资源描述
2025-2026学年北京丰台区北京第十二中学高二上物理期末调研模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁,当磁铁运动到霍尔传感器附近时,就产生了霍尔电压,霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中,放大器就能检测到霍尔电压,这样便可测出在某段时间内的脉冲数.当自行车以某个速度匀速直线行驶时,检测到单位时间内的脉冲数为N,已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1,前轮的半径为R2,脉冲的宽度为,峰值为Um,下列说法正确的是
A.车速越快,脉冲的峰值Um越大
B.车速越快,脉冲的宽度越大
C.车速为
D.车速为
2、如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,磁感应强度为B,已知AB边长为L,∠C=30°,比荷均为的带正电粒子(不计重力)以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场,则
A.粒子速度越大,在磁场中运动的时间越短
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子速度越大,在磁场中运动的路程越短
D.粒子在磁场中运动的最长路程为
3、关于电流,下列各种说法中正确的是( )
A.电流的定义式I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流
B.由I=nqsv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大
C.电荷定向移动的方向就是电流的方向
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
4、如图所示,人从滑梯上加速滑下,人和滑梯间有摩擦力,对于其机械能的变化情况,下列判断正确的是( )
A.重力势能减小,动能不变,机械能减小
B.重力势能减小,动能增加,机械能减小
C.重力势能减小,动能增加,机械能增加
D.重力势能减小,动能增加,机械能不变
5、如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是( )
A.把R2的滑片向左移动 B.把R2的滑片向右移动
C.把R1的滑片向左移动 D.把开关S断开
6、如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为;B为铁块,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于点O,当电磁铁通电时,铁块被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为( )
A. B.
C. 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,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b。不计空气阻力,则( )
A.小球带负电
B.电场力跟重力平衡
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小
D.小球在运动过程中机械能不守恒
8、如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用),粒子的比荷为q/m,发射速度大小都为v0,且满足.粒子发射方向与OC边的夹角为θ,对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是( )
A.粒子有可能打到A点
B.以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
9、变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗.如图所示,是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,匝数分别为和.下列说法中不正确的是()
A.,原线圈比副线圈的导线粗
B.,原线圈比副线圈的导线细
C.,原线圈比副线圈的导线粗
D.,原线圈比副线圈的导线细
10、有一灵敏电流计,其表头内阻Rg=1000Ω,满偏电流Ig=100μA,以下说法正确的是( )
A.把它改成量程为1.5V的电压表,应串联一个15 kΩ的电阻
B.把它改成量程为1.0A的电流表,应并联一个1Ω的电阻
C.把它改成量程为1.0A的电流表,测量某电流时读数为0.5A,此时流过表头的电流为50μA
D.把它改成量程为1.5V的电压表,测量某电压时读数为1.5V,此时流过表头的电流为100μA
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)在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时,其示数如图1所示,则金属丝的直径为_____
(2)某同学设计了如图所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约)
可选用的器材规格如下:
电源E(电动势,内阻不计);
电流表A(,内阻约);
电流表G(,内阻为);
滑动变阻器(阻值,额定电流);
滑动变阻器(阻值,额定电流);
定值电阻;
定值电阻;
开关S和导线若干
①为了便于操作,并使测量尽量精确,定值电阻应选______,滑动变阻器R应选______
②某次测量时电流表G的读数为,安培表示数为,计算的准确值为______(计算结果保留3为有效数字)
12.(12分)如图所示,两只用粗细相同的铜丝做成的闭合线框a、b放在光滑绝缘水平桌面上,它们的边长分别为L和2L.现以相同的速度v将a、b从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外.在此过程中,a、b两线框中的电流之比为_______;拉力之比为_____;通过铜丝横截面的电量之比为_____.
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】依据单位时间内的脉冲数,即可知转动周期,再结合角速度与周期,与线速度与角速度关系,即可求解;根据左手定则得出电子的偏转方向,抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式,从而进行分析
【详解】A、B、根据得,Um=Bdv,由电流的微观定义式:I=nesv,n是单位体积内的电子数,e是单个导电粒子所带的电量,s是导体的横截面积,v是导电粒子运动的速度.整理得:.联立解得:,可知用霍尔元件可以测量磁场的磁感应强度,保持电流不变,霍尔电压Um与车速大小无关;故A,B均错误.
C、D、由题意如果在单位时间内得的脉冲数为N时,则自行车的转速为,则车速为;故C正确,D错误.
故选C.
