内容正文:
2025年颐华学校高二第一次大练习物理试题评分标准
1.【答案】A
【解析】牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体,物体就不会再落在地球上,故A正确;英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验首先较准确地测定了引力常量,故B错误;牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性,故C错误;德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了开普勒三大行星运动定律,故D错误。
2.【答案】D
【解析】由于等势面是同心圆,故图中场源位于等势面圆心位置;电场线指向圆心说明圆心处是负电荷的场源电荷,根据曲线的弯曲可知是粒子受到静电斥力,因此粒子带负电;由于B位置等差等势面较密集,场强大,加速度大,即aA<aB;从A到B,场源电荷带负电,因此B点电势低,则电势能高,所粒子受到电场力作用电势能和动能之和不变,即;ABC错误,D正确。故选D。
3.【答案】D
【解析】由双缝干涉条纹间距的公式Δx=
可知,当两种色光通过同一双缝干涉装置时,波长越长条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知λ1>λ2,
反射光经过三棱镜后分成两束色光,由题图可知M光的折射角大,又由折射定律可知,入射角相同时,折射率越大的色光折射角越大,由于λ1>λ2,
则n1<n2,所以N是波长为λ1的光出射位置,故D正确,A、B、C错误.
4.【答案】B
【解析】电压的表达式可得,频率,周期,变压器不改变交流电的频率,两端的电压,又有 ,两端的电压,流过其的电流,故A错误,B正确;设副线圈的总电阻为,有,由于理想变压器,所以,即,整理,由于滑片P向上滑,所以的阻值变大,由上述分析可知,阻值也变大。由于,所以原线圈的电阻变小,消耗的功率,所以消耗的功率减小,
原线圈两端的电压,由于,所以副线圈两端的电压增加,即电阻两端的电压增加,
由于,所以消耗的功率也变大,故CD错误。故选B。
5.【答案】D
【解析】根据上珠运动的图像可知,上珠碰前匀减速运动的初末速度分别为,,根据牛顿第二定律有,利用逆向思维,根据速度与位移的关系式有,解得,故A错误;图像斜率的绝对值表示加速度的大小,结合图乙有,,解得,故B错误;根据图乙可知,碰撞后上珠的速度,根据动量守恒定律有,解得,故C错误;顶珠做匀减速运动至速度减为0过程,利用逆向思维有,解得,故D正确。
6.【答案】C
【解析】根据题意作出粒子的运动轨迹如图所示,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,故A错误;粒子从M运动到N时速度方向改变了60°,所以粒子在该段时间内运动轨迹对应的圆心角为α=60°,则粒子从M到N运动的时间为t=T,又粒子在磁场中的运动周期为T=,整理得t=,故B错误;如果N点到虚线的距离为L,根据几何关系有cos α=,解得R=2L,又R=,则v=2kBL,故D错误,C正确.
7.【答案】BC
【解析】由题意可知T= s=2 s,A= cm=3 cm,A错误;频率T=,解得f=0.5 Hz,B正确;小球完成一次全振动通过的路程为振幅的4倍,即s0=4×3 cm=12 cm,C正确;小球在3 s内通过的路程为s=×4A=×4×3 cm=18 cm,D错误.
8.【答案】CD
【解析】 质点K为波谷与波谷的相遇点,为振动加强的点,选项A错误;质点M是振动加强点,质点N是振动减弱点,此时质点M的位移为12 cm,质点N的位移为2 cm;经过一段时间,质点M、N的位移大小可能相等,选项B错误;质点N是振动减弱点,振幅为7 cm-5 cm=2 cm,选项C正确;题图中时刻质点M在波峰,再经过周期时,质点M的位移为零,选项D正确.
