资源描述
2025年天津市宝坻区等部分区高二物理第一学期期末教学质量检测试题
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、在圆轨道上的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,地面上的重力加速度取g,忽略地球自转的影响,则( )
A.卫星运动的线速度为
B.卫星的周期为
C.卫星运动的向心加速度大小为
D.卫星运动轨道处的重力加速度为
2、如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则( )
A.Q受到的摩擦力一定变小
B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定不变
D.轻绳上拉力一定变小
3、如图所示,厚度均匀的木板放在水平地面上,木板上放置两个相同的条形磁铁,两磁铁的极正对.在两磁铁竖直对称轴上的点固定一垂直于纸面的长直导线,并通以垂直纸面向里的恒定电流,木板和磁铁始终处于静止状态,则()
A.导线受到的安培力竖直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右
B.导线受到的安培力竖直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左
C.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右
D.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力为零
4、如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场,磁场的中心与铁芯的轴线重合当铁芯绕轴线以角速度转浏的过程中,线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个?(从图位置开始计时,NS极间缝隙的宽度不计,以边的电流进入纸面,边的电流出纸面为正方向)
A. B.
C. D.
5、一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测300Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如果用同一档位测量一个未知电阻时,指针指在1mA处,则被测电阻的阻值为( )
A.100Ω B.300Ω
C.600Ω D.1000Ω
6、如图所示为一电路板示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220 V的交流电源连接,ab间、cd间、bc间分别连接一个电阻,现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一多用电表的交流电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220 V,由此可知( )
A.ab间电路通,cd间电路不通
B.ab间电路不通,bc间电路通
C.ab间电路通,bc间电路不通
D.bc间短路
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,竖直的光滑半圆形轨道,水平直径ac=2R,轨道左半部分处在垂直纸面向里的匀强磁场中,右半部分处在垂直纸面向外的匀强磁场中.将质量为m的金属小球从a点无初速释放,下列说法正确的是
A.小球不可能运动到c点
B.运动过程中小球内没有感应电流
C.运动过程中系统的机械能守恒
D.小球最终产生的内能为mgR
8、如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,匀强电场的电场强度为E,方向竖直,有一质子重力不计恰能以速率V从左向右沿直线水平飞越此区域.下列说法正确的是
A.电场方向竖直向下
B.如果B和E的方向都改变为原来的相反方向,质子将向上偏转
C.该质子通过此区域的速度
D.若一电子以速率V从左向右飞入,则该电子也将沿直线运动
9、将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上,以下说法正确的是
A.电压的有效值为10V
B.该交流电的周期为0.02s
C.通过电阻的电流有效值为A
D.电阻消耗电功率为5W
10、如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有( )
A.R接到a电源上,电源的效率较高
B.R接到b电源上,电源的输出功率较小
C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低
D.R接到b电源上,电阻发热功率和电源的效率都较高
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)图为某同学组装完成的简易多用电表,图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连
(1)图(a)中的A端与 ______________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_____________________
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)用×100档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到_____________档(选填“×10”或“×1K”).如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行测量,那么缺少的步骤是__________________________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图b,则该电阻的阻值是___________________________Ω
12.(12分) “测定电池的电动势和内阻”的实验中:
(1)在如图甲所示的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑动触头应置于___________端(填“A”或“B”)
(2)如图乙是根据实验数据作出的U-I图象,由图可知,电源的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω
(3)实验中如果将电压表并连在滑动变阻器的A、B两端,则理论上电动势的测量值和真实值关系E测________ E真,内阻的测量值和真实值 r测________ r真(填“<,>,或=”)
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、D
【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,地球对人造卫星的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律可列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式.再根据万有引力近似等于重力得出黄金代换公式即可
【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设地球质量为M、卫星的轨道半径为r
r=2R
忽略地球自转的影响有
A项:卫星运动的速度大小为,故A错误;
B项:卫星运动的周期为:,故B错误;
C项:卫星运动的加速度:,故C错误;
D项:卫星轨道处的重力加速度为,故D正确
故选D
【点睛】本题关键根据人造卫星的万有引力充当向心力,以及地球表面物体的重力等于万有引力列两个方程求解
2、C
【解析】分别对P、Q两个物体进行受力分析,运用力的平衡条件解决问题.由于不知具体数据,对于静摩擦力的判断要考虑全面
