内容正文:
2027届高二上学期第三次阶段考试试题
物 理
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,只有一项符合题目要求。
1.下列单位中,不是磁感应强度B的单位是( )
B. T C. N/(A·m)
2.某减噪装置结构如图所示,当外界声音通过时引起装置的共振从而吸收声波达到减噪效果。已知其固有频率表达式为 (SI制),其中σ为薄板单位面积的质量,L为空气层的厚度,k为常数。经测试发现它对频率为200Hz的声音减噪效果最强,若外界声波频率由200Hz变为300Hz,则( )
A.该装置振动频率仍为200Hz
B.适当增大L,可以获得更好减噪效果
C.适当调小σ,可以获得更好减噪效果
D.该装置的减振效果随着外界声波的频率的增大,减噪效果越好
3.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R₀为定值电阻,R₁、R₂为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R₁、R₂,关于F的大小判断正确的是( )
A.保持R₁不变,缓慢增大R₂时,F将变小,R₁中有向上的电流
B.保持R₁不变,缓慢增大R₂时,F将变小,R₁中有向下的电流
C.保持R₂不变,缓慢增大R₁时,F将变大,R₁中有向上的电流
D.保持R₂不变,缓慢增大R₁时,F将不变,R₁中有向下的电流
4.一列简谐横波在t=0.8s时的波形图如图甲所示,P是介质中的质点,图乙是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s,则( )
A.该波可能沿x轴正方向传播
B.再经过0.3s,质点P在此时间内通过的路程为10cm
C. t=0.8s时刻质点P 离开平衡位置的位移为
D.波源的起振方向向下
5.如图所示,在真空中某点电荷的电场中,将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时,两试探电荷所受电场力相互垂直,且F₂>F₁,则以下说法正确的是 ( )
A.这两个试探电荷的电性可能相同
B. N点场强一定大于 M 点场强
C.把电子从N 点移到 M 点,电势能减小
D.M、N两点可能在同一等势面上
6.水平放置的直导线MN通有电流,该电流在导线所处竖直平面内的磁场分布如图所示,磁场中有一圆心在MN上的圆形区域。若MN中的电流随时间增大,则圆形区域磁通量( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定
7.如图甲,某水池中有一点光源S,点光源S仅包括单色光a和b,在水面上形成一个被照亮的圆形区域(如图乙),小圆区域为复色光照亮区域,大圆环区域仅为单色光b照亮区域。已知水对单色光a的折射率为n₁,对单色光b的折射率为n₂,下列说法正确的是( )
B.单色光b照射到小圆区域边界处的折射角正弦值为
C.用同一装置做双缝干涉实验,a光比b光的干涉条纹间距宽
D.若某单缝能使b光发生明显衍射现象,则也一定能使a光发生明显衍射现象
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
8.下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,一束带正电的粒子从左往右沿着水平方向平行地飞过磁针的上方,磁针的S极向纸内偏转
B.如图乙所示,环形电流的方向沿逆时针方向
C.如图丙所示,通电螺线管内部小磁针静止时右侧是S极
D.如图丁所示,A、B、C三点恰好构成等边三角形。若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B₀,则C处磁场的总磁感应强度大小为B₀
9.绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场,带负电滑块(可视为质点)在水平面上不同位置所具有的电势能 Ep如图甲所示,P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以
v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动(如图乙), 滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1, g取10m/s², 则( )
A.电场中 x=3m处的电势最高
B.滑块沿x轴正方向运动过程中,运动至 x=3m速度最大
C.滑块运动至 x=3m处,速度大小为2m/s
D.滑块有可能到达 x=4m处
10.若直流高压线掉到地上时,它就会向大地输入电流,并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心,形成一簇如图所示的等差等势线同心圆,A、B、C、D是等势线上的四点,当人走在地面上时,如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故,则( )