9.【答案】AD
【解析】时刻,受电线圈内磁通量为零,但磁通量的变化率最大,故此时感应电动势最大,感应电流最大,故A正确;由图乙可知,在受电线圈中产生的感应电动势的最大值为,受电线圈中产生的电动势的有效值为,电阻两端的电压为,
故B错误;根据闭合电路欧姆定律可得,受电线圈中的感应电流为,无线充电,线圈内阻上产生的焦耳热为,故C错误;时间内,受电线圈中的磁通量的变化量为,则通过电阻的电荷量为,故D正确。故选AD。
10.【答案】AC
【解析】分别计算a、b棒的加速度,由F安=BIL和F安=ma,可得a=,a、b棒串联,电流相等,a、b棒长度分别为 l、2l,质量分别为 m、2m,则a、b棒加速度大小相等,故A正确;因为导轨光滑只受到安培力作用,对a棒,根据动量定理有a·t=Bl·t=mva-mv0,同理,对b棒有-bt=-B×2l·t=2mvb-2m·2v0,稳定时无电流,即Blva=B·2lvb,得va=2vb,联立解得va=2v0,vb=v0,故B错误;由能量守恒可知,动能的损失量等于焦耳热,初动能Ek0=mv02+×2m×(2v0)2,末动能Ek=m×(2v0)2+×2m×v02,则电路中产生的焦耳热为Ek0-Ek=mv02,故C正确;对a应用动量定理有Bl·Δt=mva-mv0,又q=·Δt,va=2v0,解得q=,故D错误.
11.【答案】(1)2.00 (2) (3)不需要
【解析】(1)两计数点间还有四个点没有画出,则T=0.1s,根据,可求出物块的加速度为
(2)由牛顿第二定律,则,由图像可知,,解得,物块的质量为
(3)该实验由于有力传感器测量物块的拉力,则不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量。
12.【答案】(1)B (2)1.49 0.750~0.781 (3) C
【解析】(1) 由于电源电动势较小,最大电流0.60A左右,所以电流表选用B。
(2)根据闭合电路欧姆定律可得
,由图像可知,图像的斜率的绝对值表示电源的内阻,纵坐标的截距表示电源的电动势则有 E=1.49V,
(3)实验电路采用的是外接法测电源电动势与内阻,由于引起误差的原因为电压表分流,当外电阻越小时,电压表分流越小,短路时,电流的测量值与真实值相等,外电阻越大时,电压表分流越大,则测量的内阻为电压表与电源真实内阻并联的值,所以内阻的测量值偏小,测量的电动势为断路时,电压表两端的电压,所以测量的电动势偏小。故选C。
13.(12分)【答案】(1)4m/s;(2)0.32 m;(3)60 N
【解析】(1)由动能定理 (2分), (1分)
(2)物块刚好经过最高点 (2分)
机械能守恒 (2分)
解得 (1分)
(3)在圆弧A点处 (2分)
由牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小为60N (2分)
14.(13分)【答案】(1)-0.15V;(2)0.5C;(3)0.05J
【解析】(1)线框自由下落(1分)
边切割磁感线,产生感应电动势=0.2V(1分)
dc边相当于电源,dc两点间电压为路端电压,c点电势高于b点电势,
V(2分)
(2)根据 (1分), (1分), (1分)
得,线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量C (1分)
(3)线框刚进入磁场时,所受安培力为
可得F=1N=mg (2分)
因线框的宽度等于磁场的宽度,则线圈经过磁场时做匀速运动,线框通过磁场区域的整个过程中产生的焦耳热 (1分)
cd边中产生的焦耳热为J (2分)
15. (15分)【答案】(1);(2);(3)
【解析】解析(1)设近日点速度大小为v1,在极短时间∆t内,由开普勒第二定律有
(3分),得 (1分)
(2)令m表示质子的质量,v0和v分别表示质子的初速度和到达a球球面处的速度,e表示元电荷,由能量守恒可知
(2分)
由于质子所受的a球对它的静电库仑力总是通过a球的球心,库仑力为平方反比力,所以质子与a球球心的连线在相等的时间内扫过的面积相等。所求l的最大值对应于质子到达a球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切。以lmax表示l的最大值,由开普勒第二定律有
(2分)
从而解得 (1分)
代入数据可得 (1分)
(3)依题意,质子的轨迹是双曲线。如图,以双曲线的渐近线的交点为原点,对称轴为x轴建立坐标系,则双曲线方程可表为
其中力心O是双曲线的焦点。双曲线在其顶点处与带电球体相切,有
(1分)
式中c是双曲线的半焦距
由此二式得
易知双曲线的渐近线方程为
从而其斜率
从而
又由图示几何关系,有,可知 (1分)
联立①②③解得 (1分)
从而 (1分)
质子的偏转角为,,有 (1分)
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选择题(44分)
A]][C][]
6 [A]u][e[p]
【A1][cit]
B [A][B][e[o]
7 [At] tro]
LA]][e][]
4
[A]][C]]
9 [A[]e]]
[A][C][D]
10 [[n] [e][p]
三.填空题(16分)
11-121161
11.011
2)
(
1
(2
③
8.计题(40分)
1321
第页 共
第2共项
1511
##
第页 共3项
2025年颐华学校高二第一次大练习物理试题
时量:75分钟 满分:100分