【详解】对物体Q受力分析,受重力、拉力、支持力,可能有静摩擦力;当静摩擦力沿斜面向上时,有T+f=mgsinθ,当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力f会减小,也可能摩擦力大小不变,方向相反.当静摩擦力沿着斜面向下时,有T=f+gsinθ,当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力会增加;故AB错误.对物体P受力分析,受重力和拉力,二力平衡,故绳子的拉力等于物体P的重力;当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,故绳子的拉力仍然等于物体P的重力,轻绳上拉力一定不变.故C正确,D错误;故选C
3、C
【解析】AB.做出两磁铁的磁场经过C点的磁感线,并标出两磁场在C点的磁场方向,由矢量合成可知,合磁场的方向竖直向上
根据左手定则可知,导线受到的安培力水平向右,A、B不符合题意;
CD.根据牛顿第三定律可知,木板和磁铁组成的整体受到通电导线对它们水平向左的作用力,因此木板受到地面的摩擦力的方向水平向右,C符合题意,D不符合题意;
4、D
【解析】在一个周期内,前半个周期内:根据右手定则可知电流从b边进入纸面,a边电流出纸面,为负值.设ab边长为,ad边长为,矩形abcd的面积为S,电阻为R,磁感应强度大小为B,则感应电动势大小为:,感应电流大小为:,为不变.后半个周期内:根据右手定则可知电流从a边进入纸面,b边的电流出纸面,为正值.感应电流大小为:,为不变,故ABC错误,D正确,故选D
【点睛】将一个周期分成两个半个周期研究,根据右手定则判断感应电流的方向,确定电流的正负.根据感应电动势公式推导电动势表达式,确定电流大小,然后选择图象
5、C
【解析】当电流达到满偏电流的一半时,所测电阻与内部电阻相同,为中值电阻
中值电阻为,则
再由
得
则C正确,ABD错误。
6、C
【解析】b、d两点间的电压为220V,这说明a、b间电路是通的,b、c间电路不通或c、d间电路不通;
a、c间电压是220V,这说明c、d间电路是通的,a、b间电路不通或者b、c间电路不通,综合即可分析
【详解】由于用交流电压表测得b、d两点间的电压为220V,这说明a、b间电路是通的,b、c间电路不通或c、d间电路不通;由于a、c间电压是220V,这说明c、d间电路是通的,a、b间电路不通或者b、c间电路不通,综合分析可知b、c间电路不通,a、b间电路和c、d间电路通.故C正确,ABD错误
故选C
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、AD
【解析】ABC.小球左边磁场进入右边磁场过程中,磁通量先向里减小,再向外增加,所以磁通量发生了变化,会产生感应电流,系统机械能不守恒,所以小球不能运动到c点,故A正确,BC错误;
D.根据能量守恒,可知小球最终停在最低点b,重力势能全部转化为内能,所以小球最终产生的内能为mgR,故D正确
8、ACD
【解析】根据“质子以速率V直线水平飞越正交的电磁场”可知,本题考查速度选择器的问题,根据质子受力平衡而做匀速直线运动,运用速度选择器的两选两不选分析推断.
【详解】A、质子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力而做直线运动,二力必定平衡,由左手定则知质子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力方向竖直向下,而质子带正电,所以电场方向竖直向下,故A正确.
B、如果B和E的方向都改变为原来的相反方向,则电场力和洛伦兹力的方向都反向,而大小均不变,则电场力和洛伦兹力仍平衡,质子仍沿直线运动,故B错误.
C、质子做直线运动时电场力和洛伦兹力平衡,有,得,故C正确.
D、若换为电子带负电,也从左边以速度v射入,电场力和洛伦兹力的方向对调,发现还是仍有,所以该电子也将沿直线运动;故D正确.
故选ACD.
【点睛】在速度选择器中,粒子的受力特点是:同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用.粒子能匀速通过速度选择器的条件:电场力和洛伦兹力平衡,即,可得,只有速度的粒子才能沿直线通过选择器.即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向,与粒子的带电情况、质量无关.
9、CD
【解析】A、由图象可知,交流电压最大值为10V,有效值;故A错误.
B、根据图象可直接读出交流电的周期;故B错误.
C、由欧姆定律可知,通过电阻的电流;故C正确.
D、电阻的电功率为;故D正确.
故选CD.
10、BC
【解析】ABC.由图象知:接a时,η=50%,接b时,η>50%(图中虚线长与纵截距的比值为效率),在U-I图象中,面积表示功率,显然接a时功率大,故A错误,BC正确;
D.当电阻R与电源组成闭合电路时,电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态,交点的纵坐标表示电压,横坐标表示电流,由图可知,接b时,工作状态下的电流与电压的乘积较小,所以接b时,电阻的热功率小,故D错误
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.黑 ②.B ③.×1K ④.进行欧姆调零 ⑤.22000
【解析】(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,即红进黑出;由图示电路图可知端与黑色表笔相连;
(2)[2]由电路图可知只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流档时也不需要时行调节;
A.与分析不符,不符合题意;
B.与分析相符,符合题意;
C.与分析不符,不符合题意;
(3)[3]用×100挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,说明所选档位太小,为了较准确地进行测量,应换到×1k挡;[4]如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是:重新进行欧姆调零;[5]由图示表盘可知该电阻的阻值是
12、 ①.A ②.1.5 ③.1.0 ④.= ⑤.>
【解析】(1)滑动变阻器在开始时应调节到使电路中电流最小的位置;
(2)由图可知,图象由纵坐标交点为电动势;根据图象的斜率绝对值表示内电阻可求得内电阻
(3)将电压表并连在滑动变阻器的A.B两端,误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻,则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象,由图象可分析其误差情况
【详解】(1)为保证实验安全,在开始时电路中电流应为最小值,故滑动变阻器应接入最大阻值,由图可知,滑动变阻器接入部分为右半部分;故滑片应接到A端;
(2)在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势,直线的斜率绝对值代表的是电源的内阻的大小.U-I图可知,电源的电动势E=1.5V;U-I图象斜率的绝对值等于内阻,所以;
(3)图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压;但当外电路断开时,电流表的分压可以忽略,故本接法中电动势是准确的.而测量的电压小于真实值,故由图象可知测量的内阻大于真实值
【点睛】本题考查实验的连接和数据的处理等内容,要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求,并能正确根据图象得出电动势和内电阻
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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