内容正文:
青岛一中2025级阶段性练习
物理试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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.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8小题,每小题3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。
1.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中,A的长度为2L,直径为d;B的长度也为L,直径为2d,那么通电后,A、B在相同的时间内产生的热量之比为( )
A. B. C. D.
2.如图所示的圆周,O为圆心,MN为直径,P为圆周上的点,MN=0.2 m,。一匀强电场方向与圆所在平面平行,已知M、N、P三点电势分别为、、,则该匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
3.如图,来自质子源A的质子(初速度为零)经P、Q两板间的匀强电场加速,形成电流强度为的细柱形质子流。质子电荷量为e,不计质子的重力和质子间相互作用力,下列说法中正确的是( )
A.t时间内质子流打到靶板Q的质子数为
B.t时间内质子流每秒打到靶板Q的质子数为
C.到P板l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数之比为2∶1
D.到P板l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数之比为4∶1
4.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足(其中k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离)。现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图所示,其中A、C导线中的电流大小为,B、D导线中的电流大小为。已知A导线所受的磁场力恰好为零,则下列说法错误的是( )
A.电流的大小关系为 B.四根导线所受的磁场力都为零
C.正方形中心O处的磁感应强度为零 D.若移走A导线,则中心O处的磁场将沿OB方向
5.如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,、、为定值电阻,C为电容器。闭合开关、,待电路稳定后,下列说法正确的是( )
A.增大的阻值,电容器所带电荷量增加 B.增大的阻值,电源的输出功率一定增大
C.减小的阻值,电源的效率一定增大 D.断开开关,电容器将通过放电
6.霍尔效应的应用非常广泛。如图所示,金属片长度为a,宽度为b,厚度为h,水平放置于方向竖直向下,磁感应强度大小为B的匀强磁场中,金属片左右两端与电动势为E的直流电源及滑动变阻器R构成闭合回路,金属片前后MN两端接理想电压表V。不计电源内阻及金属片电阻,闭合电键S,下列说法正确的是( )
A.金属片的前端M的电势低于后端N的电势
B.仅减小磁感应强度B,电压表示数增大
C.仅增大滑动变阻器R的阻值,电压表示数减小
D.仅增大金属片的长度a,电压表示数减小
7.如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为,内阻为,变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,减小时量程增大
B.乙表是电压表,增大时量程减小
C.丙电路图表示欧姆表,表笔A是黑表笔
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为12 V,则
8.如图所示,O点为半圆形区域的圆心,该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,ON为圆的半径,长度为R,现有比荷相等的两个带电粒子a、b,以不同的速度先后从A点沿AO方向和从B点沿BO方向射入磁场,并均从N点射出磁场,若a粒子的速率为v,不计粒子的重力。已知,下列说法正确的是( )
A.a粒子做圆周运动的半径为R B.b粒子的速率为
C.粒子的比荷为 D.a、b两粒子在磁场中的运动时间之比为1∶2
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A.图①中粒子沿直线PQ运动的条件是
B.图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下
C.图③中在分析同位素时,半径最大的粒子对应质量也最大
D.图④随着粒子的运动越来越快,粒子走过半圆的时间间隔越来越短
10.某同学在深圳罗湖区用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度的大小,测得如图手机坐标系中x、y、z三个方向上的磁感应强度分别为Bx=0,By=29 μT,Bz=-41 μT,若将手机边框看作闭合线圈,则( )
A.测量时z轴保持竖直向上 B.
C.绕x轴旋转手机时边框中磁通量不变 D.绕z轴旋转手机时边框中磁通量不变
11.空间某一静电场的电势φ在x轴的分布如图所示,A、B、C、D是x轴上的四点,电场强度在x方向上的分量大小分别是EA、EB、EC、ED,则( )
A.
B.
C.A、D两点在x方向上的场强方向相反
D.同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能
12.如图甲所示,在竖直面(纸面)内,一个足够长的绝缘圆柱细杆与水平方向成θ=45°角固定,所在空间有垂直于纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场,一质量为m=1 kg、带电量q=+2.0 C的穿孔小球套在杆上,小球上的孔径略大于杆的直径。杆的表面由两种材料构成,图甲中杆的中轴线右侧的表面光滑,左侧的表面与小球的动摩擦因数为。现将该小球由静止释放,得到其速度-时间图像如图乙所示,其中之前的图像为直线,之后的图像为曲线。已知重力加速度的大小取,则下列说法正确的有( )
A.匀强磁场的磁感应强度大小为
B.小球最终将在杆上做速度大小为的匀速直线运动
C.若将图甲中的细杆绕它的中轴线旋转180°后再由静止释放小球,则小球最终将在杆上做加速度大小为的加速直线运动
D.若将图甲中的细杆绕它的中轴线旋转180°后再由静止释放小球,则小球最终将在杆上做加速度大小为的加速直线运动
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后,将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池,并利用下列所给器材测量水果电池的电动势和内阻。
A.待测水果电池(电动势约为2 V,内阻约为几百欧);
B.滑动变阻器(最大阻值为1000 Ω,额定电流为0.1 A);
C.电流表A(量程为3 mA,内阻为12 Ω);
D.电压表V(量程为3 V,内阻约为5 kΩ);