命题人:
1、 单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
1.在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A. 牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体,物体就不会再落在地球上
B. 英国物理学家牛顿利用扭秤实验首先较准确地测定了引力常量
C. 伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
D. 德国天文学家开普勒对伽利略观测的行星数据进行了多年研究,得出了开普勒三大行星运动定律
2.如图所示,带箭头的线段表示电场线,虚线表示等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示。粒子在A点的加速度为aA,动能为 在B点的加速度为 aB,动能为EB,则下列结论正确的是( )
A. 粒子带正电, B. 粒子带负电,
C. 粒子带正电, D. 粒子带负电,
3.如图所示,由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和反射光.透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹.O是两单色光中央亮条纹的中心位置,P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置.反射光入射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M和N位置出射,则( )
A. λ1<λ2,M是波长为λ1的光出射位置 B. λ1<λ2,N是波长为λ1的光出射位置
C. λ1>λ2,M是波长为λ1的光出射位置 D. λ1>λ2,N是波长为λ1的光出射位置
4.如图所示,理想变压器原线圈串联电阻后接入,电压原、副线圈的匝数比你n1n2=51,电阻、,当滑动变阻器接入电阻时,理想电流表A的示数为4A,则( )
A. 流过的电流为0.8A,频率为100Hz
B. 两端的电压为20V,周期为0.02s
C. 滑片P向上移动时,消耗的功率增大
D. 滑片P向上移动时,消耗的功率减小
5.算盘是中国古老的计算工具,承载着我国古代劳动人民的智慧结晶和悠远文明。算盘一般由框、梁、档和算珠组成,中心带孔的相同算珠可在档上滑动,使用前算珠需要归零。若一水平放置的算盘中分别有一颗上珠和一颗顶珠未在归零位置,上珠靠梁,顶珠与框相隔d1=1cm,上珠与顶珠相隔d2=4cm,如图甲所示。现用手指将上珠以一定初速度拨出,一段时间后,上珠与顶珠发生正碰(碰撞时间极短),整个过程,上珠运动的v-t图像如图乙所示。已知算珠与档之间的动摩擦因数处处相同,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 算珠与档之间的动摩擦因数为0.1
B. 上珠从拨出到停下所用时间为0.2s
C.发生碰撞后顶珠的速度为0.1m/s
D. 顶珠碰撞后恰好能运动至归零位置
6. 如图所示,虚线上方存在垂直纸面的匀强磁场(具体方向未知),磁感应强度大小为B,一比荷为k的带负电粒子从虚线上的M点垂直磁场方向射入磁场,经过一段时间,该粒子经过N点(图中未画出),速度方向与虚线平行向右,忽略粒子的重力.则下列说法正确的是( )
A.磁场的方向垂直纸面向外
B.粒子从M运动到N的时间为
C.如果N点到虚线的距离为L,则粒子在磁场中做圆周运动的半径为2L
D.如果N点到虚线的距离为L,则粒子射入磁场的速度大小为kBL
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,有多项符合题目要求。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,弹簧振子在A、B之间做简谐运动,O为平衡位置,测得A、B间距为6 cm,小球完成30次全振动所用时间为60 s,则( )
A.该振子振动周期是2 s,振幅是6 cm
B.该振子振动频率是0.5 Hz
C.小球完成一次全振动通过的路程是12 cm
D.小球过O点时开始计时,3 s内通过的路程为24 cm
8. 两列频率相同、振幅分别为5 cm和7 cm的横波发生干涉时,某一时刻的图样如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,下列关于K、M、N三点的说法正确的是( )
A.质点K为振动减弱的点
B.经过一段时间,质点M、N的位移大小不可能相等
C.质点N的振幅为2 cm
D.由图中时刻再经过周期时,质点M的位移为零
9.手机无线充电的工作原理如图甲所示,它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈匝数为20匝、内阻为r=2,在两端接一阻值为R=6的电阻。若受电线圈内磁通量随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,受电线圈中产生的感应电流最大
B. 电阻两端的电压为8V
C. 无线充电5min,线圈内阻上产生的焦耳热为J
D. 时间内,通过电阻的电荷量为C
