资源描述
湖北省蕲春县2025年高二物理第一学期期末经典模拟试题
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,MN是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板(粒子速率变小),实线表示其运动轨迹,由图知
A.粒子带正电
B.粒子运动方向是edcba
C.粒子运动方向abcde
D.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长
2、关于下面四位杰出物理学家所做贡献的说法,正确的是
A.库仑发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.安培发现了磁场对电荷的作用规律
D.楞次认为电、磁作用都是通过场来传递的
3、用伏安法测电阻R,按图中甲图测得的结果为R1,按乙图测得为R2,若电阻的真实值为R,则( )
A.R1>R>R2
B.R1<R<R2
C.R>R1,R>R2
D.R1=R=R2
4、如图所示,在 x 轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,x 轴下方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,两磁场右边界均足够宽.一带负电的粒子质量为m,电荷量为 q,从原点O与x轴成 30°角斜向上射入磁场,且在 x 轴上方磁场中的运动半径为R,下列说法正确的是
A.粒子经偏转一定能回到原点O
B.粒子完成一次周期性运动的时间为
C.粒子在 x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 2:1
D.粒子从原点出发后到第二次穿过x轴时,沿x轴前进2R
5、如图所示,一小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,小鸟从A 运动到B 的过程中 ( )
A.树枝对小鸟的弹力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小
C.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
D.树枝对小鸟的合力先减小后增大
6、如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=0.2 Ω,标有“8 V,16 W”的灯泡L恰好正常发光,电动机线圈电阻R0=0.15 Ω,则电源的输出功率为( )
A.16 W B.440 W
C.80 W D.400 W
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、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知
A.反映电源内部的发热功率Pr变化的图线是a
B.电源电动势是4 V
C.电源内阻是2Ω
D.当电流为0.5A时,外电阻一定为6Ω
8、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
9、两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c时两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则( )
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高
C.c点的电场强度比d点的大
D.c点的电势比d点的低
10、如图所示,发电机的矩形线圈面积为S,匝数为N,绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示位置开始计时,下列判断正确的是( )
A.此时穿过线圈磁通量为NBS,产生的电动势为零
B.线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C.P向下移动时,电流表示数变小
D.P向下移动时,发电机的电功率增大
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)某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有:
A.量筒,要求长度比较长,筒壁上有均匀刻度线
B.游标卡尺
C.天平
D.小球两个(橡胶材质的上浮小球,硬塑料材质的下沉小球)
E.细线,其质量可以忽略不计
F.记号笔
实验步骤如下:
①选择合适大小的小球,使通过细线相连的两球体恰好悬浮在水中;
②用天平称量两个小球的质量,上浮小球的质量为m1,下沉小球的质量为m2;
③用记号笔记录两个小球悬浮的位置;
④剪断细线;
⑤用记号笔记录某时刻两个小球的位置;
⑥多次实验,分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度,记录在表格中
该同学按此方案进行实验后,测得的数据如下表所示,请回答问题
小球
质量
上浮和下沉的高度
第一次
第二次
第三次
第次
平均
上浮小球
m1=4.74g
46.20mm
46.22mm
46.20mm
46.18mm
下沉小球
m2=5.44g
40.26mm
40.24mm
40.26mm
40.26mm
(1)上浮小球4次上浮的平均高度,下沉小球4次下沉的平均高度为_________mm(结到后两位);
(2)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足_________表达式时,即说明剪断细线后,两小球的动量守恒.
A. B. C.
(3)下列关于本实验的一些说法,你认为正确的是_________
A.两个小球在水中运动的速度要适中,不能过快
B.上浮小球选用密度更小的小球,实验效果更好
C.剪断细线时对球的扰动大,但不会引起误差
D.选择合适大小的小球使得两球可以悬浮后,再把细线剪断,用镊子夹住两截断线,然后一起放入水中静止,松开镊子两球开始运动,这种改进更好
12.(12分)现有一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为0.30Ω),电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ);电流表A(量程为0.6A,内阻为0.70Ω),滑动变阻器R(10Ω,2A),电键一个及导线若干
(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻,某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值,得到如图所示 U-I图线,由图可得该电源电动势E=_______V,内阻 r=_______Ω.(结果均保留两位小数)