A.电势的大小为
B.电场强度的大小为
C. A、B间距离小于 B、C间距离的2倍
D.人从B沿着圆弧走到D会发生触电
三、非选择题:共5题,总分54分。
11.(7分)某同学做练习使用多用电表的实验,完成以下问题
(1)如图各种情形中使用多用电表测量物理量,操作正确的是 (多选)。
A.图甲是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.图乙是用直流电流挡测量电路中的电流
C.图丙是用欧姆挡测量小灯泡的电阻
D.图丁是用欧姆挡测量二极管的反向电阻
(2)某同学用欧姆挡“×10”的倍率测量某电阻,发现指针指在如下左图所示位置,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动旋钮,对电表欧姆调零
(3)如图乙所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为 Ω;测直流电流时,用的是0~100mA的量程,指针所示电流值为 mA;测直流电压时,用的是0~50V量程,则指针所示的电压值为 V。
12.(8分)某科技小组要测量一个锂电池组的电动势和内阻,用电流传感器实时采集实验数据,通过计算机拟合成直线,实验电路如图甲所示。实验室提供器材有:电流传感器2个(内阻不计)、滑动变阻器R(最大阻值30Ω)、定值电阻R₀(阻值3000Ω)、开关S、导线若干。请回答下列问题:
(1)实验步骤如下:①闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端;
②闭合开关S后,移动滑动变阻器R的滑片,电流传感器1、2分别采集到的多组电流数据I₁、I₂,并通过计算机进行拟合。
(2)数据处理:①当电流传感器1中电流为1.5mA时,定值电阻R₀两端的电压为 V;l
②通过计算机进行拟合得到的 图像如图乙所示,若不考虑电流传感器1所在支路的电流,则该锂电池组的电动势E = V,内阻r = Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)误差分析:若考虑电流传感器1所在支路的电流,第(2)问中测得锂电池组的电动势与真实值相比 ,内阻与真实值相比 。(均选填“偏大”或“偏小”)
四、计算题
13.(9分)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对位置,圆心上下错开一定距离,如图所示。用一束单色光沿半径照射半圆柱体A,设圆心处入射角为θ。当θ=60°时,A右侧恰好无光线射出;当θ=30°时,有光线沿B的半径射出,射出位置与A的圆心相比下移h。不考虑多次反射。求:
(i)半圆柱体对该单色光的折射率;
(ii)两个半圆柱体之间的距离d。
14.(14分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L =0.2m,金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ=37°,金属导轨的一端接有电动势E =6V、内阻r=1.0Ω的直流电源。现把一个质量;m=0.1kg的导体棒 ab放在金属导轨上,它与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,整个装置放在磁感应强度大小B =0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.0Ω,金属导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小 0.6,cos37°=
0.8, 求:
(1)导体棒两端的电压;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化,要使导体棒能静止,求磁感应强度大小B的取值范围。
15、(16分)为研究静电集尘的原理,某小组设计了如下的实验。如图所示(左侧为立体图,右侧为平面图),两块直径为4d的圆形平行金属板水平正对放置,板间距为d,两极板间存在竖直向上,大小可调的匀强电场,忽略边缘效应。在电容器的几何中心O点处有一粒子源,可向空间各方向均匀发射速度大小均为 质量为m、电荷量为q(q>0)的带电微粒,已知重力加速度为g,微粒打在极板上被吸收且不影响电场分布。
(1)若电场强度大小 求微粒到达下极板时的速度大小;
(2)若要求沿水平方向发射的微粒均能被极板收集,求电场强度大小E的取值范围:
(3)若电场强度大小为 求所有方向发射的微粒在上极板形成的落点区域面积。
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$2027届高二上学期第三次阶段考试参考答案
物理
题号
12
3效
42炼议
5晚嫁这
6
7
8
9奶数
10
答案
A
C
A
Q
B
6
B
BD
AC
ABC
1、【答案】A【解析】B.由B=。,可知磁感应强度的单位可以为Wb/m,故A不是磁感应强度的单位:B.
