内容正文:
修文中学2025—2026年度第一学期第一阶段质量监测试卷
高二物理
考试时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28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. 根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了下列物理方法中的( )
A. 控制变量法 B. 假设法 C. 微元法 D. 极限法
2. 秋千的吊绳有些磨损.在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千
A. 在下摆过程中 B. 在上摆过程中
C. 摆到最高点时 D. 摆到最低点时
3. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向
B. 电阻R两端的电压随时间均匀增大
C. 线圈电阻r消耗的功率为4×10-4W
D. 前4s内通过R的电荷量为4×10-4C
4. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B. 质谱仪是分析同位素的重要工具
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
5. 蹴球是中国少数民族的一种传统体育项目,比赛在一块正方形水平地面上进行,比赛用球为硬塑实心球。如图所示,静止在场地中的球1与球2、球2与边线间的距离均为L,两球质量相同,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ,一队员用脚给球1一个水平冲击力使其获得水平速度,球1与球2发生弹性正碰后,球2恰好能到达边线,重力加速度为g。则球2运动的时间为( )
A. B. C. D.
6. 关于感应电流,下列说法正确的是( )
A. 感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化
B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D. 当导体不垂直切割磁感线运动时,不能用右手定则确定感应电流的方向
7. 如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为、电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时导体棒两端的电压大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)。
8. 一人用力把质量为m的物体由静止竖直向上匀加速提升h,速度增加为v,则对此过程,下列说法正确的是( )
A. 人对物体所做的功等于物体机械能的增量
B. 物体所受合外力所做的功为mv2
C. 人对物体所做的功为mgh
D. 人对物体所做的功为mv2
9. 如图所示,重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中,做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大,但粒子仍能穿越该磁场区域,则( )
A. 粒子可能带正电
B. 粒子一定向下偏转
C. 粒子的速度可能越来越小
D. 粒子仍做直线运动
10. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是( )
A. 离子从磁场中获得能量 B. 带电粒子的运动周期是变化的
C. 离子由加速器的中心附近进入加速器 D. 增大金属盒的半径,粒子射出时的动能变大
非选择题:本题共5小题,共57分
11. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在______(填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为______(填“a”“b”或“c”),改接的方法是______。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势______V,内阻______Ω(结果均保留2位有效数字)。
12. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图,小车与车中砝码总质量为M,盘和重物的总质量为m。实验先平衡了摩擦力,拉小车的细线与板面平行。
(1)该实验采用的研究物理问题的科学方法是______(填标号)。
A. 建立理想模型的方法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 类比法
(2)为了直观判断加速度和物体质量之间的关系,应根据实验数据作出的图像是______(填标号)。
A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像
(3)若某次实验中,小车与车中砝码总质量为M,盘和重物的总质量为m。测得小车加速度为a,重力加速度为g,则细线的拉力______(用题干已知物理量和测得物理量字母表示)。
(4)实验中,小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力,应满足的条件是M______(选填“等于”“远小于”或“远大于”)m。
四、解答题
13. 如图所示,在竖直平面内有一个四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上,圆心为O点,OA在水平方向,其半径R=0.8m,轨道的最低点B距地面的高度h=0.45m。一质量m=0.2kg的小滑块从轨道的最高点A由静止开始滑下,到达轨道底端B点的速度v=3.0m/s。滑块离开轨道后做平抛运动,落到地上的C点。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小滑块从B点运动到C点所经历的时间t;
(2)小滑块落地点C与B点的水平距离x;
(3)小滑块从A点运动到B点的过程中,摩擦力对滑块所做的功W。
14. 如图所示,一束电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=30°,求:
(1)电子运动的轨迹半径r;
(2)电子的比荷;
(3)电子穿越磁场的时间t。
15. 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角,导轨电阻不计,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m、电阻为R.两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值也为R.现闭合开关K ,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,最大速度vm.(重力加速度为g, sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)求金属棒刚开始运动时加速度大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的电热Q1。
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修文中学2025—2026年度第一学期第一阶段质量监测试卷
高二物理
考试时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28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. 根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了下列物理方法中的( )
A. 控制变量法 B. 假设法 C. 微元法 D. 极限法
【答案】D
【解析】
【详解】当时间极短时,某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度,该思想是极限的思想方法。故D正确,ABC错误;
故选D。
2. 秋千的吊绳有些磨损.在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千
A. 在下摆过程中 B. 在上摆过程中
C. 摆到最高点时 D. 摆到最低点时
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:单摆在摆动的过程中,靠径向的合力提供向心力,通过牛顿第二定律分析哪个位置拉力最大.
