资源描述
贵州省毕节市实验高级中学2025年高二物理第一学期期末监测模拟试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,其中判断错误的是: ( )
A.此粒子一定受到静电排斥力的作用;
B.粒子在b点电势能一定大于在a点的电势能;
C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度;
D.粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等
2、图中MN是某静电场中的一条水平电场线,曲线ABC为一电子在该电场中的运动轨迹(B在电场线上),下列说法中正确的是( )
A.M点电势低于N点电势
B.电子在B点受电场力方向水平向左
C.电子一定做匀变速曲线运动
D.电子在A点的电势能比在C点的电势能大
3、如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处,则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为()
A. B.
C.1:1 D.1:2
4、关于感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量的变化量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势就越大
D.若某时刻穿过线圈的磁通量为零,则该时刻感应电动势一定为零
5、矩形通电导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )
A.线框有两条边不受安培力
B.线框有两条边所受的安培力相同
C.线框所受安培力的合力向左
D.线框将绕MN转动
6、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线.直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么
A.R接到电源a上,电源的效率较低
B.R接到电源b上,电源输出功率较大
C.R接到电源a上,电源输出功率较大,电源效率较高
D.R接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较高
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、如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,图中电表均为理想电表,R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是( )
A.电压u的频率为50 Hz
B.电压表的示数为V
C.有光照射R时,电流表的示数变大
D.抽出L中的铁芯,D灯变亮
8、如图所示,A、B是圆心角为120°的一段圆弧的两个端点,D是圆弧的中点,圆弧的圆心是O,半径为r,AB与CD相交于C点,电荷量均为Q的两个正点电荷分别固定于A、B两点。静电力常量为k。下列说法正确的是()
A.O、D两点的电势相等
B.O、D两点的电场强度相等
C.D点的电场强度大小为
D.将一负点电荷从O沿直线OD移到D,其电势能先增加后减少
9、如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是()
A.由n=4能级跃到n=1能级产生的光子能量最大
B.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.由n=4能级跃到n=3能级产生的光子波长最长
10、如图所示,一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流,静止放在导轨上,垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与竖直方向成θ角.下列说法中正确( )
A.导体棒受到磁场力大小为BIL
B.导体棒对轨道压力大小为mg-BILcosθ
C.导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg-BILsinθ)
D.导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ
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)在探究电磁感应现象的实验中:
(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系,实验中所用电流表量程为电源电动势为1.5V,待选的保护电阻有三种应选用_____Ω的电阻
(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入.由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向如图1所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏,则线圈的绕线方向是图2所示的_______图(填“左”或“右”).
(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向______偏(填“左或“右”).
(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接.在开关闭合线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转.由此可以推断,线圈A中铁芯向上拔出,能引起电流表指针向____偏转(填“左”或“右”).
12.(12分)真空中两个点电荷电量分别为q1、q2,两点电荷间的距离为r,相互作用的库仑力为F。
(1)若甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_________倍;
(2)保持两电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的_________倍。
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、C
【解析】电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加;
【详解】A、曲线运动的合力指向曲线的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b→c的过程中,一直受静电斥力作用,故A正确;
B、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,故B正确;
C、根据动能定理,粒子由a到b,电场力做负功,动能减少,故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度,故C错误;
D、c点和a点在不同一个等势面上,由于C点靠近在O点的点电荷,电场线密集,故C点电场强度大,电场力大,故粒子在C点的加速度大,故D正确;
错误的故选C
【点睛】关键要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向,确定是排斥力还是吸引力.由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路
2、B
【解析】AB.电子受力方向指向电子运动轨迹凹的一侧,故电子在B点受电场力方向向左;电子带负电,受力方向沿电场线相反方向,所以电场线的方向向右,M点的电势高于N点的电势,故A错误,B正确;
C.只有一条电场线,不能得到静电场为匀强电场,故粒子受力不一定恒定,那么,粒子不一定做匀变速运动,故C错误;
D.电场线方向向右,所以A点电势高于C点电势,负电荷在电势高处电势能小,故D错误。
故选B。
3、B
【解析】依题意,设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2,方向竖直向下,则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev;当M处长直导线移至P点时,O点合磁感应强度大小为,则电子在O点受到的洛伦兹力为,则F2与F1之比为;
故选B。
4、A
【解析】A.由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势与磁通量的变化率有关,磁通量变化越快,感应电动势越大,故A正确;
B.由可知,穿过线圈的磁通量的变化量越大,但若所用的时间长,则电动势可能小,故B错误;
C.穿过闭合回路磁通量越大,磁通量变化不一定快,则感应电动势不一定大,故C错误;
D.穿过线圈的磁通量为零,若磁通率不为零,则感应电动势就不为零,故D错误。
故选A。
5、C
【解析】A.直导线中的电流方向由M到N,根据安培定则,知导线右侧区域磁感应强度方向向内,根据左手定则,知ab边受的安培力向左,cd边受到的安培力向右,bc边受到的安培力向上,ad受到的安培力向下,都受安培力作用,故A错误;
B.由于离MN越远的位置,磁感应强度B越小,故根据安培力公式F=BIL,ab边受到的安培力大于cd边,bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力,但方向相反,故B错误;
CD.根据ab边受的安培力向左,cd边受到的安培力向右,bc边受到的安培力向上,ad受到的安培力向下,bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力大小,方向相反,所以线框所受的安培力的合力向左,将向左平动,故C正确,D错误;
故选C.
