丝R(阻值约8Ω)。学生电源(5V)、开关、导线、电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)、电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)。滑动变阻器R(最大阻值5Ω),螺旋测微器、红外线测温仪等。
(1)①为尽可能使实验误差较小,下列电路图中恰当的是____________(选填“图1”或“图2”)。
②用所选择的电路图,测得的合金丝电阻值___________(选填“大于”,“等于”或“小于”)真实值。
(2)下表为实验室对一些长度相同粗细不同的同一种合金丝的测量数据表
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
电压U/V
1.20
3.00
1.20
1.20
3.00
合金丝直径D/mm
1.0
1.0
1.5
1.5
1.0
合金丝温度t/℃
20.0
20.0
20.0
80.0
80.0
电阻率ρ/Ω·m
①结合表中的数据,要研究合金电阻率与横截面积的关系,需观察对比____________两组数据。
②由以上表格数据,你认为影响合金电阻率的因素是______________________________。
12.(12分)某中学为了探究额定功率为 4W、额定电压为 4V 的小灯泡消耗的功率与电压的关系,准备了如下的实验器材:
A.电压表V1(0~1V,内阻 2kΩ)
B电压表V2(0~15V,内阻 15kΩ)
C.电流表A(0~1A,内阻约 1Ω)
D.定值电阻R1=6kΩ
E.定值电阻R2=16kΩ
F.滑动变阻器R(0~10Ω, 额定电流 2A)
G.学生电源(直流5V,内阻不计)
H.开关、导线若干
(1)为了减小实验误差,电压表应选用____,定值电阻应选用____(均用序号字母填写);
(2)在探究功率与电压的关系时,要求电压从零开始调节,并且多次测量,画出满足要求的电路图___;
(3)根据设计的电路图,写出小灯泡两端电压U 与电压表读数UV的关系 U=___.若小灯泡的电功率为P,则关系图线可能正确的是____
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)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
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】根据题中“不适合经典力学的物体的运动”可知,本题考查经典力学规律适用范围,运用经典力学规律适用范围的判断条件:经典力学适用于宏观物体及低速运动,进行分析
【详解】解:A.C.D、行驶的自行车、投出的篮球以及飞驰的汽车的运行都属低速,经典力学能适用.故ACD不符合题意.故ACD错误;
B、粒子接近光速运动,属于高速,而微观粒子的能量,则是微观粒子,所以经典力学就不在适用,故B正确
【点睛】当物体的速度接近光速时,从相对论角度来说,时间延长、空间缩短、质量增加,不适合使用经典力学描述
2、D
【解析】库仑力公式,如果把磁场也类比于电场的话,那么可以根据这个公式判断两个电磁荷之间的相互作用力
【详解】类比于电场作用的话,可知两个正磁荷之间的作用力为排斥力,故A错;
类比于库仑力公式可知两个点磁荷之间的相互作用力不仅和它们之间的距离有关,且与距离的平方成正比,还与磁铁的两极各带有正、负磁荷有关,故BC错误;
根据相互作用力的性质可知:相互作用的两个点磁荷,不论磁性强弱,它们之间的相互作用力大小一定相等,故D对;
故选D
3、D
【解析】A.小球运动过程中电场力做功,机械能不守恒.故A不符合题意
B.小球运动过程中只有电场力和重力做功,发生的时机械能与电势能的转化,但小球机械能和电势能的总和不变.故B不符合题意
CD.小球从最高点到最低点的过程,根据动能定理得:,由,联立解得:
N=3(mg+qE)
由牛顿第三定律知在最低点球对环的压力为3(mg+qE).故C不符合题意,D符合题意
4、D
【解析】A.0~0.5s时间内,物体的位移x从零变为正向最大,根据牛顿第二定律可得:
可得加速度从零变为负向最大,故A错误;
B.0.5s~1.0s时间内,物体所受回复力从负向最大变为零,故B错误;
C.1.0s~1.5s时间内,物体的速度从负向最大变为零,故C错误;
D.1.5s~2.0s时间内,物体的速度从零变为正向最大,根据P=mv可知物体的动量从零变为正向最大,故D正确
5、C
【解析】A.根据左手定则可知电流的方向由M流向N,故A错误;
B.悬线与竖直方向夹角为θ=60°时,金属棒速率为零,并非处于平衡状态,故B错误;
C.导体棒在角的范围内摆动,由运动的对称性可知悬线与竖直方向的夹角为θ=30°时金属棒的速率最大,故C正确;
D.在θ=30°时,导体棒处于平衡状态,则对金属棒进行受力分析可知,,解得,故D错误;
故选C。
6、D
【解析】A.在0-2s内与2s-4s内磁场方向相反,磁通量变化情况相反,根据楞次定律可知,在这两段时间内线圈内感应电流方向相同,A错误。
B.由图知:
在0-4s内线圈内的感应电动势
故B错误。
