内容正文:
2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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,再选涂其他答案标号。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.测试范围:人教版2019选择性必修一、二、三,人教版2019必修一第1~3章。
4.难度系数:0.65。
1、 选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1.我国科学家把金属铋块熔化成液态铋,再经挤压后得到单原子层金属铋片,与铋块相比,铋片的导电性能和机械强度显著增强则( )
A.铋块熔化过程中温度不断升高 B.液态铋表面分子间作用力表现为引力
C.铋片中的分子呈无规则排列 D.铋片中的分子在做布朗运动
【答案】B
【详解】A.金属熔化属于晶体熔化过程,熔化时虽然吸热,但温度保持在熔点不变,直到全部熔化,故A错误;
B.液体表面分子间作用力表现为引力,这是液体表面张力形成的原因。液态铋表面分子间作用力为引力符合物理规律,故B正确;
C.金属固态通常为晶体结构,原子排列有序,题目中铋片导电性和机械强度增强,说明其结构更有序(如单层晶体结构),而非无规则排列,故C错误;
D.布朗运动是悬浮微粒在流体中的无规则运动,而固体分子仅在平衡位置附近振动,不会发生布朗运动,故D错误。
故选B。
2.如图所示,水平放置的瓶盖中装有肥皂液,用吸管向液体里吹气,形成向上凸起的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后,从上往下看,膜上会出现( )
A.彩色环状条纹 B.彩色平行直条纹
C.明暗相间的环状条纹 D.明暗相间平行直条纹
【答案】A
【详解】从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光,当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹,因以中心为圆心上的圆周各点是等厚的,则干涉条纹是环状条纹;由于太阳光是复色光,所以看到的环状条纹是彩色的。
故选A。
3.《墨经》中记载可以通过车梯(一种前低后高的斜面车)提升重物。如图所示,轻绳一端固定,另一端系在光滑小球上,向左推动车梯,小球沿斜面缓慢上升。则此过程中( )
A.小球受到的斜面支持力不变
B.小球受到的斜面支持力减小
C.小球受到的轻绳拉力不变
D.小球受到的轻绳拉力减小
【答案】D
【详解】缓慢拉升重物的过程中,重物所受重力大小方向不变,支持力的方向不变,而轻绳拉力的方向不断变化,受力如图所示
由图可知重物所受支持力FN不断增大,轻绳拉力T不断减小。
故选D。
4.碘131治疗通常用于甲状腺功能亢进症。碘131的衰变是衰变,半衰期是8天,碘131治疗以后,不能够和他人一米以内的近距离接触,一般要经过4个半衰期才可以与儿童、孕妇接触。下列说法中正确的是( )
A.射线不能穿透皮肤
B.碘131衰变时仅放出射线
C.碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的
D.碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大
【答案】D
【详解】A.由题意,可知射线能穿透皮肤,故A错误;
B.碘131的衰变是衰变,衰变时除放出射线外,同时伴随着释放射线,故B错误;
C.根据半衰期定义,可知碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的,故C错误;
D.衰变是原子核从不稳定衰变为较为稳定的新核,所以碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大,故D正确。
故选D。
5.在断电自感的演示实验中,用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成如图甲所示电路。闭合开关,待电路稳定后,两支路电流分别为和。断开开关前后的一小段时间内,电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.断开开关前灯泡中电流为
B.灯泡电阻小于电阻和线圈的总电阻
C.断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭
D.断开开关后电阻所在支路电流如曲线所示
【答案】C
【详解】AD.断开开关S前、后的一小段时间内,通过电感线圈L的电流方向是不变的,则电感线圈L所在支路的电流如曲线a所示,小灯泡所在支路的电流如曲线b所示,则断开开关前,灯泡中电流为,故AD错误;
B.由题图可知,断开开关S前通过电感线圈的电流大于通过小灯泡的电流,所以断开开关S前,小灯泡的电阻大于定值电阻R和电感线圈L的总电阻,故B错误;
C.断开开关S后,电感线圈L产生的自感电动势阻碍电流的减小,电感线圈L相当于电源,由于线圈L、电阻R和灯泡重新组成回路,且断开开关S前电感线圈L所在支路的总电阻小于小灯泡的电阻,则其电流大于流过小灯泡的电流,则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭,故C正确。
故选C。
6.如图所示,一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程,已知b→c为等容过程,另外两个中一个是等温过程,另一个是绝热过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体压强和体积的乘积变大 B.a→b过程,气体压强和体积的乘积变小
C.c→a过程,气体压强和体积的乘积变大 D.c→a过程,气体压强和体积的乘积变小
【答案】A
【详解】AB.假设c→a过程为绝热过程,根据
绝热过程
c→a过程体积增大,则
所以,因此c→a过程温度降低,即
a→b过程为等温过程,则
b→c过程等容变化,由
可以,这与假设结果矛盾
因此c→a过程为等温过程,a→b过程为绝热过程