因为单摆在摆动过程中,靠径向的合力提供向心力,设单摆偏离竖直位置的夹角为θ,则有:T﹣mgcosθ=m,因为最低点时,速度最大,θ最小,则绳子的拉力最大,所以摆动最低点时绳最容易断裂.故D正确,A、B、C错误.故选D.
3. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向
B. 电阻R两端的电压随时间均匀增大
C. 线圈电阻r消耗的功率为4×10-4W
D. 前4s内通过R的电荷量为4×10-4C
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图可知,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得,线圈产生逆时针的感应电流,故A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律可知,磁通量的变化率恒定,所以电动势恒定,则电阻两端的电压恒定,故B错误;
C.由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流为
所以线圈电阻r消耗的功率为
故C正确;
D.前4s内通过R的电荷量为
故D错误。
故选AC。
4. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B. 质谱仪是分析同位素的重要工具
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.带正电荷的粒子进入速度选择器,所受静电力向右,则洛伦兹力必须向左,根据左手定则可判断速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外,故A错误;
C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中做直线运动,受力平衡,则
解得
故C错误;
BD.粒子进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则
解得
其中E、B、B0都时定值,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,则粒子的轨道半径R越小,粒子的荷质比越大。所以质谱仪是分析同位素的重要工具。故B正确,D错误。
故选B。
5. 蹴球是中国少数民族的一种传统体育项目,比赛在一块正方形水平地面上进行,比赛用球为硬塑实心球。如图所示,静止在场地中的球1与球2、球2与边线间的距离均为L,两球质量相同,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ,一队员用脚给球1一个水平冲击力使其获得水平速度,球1与球2发生弹性正碰后,球2恰好能到达边线,重力加速度为g。则球2运动的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】球2匀减速直线运动到停下,可以看作反向匀加速直线运动,可得
根据牛顿第二定律可得
联立求得
A正确。
故选A。
6. 关于感应电流,下列说法正确的是( )
A. 感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化
B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D. 当导体不垂直切割磁感线运动时,不能用右手定则确定感应电流的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.感应电流的磁场阻碍了引起感应电流的磁通量的变化,引起感应电流的磁通量仍然要变化,因此不能够说成阻止,故A错误;
B.根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,而不是阻碍原磁场的变化,例如当导体切割磁感线运动时,回路中产生感应电流,穿过回路的磁通量发生变化,但原磁场不一定发生变化,故B错误;
C.根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,故C正确;
D.当导体不垂直切割磁感线运动时,依然可以用右手定则确定感应电流的方向,将速度分解后,拇指指向垂直于磁场的速度方向,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为、电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时导体棒两端的电压大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB杆产生的感应电动势
AB相当于电源,AB两端电压是路端电压,AB在竖直位置时,两半圆环并联的电阻为
电路电流
AB两端电压
解得
故选A。
二、多项选择题:(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)。
8. 一人用力把质量为m的物体由静止竖直向上匀加速提升h,速度增加为v,则对此过程,下列说法正确的是( )
A. 人对物体所做的功等于物体机械能的增量
B. 物体所受合外力所做的功为mv2
C. 人对物体所做的功为mgh
D. 人对物体所做的功为mv2
【答案】AB
【解析】
【详解】A、除重力和弹力以外,其它力对物体所做的功等于物体机械能的增加量,故A正确;
B、物体动能增加量等于,根据动能定理可知,合外力对物体所做的功等于物体动能的增加量,故B正确
CD、对物体运用动能定理得人对物体所做的功为:,故CD错误。
故选AB。
9. 如图所示,重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中,做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大,但粒子仍能穿越该磁场区域,则( )
A. 粒子可能带正电
B. 粒子一定向下偏转
C. 粒子的速度可能越来越小
D. 粒子仍做直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,粒子做匀速直线运动与电性无关,故A正确;
B.根据洛伦兹力表达式
可知
进入的水平速度增加,会使洛伦兹力增大,从而与粒子所受电场力不再平衡,但粒子电性不确定,则粒子不一定向下偏转,还可能向上偏转,故B错误;
C.不论粒子电性如何,增大速度后,可能会在电场力的反方向上发生位移,故此后电场力将做负功,即粒子的速度越来越小。故C正确;
D.根据C项的分析,可知粒子要发生偏转,不在做直线运动。故D错误。
故选AC。
10. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是( )
A. 离子从磁场中获得能量 B. 带电粒子的运动周期是变化的
