资源描述
青海省海西2025-2026学年物理高二上期末监测模拟试题
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、如图所示,有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度,不计金属杆的电阻,则
A.如果只增大将变小 B.如果只增大将变大
C.如果只减小将变小 D.如果只减小将变大
2、图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,和为电感线圈,、、是三个完全相同的灯泡.实验时,断开开关瞬间,灯突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关,灯逐渐变亮,而另一个相同的灯立即变亮,最终与的亮度相同下列说法正确的是
A.图甲中,与的电阻值相同
B图甲中,闭合,电路稳定后,中电流小于中电流
C.图乙中,变阻器R的电阻值小于的电阻值
D.图乙中,闭合瞬间,中电流与变阻器R中电流相等
3、示波器是一种常见的电学仪器,示波管是斑示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示若、极接稳压电源的正极,X、Y接稳压电源的负极,则在示波器荧光屏上将会看到下列哪个可能图形
A B.
C. D.
4、下列叙述正确的是( )
A.放在匀强磁场中的通电导线受到恒定不变的磁场力
B.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
C.磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向
D.安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面
5、从同一点O先后水平弹出的三个物体分别落在对面台阶上的A、B、C三点,若不计空气阻力,三物体平抛的初速度vA、vB、vC的关系以及三物体在空中的飞行时间tA、tB、tC的关系分别是( )
A.vA>vB>vC ,tA>tB>tC B.vA<vB<vC,tA=tB=tC
C.vA<vB<vC ,tA>tB>tC D.vA>vB>vC ,tA<tB<tC
6、如图所示的电路中,已知电源的电动势E=1.5V,内电阻r=1.0Ω,电阻R=2.0Ω,闭合开关S后,电路中的电流I等于
A.4.5A B.3.0A
C.1.5A D.0.5A
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,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,图中电表为理想电表.在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中()
A.电压表示数变大 B.电容器C所带电荷量减少
C.电流表示数变小 D.a点的电势降低
8、如图所示,质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度(),则( )
A.环将向右减速,最后匀速
B.环将向右减速,最后停止运动
C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能
9、在如图甲所示的电路中,L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时( )
A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍
B.此时L1、L2和L3的电阻均为12 Ω
C.L1消耗的电功率为0.75 W
D.L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍
10、如图所示,一根铝管竖直放置,把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放,可以观察到,相比磁铁自由下落,磁铁在铝管中的下落会延缓多.关于磁铁在铝管中下落的过程,下列说法中正确的是
A.磁铁下落会延缓,主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦
B.磁铁做匀加速运动,其加速度小于重力加速度g
C.磁铁做加速运动,其加速度逐渐减小
D.磁铁和铝管会产生热量,其数值等于磁铁机械能的减少量
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)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。
12.(12分)一般情况下,金属导体的电阻会随着温度改变而改变.某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验.实验中用到了下列器材:待测小灯泡、15V直流稳压电源、滑动变阻器(最大阻值为30Ω,最大允许电流为1.0A)、电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.13Ω)、开关一只及导线若干.实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流压,得到了下表中的实验数据:
(1)请在方框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图_______
(2)通过所测的数据可知,小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而______(选填“增大”、“保持不变”或“减小”).从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律
(3)该小灯泡正常工作时的电阻值约为_______Ω(保留2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)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
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】金属杆下滑过程中,受重力、导轨的支持力和安培力,开始时重力沿斜面的分力大于安培力,金属杆做加速运动。随着速度的增加,安培力在增大,所以金属杆加速度逐渐减小,当加速度减小到零,速度最大。当加速度为零时,金属杆做匀速运动,速度最大,则有
联立得:
由上式分析得知:
A、如果增大,vm将变大,故A错误;
B、如果B增大,vm将变小,故B错误;
C、如果R减小,vm将变小,故C正确;
D、如果m减小,vm将变小,故D错误。
故选C。
2、B
【解析】根据“演示自感现象”可知,本题考查通电自感和断电自感,根据当通过线圈本身的电流变化时,线圈中会产生自感现象,这是一种特殊的电磁感应现象,可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响.
【详解】A、图甲中,断开的瞬间,灯突然闪亮,是因为电路稳定时,的电流大于的电流,可知的电阻小于的电阻,故A错误;
B、图甲中,闭合,电路稳定后,断开开关瞬间,灯突然闪亮,说明灯泡中的电流小于线圈中的电流,故B正确;
C、图乙中,因为要观察两只灯泡发光的亮度变化,两个支路的总电阻相同,因两个灯泡电阻相同,所以变阻器R与的电阻值相同,故C错误;
D、图乙中,闭合瞬间,对电流由阻碍作用,所以中电流与变阻器R中电流不相等,故D错误.
故选B.