a→b过程为绝热过程,该过程体积减小,理想气体内能增大,因此温度升高,即
所以a→b过程气体压强和体积的乘积变大,故B错误,A正确;
CD.c→a过程为等温过程,该过程温度始终保持不变,所以气体压强和体积的乘积不变,故CD错误。
故选A。
7.如图所示,在两块磁感应强度相同、同极相对放置,霍尔元件处于磁体缝隙中间位置,移动霍尔元件,可以实现微小位移的测量。则( )
A.元件中通z方向的电流,可测y方向的位移
B.元件中通z方向的电流,可测x方向的位移
C.元件中通y方向的电流,可测z方向的位移
D.元件中通x方向的电流,可测z方向的位移
【答案】B
【详解】A.元件中通z方向的电流,若沿y方向移动,则元件所处位置磁场仍为零不变,则不会产生霍尔电压,则选项A错误;
B.元件中通z方向的电流,若沿x方向移动,则元件所处位置磁场变得不为零,则在元件中会产生霍尔电压,则可以实现微小位移的测量,选项B错误;
CD.无论元件中通y方向的电流还是通x方向的电流,若沿z方向移动,元件所处位置的磁场均为零,则在元件中不会产生霍尔电压,选项CD错误。
故选B。
8.如图所示是一款高空风车的发电模块原理图,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,某时刻发电机线圈恰与磁场方向平行,则( )
A.该时刻线圈磁通量的变化率最大
B.风力增大,线圈的感应电动势不变
C.风车每转一圈,线圈中电流方向改变一次
D.风车发电是利用了电流的磁效应
【答案】A
【详解】A.由图可知,该时刻线圈磁通量为零,磁通量的变化率最大,故A正确;
B.风力增大,风车转动的越快,则线圈的角速度越大,根据
可知感应电动势变大,故B错误;
C.风车每转一圈,线圈中电流方向改变两次,故C错误;
D.风车发电是利用了电磁感应,故D错误。
故选A。
9.一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图(a)所示,和是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波速 B.该波的频率为
C.该波沿轴正向传播 D.时间内,质点通过的路程为
【答案】C
【详解】A.由图(a)可知,该波的波长为2m;由图(b)可知,该波的周期为2s,则该波的波速为
故A错误;
B.该波的频率为
故B错误;
C.由图(b)可知,时,质点向y轴负方向振动,根据图(a),由同侧法可知,该波沿x轴正向传播,故C正确;
D.内,点振动了半个周期,则点通过的路程为
故D错误。
故选C。
10.某同学利用图示电路研究光电效应相关规律。用频率为的入射光照射光电管,当滑动变阻器的滑片移至图示位置时,电流表的示数恰为零,电压表的示数为;换用频率为的入射光照射光电管时,需将滑片向右移动少许,电流表示数方可恰好为零,此时电压表的示数为,若已知电子的电荷量为e。则下列说法正确的是( )
A.
B.图中a应与电源正极相连
C.据题中所给物理量可求出普朗克常量
D.若仅增大频率为的入射光的强度,则电流表示数恰为零时,对应的电压表示数将大于
【答案】C
【详解】A.根据爱因斯坦光电效应方程可得,
将滑片向右移动少许,则
所以
故A错误;
B.由题可知,此时光电管两端应加反向电压,即a端连接电源负极,b端连接电源正极,故B错误;
C.由以上分析可得
故C正确;
D.若仅增大频率为的入射光的强度,则电流表示数恰为零时,由于入射光的频率不变,则对应的电压表示数将仍等于,故D错误。
故选C。
11.如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ=30°,导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd,导轨电阻不计,并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t=0时刻,在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力,同时释放cd棒。下列图像中,a、v、x、分别为ab棒的加速度、速度、位移和机械能,E为ab、cd棒组成系统的机械能,可能正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】AB.释放两棒后ab向上运动,cd向下运动,对ab棒分析可知加速度
其中
则随速度的增加,安培力变大,则加速度减小,当加速度减为零时,此时对ab有
此时对cd因满足
则cd也匀速运动,两棒的加速度减为零后均做匀速运动,可知AB错误;
C.ab棒的机械能变化量等于力F与F安做功的代数和,开始时随安培力变大,则这两个力做功的代数和逐渐减小,最后匀速时两个力的合力为,则合力不变,随位移增加合力功逐渐增加,即Eab图像的斜率先减小后不变,选项C正确;
D.对两棒整体,机械能的变化量等于力F与两棒受的安培力做功的代数和,因最终两棒均运动运动,且由于系统沿斜面方向受合外力为零,系统沿斜面方向动量守恒,可知最终两棒匀速运动的速度相等,安培力(均为)对两棒均做负功,力F对系统做正功,可知两个安培力和力F做功代数和为零,则系统的机械能不变,则选项D错误。
故选C。
2、 解答探究题(共56分,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,直接写出结果不能得分)
12.(12分)某兴趣小组用多用电表探究光敏电阻的阻值与其到光源之间距离的关系。
(1)使用多用电表测量电阻前,应先将红黑表笔短接,调节 (选填“指针定位螺丝”或“欧姆调零旋钮”),使指针指到0Ω处:
(2)在自然光下测量光敏电阻的阻值时,某次测量结果如图所示,则多用电表读数为 Ω;
(3)在黑暗环境下点亮小灯泡(近似点光源),将光敏电阻感光面正对小灯泡,保持灯泡亮度一定,测得光敏电阻的阻值R与其到灯丝距离d之间的关系如表格所示,请根据表格数据在图中绘制关系图像:
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
90
170
250
320
400
480
(4)实验小组认为:图像反映了在测量范围内,光敏电阻的阻值R与接收到的光的功率P有数量关系,这种关系可近似为______;
