资源描述
2025-2026学年安徽省安庆市怀宁中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6
C.1∶2∶3 D.2∶3∶1
2、如图所示是双量程电压表的电路图,已知电流表满偏电流Ig=1mA,电阻R1=4.5kΩ,R2=20kΩ,当使用a、b两个端点时,量程为0~5V,则使用a、c两个端点时的量程是()
A.0~10V B.0~15V
C.0~20V D.0~25V
3、某一实验装置如左下图所示,在铁芯上绕着两个线圈P和Q,如果线圈P中的电流i随时间t的变化关系如下图所示的四种情况,则不会使线圈Q产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
4、传感器的输出量通常为( )
A.非电量信号 B.电量信号
C.位移信号 D.光信号
5、如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示,若外接电阻R=70Ω,线圈电阻r=10Ω,则下列说法正确的是
A.线圈的角速度为100rad/s
B.0.01s末穿过线圈的磁通量最大
C.通过线圈的最大电流为1.25A
D.电压表的示数为87.5V
6、如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向),若导线环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是( )
A.导电圆环所受安培力方向竖直向下
B.导电圆环所受安培力方向竖直向上
C.导电圆环所受安培力的大小为2BIR
D.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR
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、有两个匀强磁场区域I和 II,I中的磁感应强度是II中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动,与I中运动的电子相比,II中的电子( )
A.运动轨迹的半径是I中的k倍
B.加速度的大小是I中的k倍
C.做圆周运动的周期是I中的k倍
D.做圆周运动的角速度是I中的k倍
8、物体做变速直线运动的v﹣t图象如图所示,关于物体t1=1s和t2=3s时的运动情况,下列判断正确的是( )
A.速度方向相同 B.速度方向相反
C.加速度大小相同 D.加速度大小不同
9、如图所示,D是一只理想二极管,水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态.下列措施下,关于P的运动情况的说法正确的是( )
A.保持S闭合,增大A、B板间距离,P仍静止
B.保持S闭合,减小A、B板间距离,P向上运动
C.断开S后,增大A、B板间距离,P向下运动
D.断开S后,减小A、B板间距离,P仍静止
10、磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化为电能,下图是它的示意图。平行金属板A、B(两板相距为d)之间有一个很强的磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正,负带电粒子)以速度沿垂直于B的方向喷入磁场,A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接,A、B就是一个直流电源的两个电极。则下列说法正确的是
A.B板是电源正极 B.电流从B板经电阻流向A板
C.该发电机的电动势为Bdv D.该发电机的电动势为
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)用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值.如图是探究过程中某次实验时装置的状态
(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持_____相同
A.ω和r B.ω和m C.m和r D.m和F
(2)图中所示,两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与______的关系
A.质量m B.半径r C.角速度ω
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______
A.1:3 B.3:1 C.1:9 D.9:1.
12.(12分)要测绘一个标有“3 V, 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作.已选用的器材有:
直流电源(电压为4 V);电键一个、导线若干
电流表(量程为0-0.3 A,内阻约0.5 Ω);
电压表(量程为0-3 V,内阻约3 kΩ);
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____(填字母代号)
A.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定电流0.3 A)
(2)如图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况,请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)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图.由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而______(填“增大”、“不变”或“减小”)
(4)如果把实验中的小灯泡与一个E=2V,内阻为2.0Ω的电源及阻值为8.0Ω的定值电阻串联在一起,小灯泡的实际功率是_____W(保留两位有效数字)
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,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
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、A
【解析】三个并联支路的电压相等,根据欧姆定律U=IR得,电流I与电阻R成反比。电流之比I1:I2:I3=1:2:3,则电阻之比
R1:R2:R3=6:3:2
A.6∶3∶2与分析相符,故A正确。
B.2∶3∶6与分析不符,故B错误。
C.1∶2∶3与分析不符,故C错误。
D.2∶3∶1与分析不符,故D错误。
2、D
【解析】根据串联电路规律
故D正确,ABC错误。
故选择D选项。
3、A
【解析】A.由图示可知,P中电流不变,电流产生的磁场不变,穿过Q的磁通量不变,线圈Q不会产生感应电流,满足题意要求,A正确;
B C D.由图示可知,通过P的电流均发生变化,电流产生的磁感应强度发生变化,穿过Q的磁通量发生变化,线圈Q会产生感应电流,不满足题意要求,BCD错误;
故选A。
4、B
【解析】传感器是将非电学量转换为电学量的元件,则传感器的输出量通常为电量信号
故选B
考点:传感器
点评:对于传感器我们应该了解它是一种将其它信号转换为电信号,从而实现对电路控制的装置,它的应用也比较广泛,在不同的应用中,它转换的信号不同,我们应具体问题具体分析
5、C
【解析】A.由图乙知,交流电的周期,线圈转动的角速度.故A项错误
B.由图乙知,0.01s末线圈产生的感应电动势最大,则0.01s末线圈平面与磁场平行,线圈的磁通量为0.故B项错误
C.由图乙知,线圈产生感应电动势的最大值,则线圈的最大电流.故C项正确
D.线圈产生感应电动势的有效值,电压表的示数.故D项错误
6、B
【解析】先据矢量的分解将磁感应强度分解为水平方向和顺直方向;由左手定则判断环所受安培力方向,由安培力公式求出环所受安培力大小.