【点睛】闭合开关的瞬间,通过线圈的电流增大,产生自感电动势等效为断路,根据楞次定律分析电流的变化,判断通过两灯电流的关系.待电路稳定后断开开关,线圈产生自感电动势等效为新电源,分析通过两灯的电流关系,判断两灯是否同时熄灭.
3、C
【解析】电子受到的电场力方向与电场方向相反,在极板间电子向板偏转,在极板间电子向板偏转,叠加后电子打第三象限,故C正确,A、B、D错误;
故选C
4、D
【解析】放在匀强磁场中的通电导线受到的安培力,只有当B、I、L与θ都是恒定时,导线所受的安培力才是恒定的,故A错误;磁感线的疏密表示磁场的强弱,与磁感线的方向无关,故B错误;根据左手定则,磁场的方向与通电导体所受磁场力的方向垂直;磁场的方向就是小磁针的N极在磁场中所受磁场力的方向,故C错误;根据左手定则,安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面,故D正确.所以D正确,ABC错误
5、C
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,落地的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移
解:三个物体落地的高度hA>hB>hC,根据h=gt2,知,tA>tB>tC
xA<xB<xC,根据x=vt知,A的水平位移最短,时间最长,则速度最小;C的水平位移最长,时间最短,则速度最大,所以有vA<vB<vC.故C正确,A、B、D错误
故选C
6、D
【解析】根据闭合电路欧姆定律得:,D正确
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、ABD
【解析】考查含容电路的动态分析。
【详解】A.在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流I增大,电阻R1两端电压增大,则电压表示数增大,A正确;
B.电阻R2两端电压:,I增大,则U2减小,电容器板间电压减小,带电量减小,B正确;
C.通过R2的电流I2减小,通过电流表的电流,I增大,I2减小,则IA增大,即电流表示数变大,C错误;
D.外电路顺着电流方向电势降低,可知a的电势大于0,a点电势等于R2两端电压,U2减小,则a点电势降低,D正确。
故选ABD。
8、AD
【解析】环受重力、支持力、洛伦兹力以及摩擦力作用做减速运动,当洛伦兹力等于重力时,支持力为零,摩擦力等于零,环做匀速直线运动.根据能量守恒求出损失的机械能
【详解】A、B项:当环受到重力、支持力、摩擦力和洛伦兹力,先向右做减速运动,速度减小,洛伦兹力减小,当洛伦兹力等于重力时,支持力为零,摩擦力为零,环将做匀速直线运动,故A正确,B错误;
C、D项:根据能量守恒知,损失的机械能等于环动能的减小量,匀速直线运动时有qvB=mg,解得v,损失的机械能△E=,故C错误,D正确
故应选:AD
【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力,通过合力的变化以及与速度方向的关系判断出环的运动情况
9、AC
【解析】A.根据电路图可知,通过L1的电流为干路电流,通过L2的电流为支路电流,且L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,因此通过L1的电流为通过L2的电流的2倍,故A正确;
B.因为电路中的总电流为0.25 A,根据图乙L1结合欧姆定律可得
所以求得,但L2和L3为支路,电流小于0.25A,所以电阻小于,故B错误;
C.根据公式
可得
故C正确;
D.根据图像可知,L1、L2的电压之比大于2:1,电流之比为2:1,因此根据公式
可知,L1、L2的电功率之比大于4:1,即L1消耗的电功率大于L2消耗的电功率的4倍,故D错误。
10、CD
【解析】磁铁通过铝管时,铝管中的磁通量发生变化,产生感应电流.由楞次定律可得,感应电流的效果阻碍磁铁相对于铝管的运动.磁铁运动的越快,铝管中的磁通量变化越快,铝管中的感应电流越大,感应电流对磁铁的阻碍作用也越大,磁铁做加速度减小的加速运动.据能量守恒,可得磁铁和铝管产生热量与磁铁机械能的减少量的关系
【详解】A:强磁铁通过铝管时,铝管中的磁通量发生变化,产生感应电流.由楞次定律可得,铝管中感应电流的效果是阻碍磁铁相对于铝管的运动.故A项错误
BC:据法拉第电磁感应定律,磁铁运动的越快,铝管中的磁通量变化越快,铝管中的感应电流越大,感应电流对磁铁的阻碍作用也越大,磁铁做加速度减小的加速运动.故B项错误,C项正确
D:据能量守恒,可得磁铁和铝管产生热量数值上等于磁铁机械能的减少量.故D项正确
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、 ①.1 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。
12、 ①. ②.增大 ③.46
【解析】(1)[1]因小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化,故滑动变阻器用分压式接法,小灯泡的电阻较小,电流表用外接法,如图所示;
(2)[2]根据可求灯泡在不同电流值时阻值的大小,得小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而增大,
(3)[3]由题意知,小灯泡的额定电压为12V,此时电流I=0.26A,所以正常工作时阻值
R=12∕0.26=46Ω
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、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)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
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