A. B. C. D.
(5)某些特殊场合需要灯泡亮度保持恒定,有时电源电压不稳定会造成灯泡亮度的波动,利用光敏电阻的特性设计了图中甲、乙两种电路方案,哪种方案可以削弱这种波动?请叙述理由(其中光敏电阻均能被灯泡近距离直接照射)。 (选填“甲方案”或“乙方案”); 。
【答案】(1)欧姆调零旋钮
(2)300
(3)见解析
(4)B
(5) 甲方案 见解析
【详解】(1)使用多用电表测量电阻前,应先将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到0Ω处。
(2)由图可知欧姆挡选择倍率为,则多用电表读数为
(3)根据表格数据描出对应点,并作出关系图像如图所示
(4)由图2可知,光敏电阻的阻值与其到灯丝的距离近似成正比,光敏电阻的阻值随着光的强度减弱,光敏电阻的阻值增大;光敏电阻接收到的功率与距离的平方成反比,即随着距离的增加,光敏电阻接收到的功率会指数级地下降;由此可知光敏电阻接收到的功率与光敏电阻阻值的平方成反比,即有
变形可得
故选B。
(5)[1][2]光敏电阻随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值减小;
甲图中灯泡和光敏电阻并联接入电路,电路中总电阻等于并联电阻与滑动变阻器电阻之和,当电源电压增大时,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,灯泡光照强度增加,光敏电阻阻值减小,光敏电阻分流增大,通过灯泡的电流减小,灯泡亮度变小;当电源电压减小时,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,灯泡光照强度减小,光敏电阻阻值增大,光敏电阻分流减小,通过灯泡的电流增大,灯泡亮度变大;可知甲方案在电源电压不稳定时,可以自动调节灯泡亮度的波动。
乙图中灯泡和光敏电阻串联接入电路,电路中总电阻等于各部分电阻之和,当电源电压增大时,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,灯泡光照强度增加,光敏电阻阻值减小,导致电路的电流继续变大,灯泡变得更亮;当电源电压减小时,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,灯泡光照强度减小,光敏电阻阻值增大,导致电路的电流继续变小,灯泡变得更暗;可知乙方案在电源电压不稳定时,不可以自动调节灯泡亮度的波动。
13.(6分)如图所示,有一高为0.30m的内壁光滑的汽缸开口向上放置,其上端设有挡板,使厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸,活塞的质量为4.0kg,横截面积为8.0cm2。汽缸内封闭着一定质量的理想气体,开始时活塞距汽缸底部的高度为0.20m。现对汽缸加热,活塞缓慢上升,一段时间后停止加热,当封闭气体的温度达到600K时,压强变为2.0×105Pa。已知大气压强为1.0×105Pa,求:
(1)气体原来的温度;
(2)若气体在整个过程中吸收的热量为48J,求气体内能的增加量。
【答案】(1)300k
(2)
【详解】(1)活塞未到达上端挡板时,气体压强为p1,根据平衡条件有
代入数据解得
此时气体压强,因此活塞已经压到挡板上
对气体,根据理想状态方程有
又h=0.2m,H=0.3m,T2=600k
代入解得T1=300k
(2)活塞缓慢上升过程,气体对外做功为
故气体内能的增加量为
14.(8分)如图所示,竖直平面内匝数的正方形线圈边长,在磁感应强度大小为、水平方向的匀强磁场中,绕其中心轴以的角速度匀速转动。已知发光二极管具有单向导电性,其两端加正向电压不低于时才能发光,加反向电压不发光,不计线圈直流电阻。求:
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值;
(2)内,发光二极管的发光时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)线圈中产生的感应电动势的最大值
解得
(2)线圈转动的周期
解得
从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为
当二极管两端的电压为时,有
解得,
在一个周期内二极管发光的时间
所以内
发光二极管的发光时间
15.(14分)平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴水平.一细杆沿x轴固定,杆上穿有质量不计的小环A。总长为L的细线一端固定在O点,另一端系在A环上,细线上穿有质量为m的小环B。起初A环静止于O处,B环在A环正下方保持静止,已知重力加速度大小为g,不计一切阻力,结果保留根号。
(1)如图1所示,用沿杆的拉力将A环从O处缓慢移到位置,求该过程中拉力的最大值以及拉力所做的功W;
(2)如图2所示,将两环一起移到最右端使细线伸直,然后由静止同时释放两环.只讨论B环到达y轴之前的运动,已知此过程中绳上张力大小与OB间绳长成反比,且B环轨迹(图中虚线)最低点附近可看作半径为L的一小段圆弧。求:
①绳上张力的最大值;
②两环加速度大小相等时B环位置的横坐标。
【答案】(1)mg;mgL
(2)①mg;②
【详解】(1)当小环运动到处时拉力最大,设此时绳上张力大小为T1,
对B环有2T1cos 30°=mg
解得T1=mg
A环水平方向平衡,有Fm=T1sin 30°=mg
根据功能关系,拉力做的功等于B环重力势能的增量,有W=mgΔh
解得W=mgL
(2)① 由于A环质量不计,所以运动过程中A环始终在B环正上方,B环到达最低点前瞬间绳上张力最大,设此时B环的速度大小为vm,有
解得Tm=mg
② 设OB段绳长度为l,则绳上张力大小
当时,T=Tm=mg
得k=mgL
A、B两环加速度大小相同,则B环在y方向加速度为0,设∠OBA=α,有
T+T cos α=mg
解得l=L
cos α=-1,
由x2=l sin α
解得
16.(16分)如图所示,xOy平面内,在x轴下方区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,在坐标处有一粒子源能沿x轴正方向将质量为m、电量为+q的粒子以某一初速度射入电场区域,在的空间中有一倾斜分界面MN,其两侧分别有垂直纸面的匀强磁场I和II,其中磁场I的方向垂直纸面向里,磁感应强度大小B1=,当粒子初速度大小为v0时,进入磁场区域I时的速度大小为2v0。
(1)求电场强度的大小E;
(2)若初速度为0和初速度为v0的粒子均能垂直于MN边界从磁场区域I射入磁场区域II,求MN与x轴的交点到O点的距离L以及MN与x轴的夹角θ;
(3)在满足第(2)问的条件下,为使初速度为kv0(k>0)的粒子射入磁场后恰好不再回到x轴下方,求磁场区域II的磁感应强度大小B2的大小和方向。
【答案】(1)
(2),
(3),垂直纸面向里
【详解】(1)粒子在电场中运动,由动能定理
解得
(2)初速为0的粒子,到达x轴时的速度为
半径为
圆心坐标为;
故MN与x轴交点与O点的距离大小
以初速为v0入射的粒子,到达x轴时的速度为
与x轴夹角为,入射位置
由几何关系知圆心位于y轴上,圆心坐标为;由题意两圆心均位于MN上,故MN与x轴的夹角。
(3)设粒子以任意速度v入射,粒子在磁场区域I中运动的半径为r,则该粒子圆周运动圆心的坐标为:,
其中:,,,
整理可得:
这说明所有射入磁场I的粒子的圆心处于同一条直线上,所有射入磁场I的粒子将垂直于该直线射出。
粒子以kv0入射,粒子在磁场I中运动速度为
设磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向里,粒子在两磁场I中运动的半径分别为和,为使以kv0(k>0)射入电场的粒子恰好不再回到x轴下方,应有
即
因为
由正弦定理
综上整理可得
,磁场方向假设成立,所以
垂直纸面向里。
说明:若设磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向外,粒子在两磁场I中运动的半径分别为和,为使以kv0(k>0)射入电场的粒子恰好不再回到x轴下方,应有
即:
负号表示磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向里。
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2024-2025学年高一物理下学期期末模拟卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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,再选涂其他答案标号。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.测试范围:人教版2019选择性必修一、二、三,人教版2019必修一第1~3章。
4.难度系数:0.65
第Ⅰ卷
1、 选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1.我国科学家把金属铋块熔化成液态铋,再经挤压后得到单原子层金属铋片,与铋块相比,铋片的导电性能和机械强度显著增强则( )
A.铋块熔化过程中温度不断升高 B.液态铋表面分子间作用力表现为引力
C.铋片中的分子呈无规则排列 D.铋片中的分子在做布朗运动
2.如图所示,水平放置的瓶盖中装有肥皂液,用吸管向液体里吹气,形成向上凸起的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后,从上往下看,膜上会出现( )
A.彩色环状条纹 B.彩色平行直条纹
C.明暗相间的环状条纹 D.明暗相间平行直条纹
3.《墨经》中记载可以通过车梯(一种前低后高的斜面车)提升重物。如图所示,轻绳一端固定,另一端系在光滑小球上,向左推动车梯,小球沿斜面缓慢上升。则此过程中( )
A.小球受到的斜面支持力不变
B.小球受到的斜面支持力减小
C.小球受到的轻绳拉力不变
D.小球受到的轻绳拉力减小