E.开关S,导线若干。
(1)研究小组将电压表接入电路,设计了甲、乙两种电路,应选择________(选填“甲”或“乙”)电路。
(2)根据选择的电路,滑动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与电流表示数的多组数据,作出图像如图丙所示,根据图像和题中所给信息,得到该水果电池的电动势________V,内阻________Ω。
14.现有一合金制成的细圆柱体,为测量该合金的电阻率,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。
(1)由图甲读得圆柱体的直径为________mm,由图乙读得圆柱体的长度为________mm。
(2)为准确测量(阻值约为20 Ω)的电阻值,该同学设计了如图丙所示的电路,可供选择的实验器材有:
A.电流表(量程为0~200 mA,内阻约为2 Ω)
B.电流表(量程为0~3 mA,内阻)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器(0~10 Ω,允许通过的最大电流为2 A)
F.滑动变阻器(0~100 Ω,允许通过的最大电流为0.6 A)
G.电池(电动势为3 V,内阻很小)
H.开关及若干导线
上述器材中,A处电流表应选择________(填“”或“”);定值电阻应选择________(填“”或“”);滑动变阻器应选择________(填“”或“”)。
(3)调节滑动变阻器,测得多组电流表A的示数和电流表B的示数,并作出图像如图丁所示,图像的斜率为。测得细圆柱体的长度为,直径为,已知定值电阻阻值为、电流表A的内阻为,则该细圆柱体的电阻率________(用、、、、、的字母表示)。
15.玩具厂出厂一批会发光的电动玩具汽车时,其玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关S后,标有“8 V,4 W”的灯泡恰能正常发光(小灯泡电阻不随温度变化),且电动机带动车轮转动,已知电动机的内阻,求:
(1)小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)闭合开关S后,电源的输出电流;
(3)闭合开关S后,车轮电动机的输出功率;
16.如图所示,间距的两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上,金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源,导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金导导轨电阻可以忽略,取重力加速度大小,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求通过导体棒的电流的大小和导体棒的电功率;
(2)若导轨光滑,求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)若导轨的动摩擦因数,为使导体棒静止不动,磁感应强度的大小需要满足什么条件。
17.在直角坐标系中,三个边长均为的正方形区域分布如图所示,第一象限内区域中(包含虚线)的匀强电场沿轴负方向,电场强度的大小为;第二象限内区域中(包含虚线)的匀强电场沿轴负方向。一电荷量为、质量为的粒子(重力不计)从点由静止释放,恰好能通过点。
(1)求粒子离开区域时的速度大小;
(2)求区域内的电场强度的大小;
(3)若区域内的电场强度大小变为,方向不变,将该带电粒子从区域中点由静止释放,经点通过轴,求点的横坐标。
18.如图所示,在竖直的平面内,在水平轴上方存在匀强电场,场强大小,方向平行于轴向右,在轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和大小方向都未知的匀强电场,时将一荷质比为的带正电小球从轴上的点无初速度释放,释放后小球从第一象限进入第四象限做匀速圆周运动,恰好从坐标原点再次返回第一象限,已知重力加速度为,磁感应强度。求:
(1)匀强电场的大小与方向;
(2)点的纵坐标;
(3)小球第8次穿过轴时的位置坐标。
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参考答案
1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.A 8.C
9.AC 10.BD 11.BCD 12.AC
13.(1)甲
(2)2.0 488
14.(1)0.951/0.952/0.953 12.60
(2)
(3)
15.(1)0.5 A,16 Ω
(2)2 A
(3)7.5 W
【详解】(1)小灯泡正常发光时,电压等于额定电压,功率等于额定功率,由
得
由欧姆定律得小灯泡电阻
(2)由闭合电路欧姆定律,外电路并联部分电压等于灯泡额定电压
代入得
(3)电动机与灯泡并联,因此电动机两端电压也为,流过电动机的电流
电动机的输入功率为,内阻热功率为
输出功率等于输入功率减去热功率
16.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)根据闭合电路的欧姆定律有
解得导体棒的电流
导体棒的电功率
(2)导体棒处于静止状态,根据平衡条件有
解得
(3)根据沿垂直于斜面的平衡方程有
导体棒的最大静摩擦力
当摩擦力最大并沿斜面向上时,导体棒所受的安培力最小,根据沿斜面方向的平衡方程有
最小安培力的大小
联立解得磁感应强度最小值
当摩擦力最大并沿斜面向下时,导体棒的安培力最大,根据沿斜面方向的平衡方程有
最大安培力的大小
联立解得磁感应强度最大值
综上,磁感应强度应满足的条件是
。
17.1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在区域中,根据动能定理
解得
(2)设粒子在区域中运动的时间为,根据类平抛规律,方向
方向
根据牛顿第二定律
解得
(3)从点静止释放的粒子,根据动能定理
区域中的电场强度变为后,根据牛顿第二定律
由几何关系在区域中水平方向位移为,根据类平抛规律水平方向
竖直方向
粒子经过边时速度的分量为
在区域,根据运动的合成与分解,
联立解得
18.(1)1 N/C,方向竖直向上
(2)0.2 m
(3)
【详解】(1)小球在第四象限受重力、电场力和洛伦兹力做匀速圆周运动,则有
代入数据得
方向竖直向上。
(2)粒子运动轨迹如图所示
水平方向,根据牛顿第二定律,有
解得
竖直方向,根据牛顿第二定律,有
解得
即水平和竖直方向均做加速度为,初速度为0的匀加速运动,进入第四象限时坐标为,设小球进入第四象限时速度为,根据速度-位移公式,有,
解得
则
速度与轴的夹角为,则
解得
小球在第四象限做匀速圆周运动,有
解得
由几何关系可知
联立以上解得点的纵坐标
(3)小球进入电场后竖直方向做上抛运动,水平方向做加速度为的匀加速运动,每次在电场中运动时间相等
从点进入电场中水平初速度和竖直速度相等
三次在电场中运动位移
在磁场中每次向左运动距离
每次进入磁场不变,恒为,则
第八次经过轴时
所以坐标为
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