资源描述
大同市重点中学2025年高二上物理期末经典试题
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、如图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2、某同学用伏安法测电阻时,分别采用了电流表内接法和外接法,测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值Rx之间的关系为( )
A.R1>Rx>R2 B.R1<Rx<R2
C.R1>R2>Rx D.R1<R2<Rx
3、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R.与R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin 100πt V,则交流电压表示数为( )
A.10V B.20V
C.15V D.14.14V
4、在研究曲线运动的条件时,某同学做了如图所示的实验.未放置磁铁时,钢球在水平面上做直线运动,若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,钢球将做曲线运动.该实验说明
A.钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B.钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上,就会做曲线运动
C.钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动
D.钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动
5、如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是()
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变大
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下
D.当滑动头从a向b滑动时,电源的总功率一定变小.
6、一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为,位移y的单位为m,时间t的单位为s.则
A.弹簧振子的振幅为0.2m
B.弹簧振子的周期为1.25s
C.在t=0.2s时,振子的运动速度为零
D.在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m
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、在如图所示的电路中,P1、P2分别为滑动变阻器R1、R2的滑动触头,R3为定值电阻,平行金属板A、B构成电容器C,M为电容器内的一点。开关S闭合且电路稳完时,下列说法正确的是
A.若滑片P1向下移动,电容器的极板间电压变小
B.若滑片P2向下移动,电容器的极板间电压变小
C.若极板A向下移动,M点的电势升高
D.若极板A向下移动,M点的电势降低
8、如图所示,直流电动机线圈的电阻为R,当该电动机正常工作时,电动机两端电压为U,通过电动机的电流为I,则下列说法正确的是( )
A.电动机内部的发热功率为I2R
B.电动机的机械功率为IU
C.电动机的总功率为I2R
D.电动机机械功率为IU-I2R
9、静电场和磁场中下列说法中正确的是( )
A.电场强度为零的点,电势不一定为零
B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等
C.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感应强度不一定为零
D.由可知,B与F成正比,与IL成反比
10、如图所示,竖直墙面与水平地均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内.如图所示,在水平推力FF的作用下,小球a、b静止于图示位置.如果将小球b向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比( )
A.地面对小球弹力可能减小
B.两个小球之同的距离增大
C.推力F将减小
D.竖直墙面对小球a的弹力不变
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)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)
12.(12分)用图示电路测量一节蓄电池的电动势和内阻(电动势约为2V,内阻很小),为防止滑动变阻器电阻过小导致电流过大而损坏器材,电路中用了一个保护电阻R0,除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外,可供使用的器材还有:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻很小);
B.电流表A2(量程3A,内阻很小);
C.电压表(量程3V,内阻很大);
D.定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W);
E.定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W);
(1)实验中电流表应选取______,保护电阻应选取______(填器材前面的选项如A、B、C、D、E)
(2)某同学选用器材进行了实验,他调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据,如下表。请在图中做出电源的路端电压U随电流I变化的图象( )。
电流表读数I/A
1.72
1.35
0.98
0.63
0.34
电压表读数U/V
0.16
0.57
0.95
1.35
1.65
(3)结合图象求出蓄电池的电动势为______V,内阻为_____Ω。(结果保留二位有效数字)
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)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
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)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】直接根据左手定则判断受力即可
【详解】根据左手定则,四指指向电流方向,磁场垂直手心过,拇指所指的方向即为通电导线受力的方向,故C对;ABD错;