4.碘131治疗通常用于甲状腺功能亢进症。碘131的衰变是衰变,半衰期是8天,碘131治疗以后,不能够和他人一米以内的近距离接触,一般要经过4个半衰期才可以与儿童、孕妇接触。下列说法中正确的是( )
A.射线不能穿透皮肤
B.碘131衰变时仅放出射线
C.碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的
D.碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大
5.在断电自感的演示实验中,用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成如图甲所示电路。闭合开关,待电路稳定后,两支路电流分别为和。断开开关前后的一小段时间内,电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.断开开关前灯泡中电流为
B.灯泡电阻小于电阻和线圈的总电阻
C.断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭
D.断开开关后电阻所在支路电流如曲线所示
6.如图所示,一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程,已知b→c为等容过程,另外两个中一个是等温过程,另一个是绝热过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体压强和体积的乘积变大 B.a→b过程,气体压强和体积的乘积变小
C.c→a过程,气体压强和体积的乘积变大 D.c→a过程,气体压强和体积的乘积变小
7.如图所示,在两块磁感应强度相同、同极相对放置,霍尔元件处于磁体缝隙中间位置,移动霍尔元件,可以实现微小位移的测量。则( )
A.元件中通z方向的电流,可测y方向的位移
B.元件中通z方向的电流,可测x方向的位移
C.元件中通y方向的电流,可测z方向的位移
D.元件中通x方向的电流,可测z方向的位移
8.如图所示是一款高空风车的发电模块原理图,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,某时刻发电机线圈恰与磁场方向平行,则( )
A.该时刻线圈磁通量的变化率最大
B.风力增大,线圈的感应电动势不变
C.风车每转一圈,线圈中电流方向改变一次
D.风车发电是利用了电流的磁效应
9.一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图(a)所示,和是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波速 B.该波的频率为
C.该波沿轴正向传播 D.时间内,质点通过的路程为
10.某同学利用图示电路研究光电效应相关规律。用频率为的入射光照射光电管,当滑动变阻器的滑片移至图示位置时,电流表的示数恰为零,电压表的示数为;换用频率为的入射光照射光电管时,需将滑片向右移动少许,电流表示数方可恰好为零,此时电压表的示数为,若已知电子的电荷量为e。则下列说法正确的是( )
A.
B.图中a应与电源正极相连
C.据题中所给物理量可求出普朗克常量
D.若仅增大频率为的入射光的强度,则电流表示数恰为零时,对应的电压表示数将大于
11.如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ=30°,导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd,导轨电阻不计,并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t=0时刻,在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力,同时释放cd棒。下列图像中,a、v、x、分别为ab棒的加速度、速度、位移和机械能,E为ab、cd棒组成系统的机械能,可能正确的是( )
A.B.C.D.
2、 解答探究题(共56分,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,直接写出结果不能得分)
12.(12分)某兴趣小组用多用电表探究光敏电阻的阻值与其到光源之间距离的关系。
(1)使用多用电表测量电阻前,应先将红黑表笔短接,调节 (选填“指针定位螺丝”或“欧姆调零旋钮”),使指针指到0Ω处:
(2)在自然光下测量光敏电阻的阻值时,某次测量结果如图所示,则多用电表读数为 Ω;
(3)在黑暗环境下点亮小灯泡(近似点光源),将光敏电阻感光面正对小灯泡,保持灯泡亮度一定,测得光敏电阻的阻值R与其到灯丝距离d之间的关系如表格所示,请根据表格数据在图中绘制关系图像:
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
90
170
250
320
400
480
(4)实验小组认为:图像反映了在测量范围内,光敏电阻的阻值R与接收到的光的功率P有数量关系,这种关系可近似为______;