磁感应强度的国际单位是特斯拉,字母为T,故B是磁感应强度的单位:
CD根据酸感应强度的定义式B=元得,T=Mm,又B=尼-光得T=g色-kgA:,放
A-m
CD是磁感应强度的单位。
2、【答案】C【解析】A.若外界声波频率由200Hz变为300H%,则系统振动频率为300Hz,故A错误;
BC为获得更好减噪效果,可以使固有频率增加:根据固有领率为。=岛可知,可仅减小L的大小或仅换
用σ更小的薄板,故B错误,C正确。D、当装置的固有频率与外界振动频率相等时,减噪效果最好,D错
误;
3、【答案】A【解析】保持R1不变,缓慢增大R2时,电路的总电阻增大,电流减小,因此Ro两端电压减小,
因此E=可知电场强度减小,则小球收到的电场力减小,绳拉力等于电场力和重力的合力,因此拉力F
减小,根据C=Q/U,Q会减小,形成放电电流,从电容器的正极板流向负极板,R中有向上的电流
故A正确,B错误;保持R2不变,R:没有接到电路,其变化不影响电路的变化,因此电容器的电压不变,
拉力F不变,R1中无电流,故CD错误;故选A
4、《答案】C【详解》A,由图乙可知,t=0.8s时质点P沿y轴负方向振动,根据同侧法由图甲可知,该
波沿x轴负方向传播,故A错误:
B,再经过0,38,即t=1.s时质点P高开平衡位置的位移为乃=10simS匹×
(3'10/cm=-5om
由于质点先沿y轴负方向振动,则再经过0.3s,质点P通过的路程为x=(10-5V3+5)cm=(15-5√5)cm,
故C错误;
C.由图乙可知,质点振动的周期为T=1.25,振幅为A=10cm,则有0=2亚=5rads
T3
质点P的振动方程为y=10sim
5zt cm
3
则:0s时刻质点P离开平衡位登的位移为以=10em(号》m=5低m,放c正确。
D、?点的起振方向向上,所以波源的起振方向也向上
5、【答案】B【解析】将F2和F,的作用线延长相交,交点即为点电荷的位置,可知,点电荷对M处试探
电荷有排斥力,对N处试探电荷有吸引力,所以这两个试探电荷的电性一定相反,故A错误:D.由点电
荷场强公式E=F可知,由于B>B,则有Ev>E,故B正确。若点电荷带负电,则把电子从N点移到
M点,电场力做正功,电势能减小,若点电荷带正电,电子从N点移到M点,电场力做负功,电势能增
大,故C错误;由于F>,可知M、N到点电荷的距离不等,不在同一等势面上,故D错误:
6、【答案】B【详解】由于圆心在通电导线上,所以圆形区域的磁通量为O;若MN中的电流随时间增大,
导线上下的磁通量仍然为0,因此磁通量不变化。
7、【答案】B【解析】由图乙可知,单色光a照射到小圆区域边界处刚好发生全反射,所以a光的临界角
要比b光的临界角小,所以a光的折射率大,根据折射率的公式可知,.故B正确,A错误,
因为由双缝干涉条纹间距公式△x=2知,a光比b光的干涉条纹间距窄.C错误,波长越大衍射现象越明显,
故D选项错误。
8、【答案】BD【解析】A.一束带正电的粒子从左向右飞过,形成的电流方向向右,根据安培定则可知,
2027届高二上学期第三次阶段考试参考答案
离子在下方产生的磁场方向向里,则N极转向里,S极转向外,故A错误:
B根据右手螺旋定则判断可知,环形电流的方向沿逆时针方向,故B正确:
C根据右手螺旋定则判断可知,通电螺线管内部小磁针静止时右侧是W极,故C错误;
D,根据右手螺旋定则判断可知,通电导线A在C处产生磁场的磁感应强度方向垂直于AC向下与BC边夹角为
30°,通电导线B在C处产生磁场的磁感应强度方向垂直于BC向下与AC边夹角为30°,则两通电导线A、B在C
处产生磁场的磁感应强度方向夹角为I20°,根据平行四边形定则可知,则C处磁场的总磁感应强度大小为Bo
方向垂直于AB向下,故D正确。
故选:BD。
9、《答案》AC《解析】负电荷在P点电势能最小,所以P点电势最高A正确,图像的斜率表示电畅力
的大小,所以P点电场力为零,1m到3m斜率逐渐减小,电场力逐渐减小,初始位置电场力大于滑动摩擦