C.在0~4s内,磁通量的变化率恒定,线框中产生的感应电动势不变,始终为E=0.8V,C错误。
D.在0-4s内线圈内的感应电流
D正确。
故选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、AC
【解析】AB.由图象的物理意义可知电源的电动势E=50 V,内阻
r==Ω=5 Ω,
故A正确,B错误;
CD.该导体与该电源相连时,电阻的电压、电流分别为U=40 V,I=2 A,则
R==20 Ω,
此时,电路消耗的总功率
P总=EI=100 W,
故C正确,D错误
8、BD
【解析】C.小球在电场中做类平抛运动,小球在水平方向上做匀速直线运动,根据
可知,C错误;
AB.根据
偏转位移相等
则,可知C的电场力方向向下,A的电场力方向向上,所以A带正电,C带负电,B不带电,A错误B正确;
D.根据受力分析可知
根据动能定理知,C的合力最大,则C球合力做功最多,A球合力做功最小,可知C球动能增加量最大,A球动能增加量最小,初动能相等,所以三个小球到达极板时的动能关系为,D正确。
故选BD。
9、BD
【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向,从而确定电势的高低.抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡,结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小
【详解】根据左手定则知,电子向A板偏转,则A的电势低于A′的电势,因为I=nevS=nevhd,解得,根据evB=e,解得U=vhB=,因为U=,则霍尔系数K=.故BD正确,AC错误.故选BD
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,注意偏转的是电子,掌握电流的微观表达式,结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解
10、CD
【解析】由图象b的斜率读出磁感应强度B的变化率,由法拉第电磁感应定律可求得线圈中的感应电动势.由闭合电路欧姆定律可求得感应电流大小,从而求出a、b间的电势差
【详解】通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,若设Φ2=B'S为正,则线圈中磁通量的变化量为△Φ=B'S-(-BS),代入数据即△Φ=(0.1+0.4)×50×10-4 Wb=2.5×10-3 Wb,故B错误;磁通量的变化率,故C正确;根据法拉第电磁感应定律可知,当a、b间断开时,其间电压等于线圈产生的感应电动势,感应电动势大小为E=n=2.5V;即a、b间电压为2.5V;感应电流大小,故A错误,D正确.故选CD
【点睛】本题是感生电动势类型,关键要掌握法拉第电磁感应定律的表达式E=n,再结合闭合电路欧姆定律进行求解,注意楞次定律来确定感应电动势的方向
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.图1 ②.小于 ③.第1组和第3组 ④.温度
【解析】(1)[1]由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,所以应选用图1;
(2)[2]由于电压表的分流作用,导致电流表的示数大于流过待测电阻的电流,由欧姆定律可知,测得的合金丝电阻值小于真实值;
(3)[3]由控制变量法,结合表中的数据,要研究合金电阻率与横截面积的关系,需观察对比第1组和第3组数据;
(4)[4]由表中实验数据可知,温度越高电阻率越大,随合金丝温度升高,所以影响合金电阻率的因素是温度。
12、 ①.(或) ②.D(或) ③.如图所示:
④. ⑤.C
【解析】(1)由于小灯泡的额定电压为4V,若选15V量程,则量程太大,所以应选A,但需要进行改装为U=4V量程的电压表;
根据欧姆定律和串并联规律应有:U=,
解得:R=6kΩ,所以定值电阻应选D;
(2)实验要求电压从零调,说明变阻器应采用分压式接法;
根据纯电阻功率P=,灯泡的电阻R==4Ω,电阻远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,电路图如图所示:
(3)根据串联电路特点知,灯泡电压与电压表示数间的关系为U=UV+U1=UV+;
整理得:
由于灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,根据灯泡的功率,在P−U2图象中,斜率逐渐变小,所以可知,只有选项C可能是正确的;
故选C.
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、 (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、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
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