A. B. C. D.
(5)某些特殊场合需要灯泡亮度保持恒定,有时电源电压不稳定会造成灯泡亮度的波动,利用光敏电阻的特性设计了图中甲、乙两种电路方案,哪种方案可以削弱这种波动?请叙述理由(其中光敏电阻均能被灯泡近距离直接照射)。 (选填“甲方案”或“乙方案”); 。
13.(6分)如图所示,有一高为0.30m的内壁光滑的汽缸开口向上放置,其上端设有挡板,使厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸,活塞的质量为4.0kg,横截面积为8.0cm2。汽缸内封闭着一定质量的理想气体,开始时活塞距汽缸底部的高度为0.20m。现对汽缸加热,活塞缓慢上升,一段时间后停止加热,当封闭气体的温度达到600K时,压强变为2.0×105Pa。已知大气压强为1.0×105Pa,求:
(1)气体原来的温度;
(2)若气体在整个过程中吸收的热量为48J,求气体内能的增加量。
14.(8分)如图所示,竖直平面内匝数的正方形线圈边长,在磁感应强度大小为、水平方向的匀强磁场中,绕其中心轴以的角速度匀速转动。已知发光二极管具有单向导电性,其两端加正向电压不低于时才能发光,加反向电压不发光,不计线圈直流电阻。求:
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值;
(2)内,发光二极管的发光时间。
15.(14分)平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴水平.一细杆沿x轴固定,杆上穿有质量不计的小环A。总长为L的细线一端固定在O点,另一端系在A环上,细线上穿有质量为m的小环B。起初A环静止于O处,B环在A环正下方保持静止,已知重力加速度大小为g,不计一切阻力,结果保留根号。
(1)如图1所示,用沿杆的拉力将A环从O处缓慢移到位置,求该过程中拉力的最大值以及拉力所做的功W;
(2)如图2所示,将两环一起移到最右端使细线伸直,然后由静止同时释放两环.只讨论B环到达y轴之前的运动,已知此过程中绳上张力大小与OB间绳长成反比,且B环轨迹(图中虚线)最低点附近可看作半径为L的一小段圆弧。求:
①绳上张力的最大值;
②两环加速度大小相等时B环位置的横坐标。
16.(16分)如图所示,xOy平面内,在x轴下方区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,在坐标处有一粒子源能沿x轴正方向将质量为m、电量为+q的粒子以某一初速度射入电场区域,在的空间中有一倾斜分界面MN,其两侧分别有垂直纸面的匀强磁场I和II,其中磁场I的方向垂直纸面向里,磁感应强度大小B1=,当粒子初速度大小为v0时,进入磁场区域I时的速度大小为2v0。
(1)求电场强度的大小E;
(2)若初速度为0和初速度为v0的粒子均能垂直于MN边界从磁场区域I射入磁场区域II,求MN与x轴的交点到O点的距离L以及MN与x轴的夹角θ;
(3)在满足第(2)问的条件下,为使初速度为kv0(k>0)的粒子射入磁场后恰好不再回到x轴下方,求磁场区域II的磁感应强度大小B2的大小和方向。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
12.(12分)
(1)_____________(2分)(2)_____________(2分)
(3)
(4)______________(2分)
(5)______(2分)________________________________(2分)
______________(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
13.(6分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(14分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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1、 选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
B
A
D
D
C
A
B
A
C
C
C
2、 解答探究题(共56分,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,直接写出结果不能得分)
12. (1)欧姆调零旋钮(2分)
(2)300(2分)
(3)(2分)
(4)B(2分)
(5) 甲方案 (2分) 甲方案在电源电压不稳定时,可以自动调节灯泡亮度的波动。(2分)
13.(1)活塞未到达上端挡板时,气体压强为p1,根据平衡条件有 (1分)
代入数据解得(1分)
此时气体压强,因此活塞已经压到挡板上
对气体,根据理想状态方程有(1分)
又h=0.2m,H=0.3m,T2=600k
代入解得T1=300k(1分)
(2)活塞缓慢上升过程,气体对外做功为(1分)
故气体内能的增加量为(1分)
14.(1)线圈中产生的感应电动势的最大值(1分)
解得(1分)
(2)线圈转动的周期(1分)
解得
从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为(1分)
当二极管两端的电压为时,有(1分)
解得,(1分)
在一个周期内二极管发光的时间(1分)
所以内
发光二极管的发光时间(1分)
15.(1)当小环运动到处时拉力最大,设此时绳上张力大小为T1,(1分)
对B环有2T1cos 30°=mg(1分)
解得T1=mg
A环水平方向平衡,有Fm=T1sin 30°=mg(1分)
根据功能关系,拉力做的功等于B环重力势能的增量,有W=mgΔh(1分)
(1分)
解得W=mgL
(2)① 由于A环质量不计,所以运动过程中A环始终在B环正上方,B环到达最低点前瞬间绳上张力最大,设此时B环的速度大小为vm,有
(1分)
(1分)
解得Tm=mg
② 设OB段绳长度为l,则绳上张力大小(1分)
当时,T=Tm=mg(1分)
得k=mgL
A、 B两环加速度大小相同,则B环在y方向加速度为0,设∠OBA=α,(1分)
有T+T cos α=mg(1分)
(1分)
解得l=L
cos α=-1,(1分)
由x2=l sin α(1分)
解得
16.(1)粒子在电场中运动,由动能定理(1分)
解得