力,因为1n到3m平均电场力为1N,初始位置电场力大于1N所以物体在1m到3m之间合外力等于零,速
度有最大值,B错:C由1m到3m根据动能定理可得正确,D由动能定理可得D点速度为负,不可能到达D
点
10、【答案】ABC【解析】根据题意,圆心处的电势最高,向外越来越低,电势的大小为p>PB=pD>PC,
A正确;电场强度看等势线的疏密,由题图可知电场强度的大小为EA>EB=ED>Ec,B正确:A、B的平
均场强大于B、C的平均场强,小、B的电势差等于B、C电势差的两倍,根据E=可以定性判断出A、B间
距离小于B、C间距离的2倍,C正确;B和D在同一条等势线上,人从B沿着圆弧走到D不会发生触电,D
错误。
11、(7分)(I)BD(2分)(2)BDC(2分)
(3)1700;47;23.4或23.5或23.6(每空1分)
12、(晚测改编)(8分)(1)①左(1分)(2)①4.5(1分)
②9.0、3.0各2分(3)偏小、偏小(各1分)
【答案】左、4.5、9.0、3.0、偏小、偏小
【解析》(1)@闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于最左端。
(2)①当电流传感器I中电流为1.5mA时,定值电阻Ro两端的电压为U=IR,=4.5V:
②银据闭合电路欧褥定律有E=1R,+3八,即,=-1+号结合图乙,9=0品=10,是=30A,
解得E=9.0W,7=3.02。
3)若考虑电流传感器1所在支路的电流,根据闭合电路欧姆定律有E=1,k+,+1r,即12=-o1,+号,
r
所以,=10,=3.0A,解得E=190y,=器80,所以,.第(②问中测得锂电池组的电动势和内阻
111
与真实值相比均偏小。
13.(9分)解:()当C=0=60时,A右侧发生全反射,n=
2分
sinc
折射率:n=2⑤
1分
3
()做出光路图如图所示:
A上发生折射时:n=sn
1分
sIne
0=30°
解得:sia=号
1分
B上发生折射时:n=sng
1分
sinB
PM=RsinB-R
1分
则由几何关系可知:tana=-PM
d
1分
联立解得:d=V2h-号R
1分
14.(14分)【答案】(1)回路电流为1=B
R+Y2A
2分
导体棒两端的电压为U=IR=4V
1分
(2)安培力大小为F=BIL=0.32N
1分
根据平衡条件:F+f=mgsin.37°
2分
解得f=0.28N,
1分
摩擦力方向沿斜面向上
1分
(3)最大静摩擦力为fmx=mgcos.37°=0.N
1分
当B最小时,安培力沿斜面向上最小,导体棒有向下的运动趋势,最大静摩擦力沿斜面向上时,
由B,lL+fox=ngsin3.7°
1分
2027届高二上学期第三次阶段考试参考答案
解得B,=0.5T
1分
当B最大时,安培力沿斜面向上最大,导体棒有向上的运动趋势,最大静摩擦力沿斜面向下时,
由B2lL=mgsin37°+fx
1分
解得B2=2.5T
1分
则磁感应强度大小的取值范围为0.5T≤B≤2.5T
1分
d
5、(16分)K详解】()微粒从0点到下极板,g,-4驱·号=m-2
2分
22
解得w-
4
1分
(2)水平方向发射的微粒,对恰好打在极板边缘的微粒,有2d=41分
1分
若重力大于电场力,微粒打在下极板g一q珍,三1a
1分
解得片=3mg
1分
Ag
微粒被收集的电场强度范围为0≤卫≤E,
若重力小于电场力,微粒打在上极板gE一g=ma1分
将-晋
1分
微粒被收集的电场强度范围为E≥E,
电场强度的取值范围为0≤B≤3或B≥5.1分
4g
4
(3)设速度方向与竖直方向的夹角为α时,微粒恰好能打在上极板g一qE=md
1分
Y
(vo cosa)2=2ad
2,1分
vo cosa=a't'
1分
X:x'=vsinat
1分
解得x=45°,x=d
1分
速度方向与竖直夹角在0~45°范围内的微粒打在上极板,面积为S=πd2
1分