10. 如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨左右两部分的间距分别为 l、2l;质量分别为 m、2m 的导体棒 a、b 均垂直导轨放置,导体棒 a 接入电路的电阻为 R,其余电阻均忽略不计; a、b 两棒分别以 v0、2v0的初速度同时向右运动,两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触,a 总在窄轨上运动,b 总在宽轨上运动,直到两棒达到稳定状态,从开始运动到两棒稳定的过程中,下列说法正确的是( )
A.a棒加速度的大小始终等于b棒加速度的大小
B.稳定时a棒的速度为1.5v0
C.电路中产生的焦耳热为mv02
D.通过导体棒a 的某一横截面的电荷量为
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11.如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置,他们调整长木板和滑轮,使长木板水平放置且细线平行于长木板;在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,多次改变托盘中砝码的质量,记录传感器的读数F,求出加速度a、
请回答下列问题:
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带,已知交流电频率为50Hz的交流电,两计数点间还有四个点没有画出,根据纸带可求出物块的加速度为 m/s。(结果保留三位有效数字)
(2)以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线如图丙所示,求得图线的斜率为k,横轴截距为,若传感器的质量为,则物块的质量为 。若已知重力加速度为g,物块与长木板动摩擦因数为 。
(3)该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量? 。(填“需要”或“不需要”)
12.在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,可选用的器材有:
A.电压表V:V,内阻约k;
B.电流表A1:A,内阻约;
C.电流表A2:0~3A,内阻约;
D.滑动变阻器:;
E.开关S和导线若干。
(1)电流表应选用 ;(选填项目前的符号)
(2)用所选器材按照图1连接好电路后,将滑动变阻器滑片置于合适位置,闭合开关S,通过调整滑动变阻器,得到多组电流I和电压U。根据实验数据,绘制出如图2所示的图像,由图线可求出. V,
;(结果均保留3位有效数字)
(3)通过以上测量方法求得的结果会存在误差,其中由电表引起的误差不能通过多次测量取平均值的方法减小。下列说法中正确的是 。
A.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
B.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
C.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
D.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
四、计算题:本题共3小题,共40分。
13.(12分)如图,水平轨道CA与竖直面内的圆轨道AB在A点光滑衔接,轨道CA长度L=1.5m,一个质量m=1kg的小物块从C点开始向右运动,初速度,物块与水平轨道间的动摩擦因数,物块刚好通过圆轨道的最高点B点,圆轨道光滑。取重力加速度,试求:
(1)物块到达A点时的速度大小;
(2)圆轨道的半径R;
(3)物块运动至圆轨道A点时,对轨道的压力大小。
14.(13分)粗细均匀导线制成的单匝正方形闭合线框,边长m,总质量kg,总电阻R=0.01Ω。将其置于磁感应强度T的水平匀强磁场上方h=0.80 m处,磁场区域的上下水平边界之间的高度H=0.10 m,如图所示;线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场方向垂直,且cd边始终与磁场边界平行,取重力加速度,求:
(1)当线框刚进入磁场时dc两点电势差Udc;
(2)cd边通过磁场区域过程中通过其横截面的电荷量q;
(3)线框通过磁场区域过程中cd边中产生的焦耳热Q。
15. (15分)开普勒第二定律告诉我们,行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。此定律不仅适合行星—太阳系统,也适合其它相互作用力满足平方反比定律的二体系统。
(1)某行星的轨道为椭圆,其半长轴长为a,半焦距长为c,行星在远日点速度大小为v0,试求该行星在近日点的速度大小;
(2)如图,a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体,O为其球心。己知取无限远处的电势为零时,球表面处的电势为U=1000 V.在离球心O很远的O′点附近有一质子b,它以Ek=2000 eV 的动能沿与O′O平行的方向射向a.以l表示b与O′O线之间的垂直距离(称为瞄准距离),要使质子b能够与带电球体a的表面相碰,试求l的最大值。
(3)若质子b刚好从球面a掠过,离开球体很远后,其偏转角的正弦值为多大?已知质子运动轨迹为双曲线,O点是双曲线的一个焦点。
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