【点睛】所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体时,产生横向电势差的物理现象.霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料,解答此题所需的知识都是考生应该掌握的.对于开放性物理试题,要有较强的阅读能力和获取信息能力
2、B
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系,粒子在磁场中偏转的圆心角相等,都为120°,根据粒子在磁场中运动的时间:,又因为粒子在磁场中圆周运动的周期,所以粒子运动时间为,A错误B正确;粒子速度越大,根据公式可知半径越大,但运动时间变小,因此所以路程不一定越长,C错误;当粒子与BC边相切时路程最长,根据几何知识可得此时的半径为,则,D错误;
考点:考查了带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,
3、A
【解析】A、电流的定义式I=q/t采用的是比值定义法,具有比值定义法的共性是普遍适用,适用于任何电荷的定向移动形成的电流;故A正确.
B、由I=nqsv可知,电流的大小跟导体的材料(决定n),导体的横截面积(s)和电荷定向移动的速率(v)共同决定;故B错误.
C、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的反方向是电流的方向;故C错误.
D、电流有大小和方向,但方向是指沿着电荷运动的直线上,不同于矢量的方向;故电流是标量;故D错误.
故选A.
4、B
【解析】人从滑梯上加速滑下,速度变大动能增加,高度降低重力势能减小,由于人和滑梯间有摩擦力,机械能不守恒有损失,所以机械能减小。
故选B。
5、A
【解析】AB.要使尘埃P向下运动,则其受到的电场力应该减小,即电容器两极板间电压应该减小,故R2的滑片应该向左移动,选项A正确,B错误;
C.由于电容器在直流电路中相当于断路,故滑动R1的滑片对电容器两极板的电压没有影响,选项C错误;
D.断开开关,则电容器相当于直接接在电源两端,其极板间电压增大,尘埃向上运动,选项D错误。
故选A。
6、D
【解析】当电磁铁通电前,绳的拉力为,当电磁铁通电后,铁块被吸引上升,做变加速运动,且越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大。对A、B、C组成的系统,当铁块加速上升时,系统整体的重心加速上移,系统处于超重状态,故轻绳的拉力大于。
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、BD
【解析】AB.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,合外力提供向心力。由题意可知,重力和电场力等大反向,相互抵消,细绳的拉力提供向心力,则小球带正电,A错误,B正确;
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,电势能增加,C错误;
D.小球运动过程中电场力要做功,则机械能不守恒,D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】A.根据,又v0=qBL/m,可得,又OA=L,所以当θ=60o时,粒子经过A点,所以A正确;
B.根据粒子运动的时间,圆心角越大,时间越长,粒子以θ=60°飞入磁场中时,粒子从A点飞出,轨迹圆心角等于60o,圆心角最大,运动的时间最长,所以B错误;
CD.当粒子沿θ=0°飞入磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,在磁场中运动时间也恰好是,θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大,在AC边上有一半区域有粒子飞出,所以C错误;D正确
9、ACD
【解析】由于是降压变压器,所以原线圈匝数要比副线圈匝数多,即,故C、D错误;输入功率等于输出功率,所以副线圈中的电流大于原线圈中的电流,则较粗导线的线圈应该作为副线圈,故A错误,B正确.本题选不正确的,故选A、C、D.
10、CD
【解析】A.改装成电压表要串联电阻分压,串联阻值为
故A错误;
B.改装成电流表要并联分流,并联阻值
故B错误;
C.把它改成量程为1.0A的电流表,用它去测量某电流时读数为0.5A,则指针正好是满偏的一半,即为50μA,故C正确;
D.把它改成量程为1.5V的电压表,测量某电压时读数为1.5V,指针正好是满偏,所以此时流过表头的电流为100μA,故D正确。
故选CD。
【点睛】改装成电流表要并联电阻分流,并联电阻阻值为,I为改装后的量程;电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为,U为改装后的量程。
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. ④.
【解析】(1)固定刻度读数为,则此金属丝的直径为
(2)根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数,可求出电路中需要的最大电阻为:
,由于待测电阻电阻为,所以滑动变阻器应用
根据串分压原理,,故定值电阻
根据电阻定律,由:
【点睛】根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数,可求出电路中需要的最大电阻,根据欧姆定律再进行求解;用伏安法测量电阻,首先要考虑安全,其次准确,最后操作方便
12、 ①.1:1 ②.1:2 ③.1:2
【解析】根据电阻定律得Ra:Rb=1:2,根据法拉第电磁感应定律E=BLv得线框电动势之比Ea:Eb=1:2,两线框中的电流之比Ia:Ib==1:1,由于线框匀速运动,拉力和安培力平衡,故;根据通过的铜丝横截面的电量之比;
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
展开阅读全文