(2)初速为0的粒子,到达x轴时的速度为(1分)
半径为(1分)
圆心坐标为;(1分)
故MN与x轴交点与O点的距离大小
以初速为v0入射的粒子,到达x轴时的速度为
与x轴夹角为,入射位置
(1分)
(1分)
由几何关系知圆心位于y轴上,圆心坐标为;由题意两圆心均位于MN上,故MN与x轴的夹角。(1分)
(3)设粒子以任意速度v入射,粒子在磁场区域I中运动的半径为r,则该粒子圆周运动圆心的坐标为:,(1分)
其中:,,,(1分)
整理可得:
这说明所有射入磁场I的粒子的圆心处于同一条直线上,所有射入磁场I的粒子将垂直于该直线射出。
粒子以kv0入射,粒子在磁场I中运动速度为(1分)
设磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向里,粒子在两磁场I中运动的半径分别为和,为使以kv0(k>0)射入电场的粒子恰好不再回到x轴下方,应有(1分)
即
因为(1分)
由正弦定理(1分)
综上整理可得
,磁场方向假设成立,所以(1分)
垂直纸面向里。
说明:若设磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向外,粒子在两磁场I中运动的半径分别为和,为使以kv0(k>0)射入电场的粒子恰好不再回到x轴下方,应有(1分)
即:(1分)
负号表示磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向里。
/
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2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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,再选涂其他答案标号。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.测试范围:人教版2019选择性必修一、二、三,人教版2019必修一第1~3章。
4.难度系数:0.65。
1、 选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1.我国科学家把金属铋块熔化成液态铋,再经挤压后得到单原子层金属铋片,与铋块相比,铋片的导电性能和机械强度显著增强则( )
A.铋块熔化过程中温度不断升高 B.液态铋表面分子间作用力表现为引力
C.铋片中的分子呈无规则排列 D.铋片中的分子在做布朗运动
2.如图所示,水平放置的瓶盖中装有肥皂液,用吸管向液体里吹气,形成向上凸起的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后,从上往下看,膜上会出现( )
A.彩色环状条纹 B.彩色平行直条纹
C.明暗相间的环状条纹 D.明暗相间平行直条纹
3.《墨经》中记载可以通过车梯(一种前低后高的斜面车)提升重物。如图所示,轻绳一端固定,另一端系在光滑小球上,向左推动车梯,小球沿斜面缓慢上升。则此过程中( )
A.小球受到的斜面支持力不变
B.小球受到的斜面支持力减小
C.小球受到的轻绳拉力不变
D.小球受到的轻绳拉力减小
4.碘131治疗通常用于甲状腺功能亢进症。碘131的衰变是衰变,半衰期是8天,碘131治疗以后,不能够和他人一米以内的近距离接触,一般要经过4个半衰期才可以与儿童、孕妇接触。下列说法中正确的是( )
A.射线不能穿透皮肤
B.碘131衰变时仅放出射线
C.碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的
D.碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大
5.在断电自感的演示实验中,用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成如图甲所示电路。闭合开关,待电路稳定后,两支路电流分别为和。断开开关前后的一小段时间内,电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.断开开关前灯泡中电流为
B.灯泡电阻小于电阻和线圈的总电阻
C.断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭
D.断开开关后电阻所在支路电流如曲线所示
6.如图所示,一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程,已知b→c为等容过程,另外两个中一个是等温过程,另一个是绝热过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体压强和体积的乘积变大 B.a→b过程,气体压强和体积的乘积变小
C.c→a过程,气体压强和体积的乘积变大 D.c→a过程,气体压强和体积的乘积变小
7.如图所示,在两块磁感应强度相同、同极相对放置,霍尔元件处于磁体缝隙中间位置,移动霍尔元件,可以实现微小位移的测量。则( )
A.元件中通z方向的电流,可测y方向的位移
B.元件中通z方向的电流,可测x方向的位移
C.元件中通y方向的电流,可测z方向的位移
D.元件中通x方向的电流,可测z方向的位移
8.如图所示是一款高空风车的发电模块原理图,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,某时刻发电机线圈恰与磁场方向平行,则( )
A.该时刻线圈磁通量的变化率最大
B.风力增大,线圈的感应电动势不变
C.风车每转一圈,线圈中电流方向改变一次
D.风车发电是利用了电流的磁效应
9.一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图(a)所示,和是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波速 B.该波的频率为
C.该波沿轴正向传播 D.时间内,质点通过的路程为
10.某同学利用图示电路研究光电效应相关规律。用频率为的入射光照射光电管,当滑动变阻器的滑片移至图示位置时,电流表的示数恰为零,电压表的示数为;换用频率为的入射光照射光电管时,需将滑片向右移动少许,电流表示数方可恰好为零,此时电压表的示数为,若已知电子的电荷量为e。则下列说法正确的是( )
A.