6、C
【解析】电源的效率,由图象可知A与C交点处电压大于B与C交点处电压,则R接在电源a上效率较高;电源路端电压与电流图象与电阻两端电压与电流图象交点表示将两者相连时的工作电压和电流,则R接到电源a上时电源的输出功率较大,故C正确,ABD错误。
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、ACD
【解析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比,输入、输出功率之比.和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.
【详解】A、原线圈接入题图乙所示的电源电压,T=0.02 s,所以频率为;故A正确.
B、原线圈接入电压的最大值是,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,所以副线圈电压是22 V,所以电压表的示数为22 V,故B错误;
C、有光照射R时,R阻值随光强增大而减小,根据,得副线圈输出功率增大,所以原线圈输入功率增大,所以电流表的示数变大,故C正确;
D、抽出L中的铁芯,电感线圈自感系数减小,电感线圈对电流的阻碍减小,所以D变亮,故D正确.
故选ACD.
【点睛】电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.
8、AC
【解析】A.O、D两点关于两等量正电荷对称,所以两点电势相等,A正确;
B.根据场强叠加法则可知O、D两点电场强度等大反向,B错误;
C.D点的电场强度叠加示意图:
根据点电荷的场强公式结合几何关系可知:
C正确;
D.一负点电荷从O沿直线OD移到C,电场力做正功,电势能减小,从C点移到D点,电场力做负功,电势能增加,所以负点电荷从O沿直线OD移到D,其电势能先减小后增加,D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】A.n=4和n=1间的能级差最大,跃迁时辐射的光子能量最大,故A正确;
B.从n=4跃迁到n=3,能级差最小,则辐射的光子频率最小,故B错误;
C.根据=6知,这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子,故C错误;
D.由n=4跃迁到n=3,能级差最小,辐射光子频率最小,波长最长,故D正确;
故选AD。
10、BD
【解析】A.根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示
导体棒受到磁场力大小为
F=BLI
A错误;
B.根据共点力平衡规律得
得导体棒对轨道的压力大小为
B正确;
CD.由于导体棒受到的是静摩擦力,因而受到静摩擦力大小要运用力的平衡规律求解,即为
C错误,D正确。
故选BD。
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、 ①.20 ②.左 ③.左 ④.右
【解析】(1)由闭合电路欧姆定律,则有:RΩ=15×103Ω,R1>R.不会使电流表超过量程,达到保护的作用.选20kΩ的电阻
(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入,当磁铁N极插入螺线管时,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,螺线管上端应为N极,下端为S极,又电流表指针向左偏,可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱,由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图2中左图所示
(3)若将条形磁铁S极在下端,从螺线管中拨出时,感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少,螺线管上端应为N极,下端为S极,由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入,故指针向左偏
(4)由题意可知当P向左加速滑动时,线圈A中的电流应越来越小,则其磁场减弱,此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转,由此可知,当B中的磁通量减小时,电流计指向右偏;当将线圈A中铁芯向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,电流计指针向右偏转
12、 ①.1 ②.
【解析】本题考查牛顿第三定律和库仑定律。
【详解】(1)[1]根据牛顿第三定律,可知作用力与反作用力总是等大反向的,因此是1倍。
(2)[2]根据库仑定律
距离增为原来的3倍,它们之间的相互作用力变为原来的。
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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