(2)某小组在实验时,发现电流表坏了,于是不再使用电流表,仅用电阻箱R′替换掉了滑动变阻器,电路图如右图所示.他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R′和电压表的示数U,描绘出 的关系图像,得到的函数图像是一条直线.若该图像的斜率为k,纵轴截距为b,则此电源电动势E=_________,内阻r=__________.该组同学测得电源电动势E测_____E真,内阻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)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、B
【解析】A.带电粒子不计重力在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小,根据带电粒子在磁场中运动的半径公式:,粒子的半径将减小,故粒子应是由下方穿过金属板,故粒子运动方向为edcba,根据左手定则可得,粒子应带负电,故A错误;
BC.带电粒子穿过金属板后速度减小,由轨迹半径应减小,故可知粒子运动方向是edcba,故B正确,C错误;
D.由可知,粒子运动的周期和速度无关,而上下均为半圆,故所对的圆心角相同,故粒子的运动时间均为,故D错误。
故选B。
2、B
【解析】A.奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;
B.法拉第发现了电磁感应现象,故B正确;
C.洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,故C错误;
D.法拉第认为电、磁作用都是通过场来传递的,故D错误。
故选B。
3、A
【解析】甲图接法:电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和,即
U=UR+UA
电流表的示数I是通过R的真实值,则
故
R1>R;
乙图接法:电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和,即
I=IR+IV
电压表的示数U是R两端电压的真实值,则
故
R>R2
则得
R1>R>R2;
A.R1>R>R2,与结论相符,选项A正确;
B.R1<R<R2,与结论不相符,选项B错误;
C.R>R1,R>R2,与结论不相符,选项C错误;
D.R1=R=R2,与结论不相符,选项D错误;
4、B
【解析】根据左手定则判断可知,粒子在第一象限沿顺时针方向旋转,而在第四象限沿逆时针方向旋转,故不可能回到原点0.故A错误.因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半;故第四象限中的半径为第一象限中半径的2倍;如图所示;由几何关系可知,负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°,在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60°,粒子圆周运动的周期为T=,保持不变,在一个周期内,粒子在第一象限运动的时间为:t1=;同理,在第四象限运动的时间为;完在成一次周期性运动的时间为T′=t1+t2=.故B正确.由r=,知粒子圆周运动的半径与B成反比,则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2.故C错误.根据几何知识得:粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进距离为x=R+2R=3R.故D错误.故选B
5、C
【解析】对小鸟受力分析如图所示:
小鸟所受的弹力N=mgcosθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则弹力先增大后减小,故A错误;小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则摩擦力先减小后增大,故C正确,B错误;树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向,所以树枝对小鸟的合力大小不变,故D错误.所以C正确,ABD错误
6、C
【解析】路端电压等于电灯L的电压,即U=8V,所以根据公式,解得电路中的总电流为I=10A,故通过电动机的电流为,电动机两端电压为8V,所以电动机的电功率为,故电源的输出功率为
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、BCD
【解析】A.根据直流电源总功率PE=EI,内部的发热功率Pr=I2r,输出功率PR=EI-I2r,可知反映Pr变化的图线是c,反映PE变化的是图线a,反映PR变化的是图线b,故A错误;
B.图线a的斜率等于电源的电动势,由得到
,
故B正确;
C.由图,当I=2A时,Pr=8W,由公式Pr=I2r得,r=2Ω,故C正确;
D.当电流为0.5A时,由图读出电源的功率PE=2W;由
代入得到R=6Ω,故D正确。
故选BCD。
8、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.
9、ACD
【解析】由图知,a点处的电场线比b点处的电场线密集,c点处电场线比d点处电场密集,故AC正确;过a点画等势线,与b点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上,所以b点的电势高于a点的电势,故B错误;同理可得d点电势高于c点电势,故D正确
【点睛】本题是对电场基本性质的理解,电场线与电场强度、电势的关系,可由电场线的疏密判断电场的强弱,由电势的叠加判断电势的高低,也可以通过画等势线,判断电势的高低
10、BD
【解析】A.此时线圈平面与磁场垂直,磁通量最大,磁通量是BS,变化率为零,即感应电动势为零,故A错误;
B.过程中产生的感应电动势最大值为
故表达式为
故B正确;
CD.P向下移动时,副线圈匝数增大,根据
可得副线圈的输入电压增大,即电流表示数增大,根据
可得副线圈消耗的电功率增大,而副线圈消耗的电功率决定发电机的功率,所以发电机的功率增大,故D正确C错误。
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、 ①.40.26 ②.A ③.AD
【解析】(1)[1]由表格数据可知
(2)[2]由动量守恒得
两边同时乘以时间得
得
故选A;
(3)[3]A.两个小球在水中运动的速度要适中,太快不利于标注小球的位置,故A正确;
B.密度太小,小球受的浮力很小,小球上升的速度很大,不利于标注小球的位置,故B错误;
C.剪断细线时对球的扰动大,小球的运动可能不规则,不利于标注小球的位置,故C错误;
D.用镊子夹住两截断线,然后一起放入水中静止,松开镊子两球开始运动,这样操作对小球的运动影响更小,故D正确;
故选AD。
12、 ①.1.48—1.50 ②.0.30 ③. ④. ⑤.< ⑥.<
【解析】(1)[1][2].由图可得该电源电动势E=1.50V,内阻
(2)[3][4].由闭合电路欧姆定律:
U=IR';
联立变形得:
;
变形可得:
又此式可知图中直线斜率
,
解得:
[5][6].将电压表内阻等效为电源的内阻,则电源内阻测量值
电源电动势测量值
即该组同学测得电源电动势E测<E真,内阻r测<r真
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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