B.图中a应与电源正极相连
C.据题中所给物理量可求出普朗克常量
D.若仅增大频率为的入射光的强度,则电流表示数恰为零时,对应的电压表示数将大于
11.如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ=30°,导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd,导轨电阻不计,并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t=0时刻,在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力,同时释放cd棒。下列图像中,a、v、x、分别为ab棒的加速度、速度、位移和机械能,E为ab、cd棒组成系统的机械能,可能正确的是( )
A.B.C.D.
2、 解答探究题(共56分,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,直接写出结果不能得分)
12.(12分)某兴趣小组用多用电表探究光敏电阻的阻值与其到光源之间距离的关系。
(1)使用多用电表测量电阻前,应先将红黑表笔短接,调节 (选填“指针定位螺丝”或“欧姆调零旋钮”),使指针指到0Ω处:
(2)在自然光下测量光敏电阻的阻值时,某次测量结果如图所示,则多用电表读数为 Ω;
(3)在黑暗环境下点亮小灯泡(近似点光源),将光敏电阻感光面正对小灯泡,保持灯泡亮度一定,测得光敏电阻的阻值R与其到灯丝距离d之间的关系如表格所示,请根据表格数据在图中绘制关系图像:
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
90
170
250
320
400
480
(4)实验小组认为:图像反映了在测量范围内,光敏电阻的阻值R与接收到的光的功率P有数量关系,这种关系可近似为______;
A. B. C. D.
(5)某些特殊场合需要灯泡亮度保持恒定,有时电源电压不稳定会造成灯泡亮度的波动,利用光敏电阻的特性设计了图中甲、乙两种电路方案,哪种方案可以削弱这种波动?请叙述理由(其中光敏电阻均能被灯泡近距离直接照射)。 (选填“甲方案”或“乙方案”); 。
13.(6分)如图所示,有一高为0.30m的内壁光滑的汽缸开口向上放置,其上端设有挡板,使厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸,活塞的质量为4.0kg,横截面积为8.0cm2。汽缸内封闭着一定质量的理想气体,开始时活塞距汽缸底部的高度为0.20m。现对汽缸加热,活塞缓慢上升,一段时间后停止加热,当封闭气体的温度达到600K时,压强变为2.0×105Pa。已知大气压强为1.0×105Pa,求:
(1)气体原来的温度;
(2)若气体在整个过程中吸收的热量为48J,求气体内能的增加量。
14.(8分)如图所示,竖直平面内匝数的正方形线圈边长,在磁感应强度大小为、水平方向的匀强磁场中,绕其中心轴以的角速度匀速转动。已知发光二极管具有单向导电性,其两端加正向电压不低于时才能发光,加反向电压不发光,不计线圈直流电阻。求:
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值;
(2)内,发光二极管的发光时间。
15.(14分)平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴水平.一细杆沿x轴固定,杆上穿有质量不计的小环A。总长为L的细线一端固定在O点,另一端系在A环上,细线上穿有质量为m的小环B。起初A环静止于O处,B环在A环正下方保持静止,已知重力加速度大小为g,不计一切阻力,结果保留根号。
(1)如图1所示,用沿杆的拉力将A环从O处缓慢移到位置,求该过程中拉力的最大值以及拉力所做的功W;
(2)如图2所示,将两环一起移到最右端使细线伸直,然后由静止同时释放两环.只讨论B环到达y轴之前的运动,已知此过程中绳上张力大小与OB间绳长成反比,且B环轨迹(图中虚线)最低点附近可看作半径为L的一小段圆弧。求:
①绳上张力的最大值;
②两环加速度大小相等时B环位置的横坐标。
16.(16分)如图所示,xOy平面内,在x轴下方区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,在坐标处有一粒子源能沿x轴正方向将质量为m、电量为+q的粒子以某一初速度射入电场区域,在的空间中有一倾斜分界面MN,其两侧分别有垂直纸面的匀强磁场I和II,其中磁场I的方向垂直纸面向里,磁感应强度大小B1=,当粒子初速度大小为v0时,进入磁场区域I时的速度大小为2v0。
(1)求电场强度的大小E;
(2)若初速度为0和初速度为v0的粒子均能垂直于MN边界从磁场区域I射入磁场区域II,求MN与x轴的交点到O点的距离L以及MN与x轴的夹角θ;
(3)在满足第(2)问的条件下,为使初速度为kv0(k>0)的粒子射入磁场后恰好不再回到x轴下方,求磁场区域II的磁感应强度大小B2的大小和方向。
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以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
1、 选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2、 解答探究题(共56分,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,直接写出结果不能得分)
12.
(1)________________________________(2分)
(2)________________________________(2分)
(3)
(4)______________(2分)
(5)______(2分)________________________________(2分)
13.(6分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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15.(14分)
16.(16分)
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