故选C
2、A
【解析】采用内接法时,电流表与待测电阻串联,故电流表是准确的;而由于电流表的分压使电压表测量值偏大,故由欧姆定律求得的测量值偏大,故R1>Rx;当采用外接法时,电压表与待测电阻并联,故电压表是准确的;而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大,故由欧姆定律求得的测量值偏小,故Rx>R2;故选A
3、D
【解析】交流电压表示数为有效值,注意二极管的单向导电性,使得半个周期内R通路,另半个周期内R断路,从而利用热效应即可求解;
【详解】二极管具有单向导电性,使得半个周期内通路,另半个周期内R断路.在正半周内,交流电的有效值为20V,故一个周期内的电阻发热为,解得,故选项D正确,选项ABC错误
【点睛】考查交流电的有效值求解,注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系,同时注意二极管的单向导电性
4、B
【解析】本题关键找出钢球的速度方向和受力方向,从而判断出钢球做曲线运动的条件;
【详解】A.在未放置磁铁时,小钢球的合力认为是零,则做直线运动,故选项A错误;
BCD.曲线运动的速度方向是切线方向,合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向,两者不共线,球在做曲线运动,说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上,就会做曲线运动,故选项B正确,CD错误
5、C
【解析】A.由图,A板带正电,B带负电,电容器内电场方向水平向右.细线向右偏,电场力向右,则小球带正电,故A错误;
B.滑动头向右移动时,R变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压变小,电容器电压变小,细线偏角变小,故B错误;
C.滑动头向右移动时,电容器电压变小,电容器放电,因A板带正电,则流过电流表的电流方向向下,故C正确;
D.在滑片由a向b滑动时,滑动变阻器接入电阻减小;总电阻减小,总电流增大,则可知,总功率增大,故D错误。
故选C。
6、C
【解析】根据公式对应可得,,A错误;根据公式可得,B错误;在t = 0.2s时,x=0振子位于正向最大位移处,速度为零,C正确;根据振子的振动规律可得,只有振子位于平衡位置或者最大位移处时,经过任意0.2s的时间内的路程为0.1cm,D错
故选C
考点:考查了简谐振动
点评:本题知道简谐运动位移的解析式,读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力.基础题
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、BC
【解析】A.电路稳定时,通过电阻R1的电流为零,移动滑动变阻器滑片P1,电容器的极板间电压不发生改变,故A错误;
B.滑片P2向下移动,总电阻减小,电流增大,内电阻和R3的电压增大,R2电压减小,电容器与R2并联,电容器的极板间电压等于R2两端的电压,变小,故B正确;
C.如果仅将极板A向下移动,那么,平行板两极电压不变,平行板间电场强度增大,M点与零势点的电势差增大, M点的电势升高,故C正确,D错误。
故选:BC
8、AD
【解析】A.电动机内部的发热功率为I2R,故A正确;
BD.电动机的机械功率为IU-I2R,故B错误,D正确;
C.电动机的总功率为IU,故C错误;
故选:AD;
9、AC
【解析】A.电场强度与电势没有关系,电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为零的地方电场强度也不一定为零,故A正确;
B.电场强度处处相等的区域内,电势不处处相等,比如匀强电场,沿着电场线方向,电势是降低的。故B错误;
C.处在电场中的电荷一定受到电场力,但在磁场中运动的电荷不一定有磁场力存在,当运动方向与磁场方向平行时,没有磁场力作用,因此某点不受磁场力作用,则该点的磁感应强度不一定为零。故C正确;
D.磁感应强度的大小,是比值定义法,因此B与F,与IL均没有关系,故D错误。
故选:AC。
10、BC
【解析】先隔离对A球分析,A球受重力,墙壁的弹力和库仑力.B小球向左缓慢拉动一小段距离后,库仑力与竖直方向的夹角变小,根据平行四边形定则,知库仑力即墙壁弹力的变化.再对整体分析,受总重力,拉力,地面的支持力,墙壁的弹力.可知地面的支持力等于两球的总重力
【详解】A项:对整体受力分析,如图所示,地面的支持力始终等于两球的总重力,所以地面对小球B的支持力不变,故A错误;
B、C、D项:对A球受力分析,受到三个力如图所示,
B小球向左缓慢拉动一小段距离后,库仑力与竖直方向的夹角变小,
B的重力不变,墙壁的弹力方向不变,根据平行四边形定则,库仑力变小,竖直墙面对小球A的推力NA变小.对整体而言,墙壁对球的弹力等于推力F,则推力F将减小,
AB间库仑力变小,根据库仑定律得知,两球间距离变大,故B、C正确,D错误
故选BC
【点睛】解决本题的关键先对整体受力分析,再隔离受力分析.整体法和隔离法是物理当中常见的一种方法,要灵活运用
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.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
12、 ①.B ②.D ③. ④.2.0 (1.9-2.1均给分) ⑤.0.087 (0.082-0.120均给分)
【解析】(1)[1]若电流表量程选3A,为了便于读数(应使指针半偏及以上),电流需在1.5A以上。这样,电路总阻应在:
;
以下,变化范围太小,不利于滑动变阻器操作,所以电流表量程应选B;
[2]若定值电阻取10Ω,则电路中电流最大不超过:
,
电流值不到电流表小量程的,不利于精确读数,故定值电阻只能取D。
(2)[3]纵坐标不从0开始,可提高图线精度。描点出5个点后,应该用一条直线来“拟合”坐标系中描出的点。
(3)[4]由图线与纵坐标的交点可知:
E=2.025V;
根据要求故E取为2.0V,
[5]内阻为
。
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、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
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、 (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
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