C. 离子由加速器的中心附近进入加速器 D. 增大金属盒的半径,粒子射出时的动能变大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中受到洛伦兹力,但不做功,故不能在磁场中获得能量,故A错误;
B.带电粒子虽速度增大,但在磁场中运动的周期与速度无关,所以粒子的运动周期是固定的,故B错误;
C.根据
解得
可知随着粒子速度增大,半径会增大,故粒子由加速器的中心附近进入电场中加速后,进入磁场中偏转,故C正确;
D.带电粒子从D形盒中射出时的动能为
联立可得
即带电粒子q、m一定时,随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径r的增大而增大,与加速电场的电压和狭缝距离无关,故D正确。
故选CD。
非选择题:本题共5小题,共57分
11. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在______(填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为______(填“a”“b”或“c”),改接的方法是______。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势______V,内阻______Ω(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)M (2) ①. ②. 应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处,远离下端接线柱,故应在M端。
【小问2详解】
[1]根据电路图可知实物图中导线连接错误,
[2]略
【小问3详解】
[1][2]根据
可知图线与纵轴交点为电动势,斜率的绝对值为内阻,则
,
12. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图,小车与车中砝码总质量为M,盘和重物的总质量为m。实验先平衡了摩擦力,拉小车的细线与板面平行。
(1)该实验采用的研究物理问题的科学方法是______(填标号)。
A. 建立理想模型的方法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 类比法
(2)为了直观判断加速度和物体质量之间的关系,应根据实验数据作出的图像是______(填标号)。
A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像
(3)若某次实验中,小车与车中砝码总质量为M,盘和重物的总质量为m。测得小车加速度为a,重力加速度为g,则细线的拉力______(用题干已知物理量和测得物理量字母表示)。
(4)实验中,小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力,应满足的条件是M______(选填“等于”“远小于”或“远大于”)m。
【答案】(1)B (2)C
(3)##Ma##
(4)远大于
【解析】
【小问1详解】
探究加速度与力、物体质量的关系时采用的方法是:保持质量不变,探究加速度与力的关系,然后保持力不变,探究加速度与质量的关系。这种方法叫控制变量法,故选B。
【小问2详解】
力一定时,若a与M成反比,则图像为反比例函数图像,是曲线,由曲线判断a与M是否成反比不直观,但若a与M成反比,则a与成正比,作出图像若为通过原点的倾斜直线,则很直观的就可判定a与M成反比。
故选C。
【小问3详解】
以盘和重物为研究对象有
则
以小车与车中砝码总质量为研究对象有
以整体为研究对象有
则
【小问4详解】
由(3)问解析可得小车所受拉力大小为
当
即
时,有
所以,实验中,小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力,应满足的条件是M远大于m。
四、解答题
13. 如图所示,在竖直平面内有一个四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上,圆心为O点,OA在水平方向,其半径R=0.8m,轨道的最低点B距地面的高度h=0.45m。一质量m=0.2kg的小滑块从轨道的最高点A由静止开始滑下,到达轨道底端B点的速度v=3.0m/s。滑块离开轨道后做平抛运动,落到地上的C点。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小滑块从B点运动到C点所经历的时间t;
(2)小滑块落地点C与B点的水平距离x;
(3)小滑块从A点运动到B点的过程中,摩擦力对滑块所做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从B到C,根据平抛运动规律,竖直方向有
解得
【小问2详解】
从B到C,根据平抛运动规律,水平方向有
解得
【小问3详解】
从A到B,根据动能定理有
解得
14. 如图所示,一束电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=30°,求:
(1)电子运动的轨迹半径r;
(2)电子的比荷;
(3)电子穿越磁场的时间t。
【答案】(1)2d (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
作入射、出射速度的垂线确定轨迹圆心,由几何关系,可得r = 2d
【小问2详解】
设电子质量为m、电量为e,由洛伦兹力提供向心力得,解得
【小问3详解】
由洛伦兹力提供向心力,运动的周期,得
由,代入周期得
15. 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角,导轨电阻不计,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m、电阻为R.两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值也为R.现闭合开关K ,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,最大速度vm.(重力加速度为g, sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)求金属棒刚开始运动时加速度大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的电热Q1。
【答案】(1)1.4g(2)(3)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律
F-mgsin37°=ma
F=2mg
所以
a=1.4g
(2)由
解得
(3)由能量关系可知
而
Q1=Q
得
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