【详解】A、B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零,由左手定则可知,水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上,即导电圆环所受安培力竖直向上,故A错误,B正确;
C、D、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零,那么水平磁场对电流的安培力F=B水平I•2πR=2πBIRsinθ,故C,D错误;
故选B.
【点睛】考查左手定则的内容,利用左手定则判断出安培力的方向,掌握安培力表达式,及理解力的分解法则,注意立体图转化为平面图.
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】电子在磁场中做的圆周运动,洛伦兹力作为向心力,根据圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可
设Ⅱ中的磁感应强度为B,则Ⅰ中的磁感应强度为kB,根据电子在磁场中运动的半径公式可知,Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为,Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,故A正确;电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力,所以电子的加速度的大小为,所以Ⅰ中的电子加速度的大小为,Ⅱ中的电子加速度的大小为,所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍,故B错误;根据电子在磁场中运动的周期公式可知,Ⅰ中的电子运动周期为,Ⅱ中的电子运动周期为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍,故C正确;做圆周运动的角速度,所以Ⅰ中的电子运动角速度为,Ⅱ中的电子运动角速度为,在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍,故D错误
8、BC
【解析】本题考查了变速直线运动的v-t图线斜率表示加速度
【详解】AB.由运动的图像可知物体t1=1s和t2=3s时的运动速度方向相反,故A项说法错误、B项说法正确;
CD.t1=1s和t2=3s时v-t图线斜率相同,v-t图线斜率表示加速度,即加速度方向相同,故C项说法正确、D项说法错误;
9、ABD
【解析】A.保持S闭合,电源的路端电压不变.增大A、B板间距离,电容减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,其电量不变,由推论得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态.故A正确
B.保持S闭合,电源的路端电压不变,电容器的电压不变,减少A、B板间距离,由可知,板间场强增大,电场力增大,微粒将向上运动.故B正确
CD.断开S后,电容器的电量Q不变,由推论得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态.故C错误,D正确
10、ABC
【解析】AB.由左手定则知正电荷运动的方向向里,受到向下的洛伦兹力,向B板聚焦,故B板是电源正极,电流从B板经电阻流向A板,故AB正确;
CD.两板间电压稳定时满足:
,
解得
E=Bdv,
则发电机的电动势E=Bdv,故C正确,D错误。
故选ABC。
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.A ②.C ③.B
【解析】(1)[1].在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法.故选A
(2)[2].两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与角速度的关系,故选C
(3)[3].根据F=mω2r,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1:3,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据v=rω,知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1.故选B
12、 ①.A ②.增大 ③.0.10W
【解析】(1)因为测小灯泡的伏安特性曲线,采用分压式接法,为了实验方便操作,滑动变阻器选择阻值较小的,故选A
(2)连线如下:
(3)根据欧姆定律:,可得图像斜率越来越小,说明电阻越来越大,所以小灯泡的电阻随电压增大而增大
(4)将定值电阻和电源内阻看成一体,在图中作出电源的外特性曲线:,图像交点为灯泡的工作点,由图可知,电流为0.1A,灯泡两端电压为1V,算得功率
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、(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
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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