精品解析：四川省泸州市泸县第五中学2024-2025学年高二下学期开学物理试题

泸县五中2025年春期高二开学考试 物理 物理试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、选择题（本题共10小题，1-7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。8-10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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 有关科学家的贡献，下列说法正确的是（ ） A. 卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量 B. 安培发现了电流的磁效应，并总结出判定电流的磁场方向的方法——右手螺旋定则 C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波 D. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 2. 一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（　　） A. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变 3. 真空中有两个静止的点电荷，若它们之间的距离变为原来的2倍，电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的（　　） A. 1倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 4. 如图所示，甲→乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是（　　） A. 在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流最大 B. 从图乙位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为 C. 在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 D. 在图丁位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为d→c 5. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是     A. 中沿顺时针方向，中沿逆时针方向 B. 中沿顺时针方向，中沿顺时针方向 C. 中沿逆时针方向，中沿逆时针方向 D. 中沿逆时针方向，中沿顺时针方向 6. 如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v0做完整的圆周运动，已知重力加速度为g，则（　　） A. 小球从A到C的过程中电势能减少 B. 小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C. 可求出小球运动到B点时的加速度 D. 小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN 7. 如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ） A. 当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B. 电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C. tanθ与电流I成正比 D. sinθ与电流I成正比 8. 某电源的路端电压与流过电源的电流关系如图甲所示，把该电源与开关、理想电流表、定值电阻、电动机用导线相连组成如图乙所示电路，定值电阻，电动机线圈电阻为，电动机启动瞬间当作纯电阻处理，由以上信息可以得到（  ） A. 电源电动势为 B. 电源内阻为 C. 开关闭合瞬间，电流表示数为 D. 假设电动机正常工作时电流表示数为，则电动机效率约为 9. 在如图甲、乙所示的电路中，自感线圈L的电阻值很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是（  ） A. 在电路甲中，断开S后，A将逐渐变暗 B. 在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C. 在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D. 在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 10. 如图所示，在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的圆形磁场区域（图中未画出），一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点以水平向左的初速度射入磁场中，M点在磁场中，一段时间后从N点穿过竖直线MN，在N点时运动方向与MN成角，MN长度为3L，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 从M到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为 B. 粒子从M到N所用的时间为 C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为L D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为 第二卷 非选择题（57分） 二、实验探究题（14分） 11. 用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为3kΩ，某实验小组通过以下实验测量其电阻率ρ。 （1）该实验小组用刻度尺测量其长度L、螺旋测微器测量其直径D，某次直径测量结果如图所示：D=______mm； （2）实验使用的滑动变阻器的阻值为0~20Ω，请将如图实际测量电路补充完整______。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“a”或“b”）； （4）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为ρ=______。 12. 某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池（电动势约为4.5V，内阻约为1.5Ω），现要测量这个电池的电动势E和内阻r，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器（最大阻值为12Ω），一只电压表（量程为3V，内阻约为15kΩ），一只电流表（量程为 0.6A，内阻约为2Ω），一个定值电阻和若干导线． （1）该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到_________（填最大、最小） （2）断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数．改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电流值I，并以U为纵坐标，以I为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势____V，内阻______Ω（保留两位有效数字） （3）利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值和相比，理论上____， ______（填“＞”“＜”或“＝”），引起该实验系统误差的主要原因是___________. 三、计算题（43分，13题12分，14题13分，15题18分） 13. 某电场中有A、B、C三点，三点的电势分别是φA＝5V，φB＝-2V，φC＝0，现有一电荷量q＝-2×10-6 C的点电荷P，求： （1）该点电荷在A、B、C三点的电势能各为多大？ （2）若将P从A移到B，则静电力做功多少？电势能变化了多少？ （3）若将P从B移到C，则静电力做功多少？电势能变化了多少？ 14. 提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示，电动机内线圈的电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数，求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机消耗的电功率； （3）电动机转化为机械能的功率。 15. 如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距8L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离均为L，质量为m、电荷量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN上的P点，再进入Ⅰ区，P点与A1板的距离是L的k倍。不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。 （1）若k=2，求匀强电场的电场强度E； （2）若2<k<4，且粒子沿水平方向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泸县五中2025年春期高二开学考试 物理 物理试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、选择题（本题共10小题，1-7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。8-10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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 有关科学家的贡献，下列说法正确的是（ ） A. 卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量 B. 安培发现了电流的磁效应，并总结出判定电流的磁场方向的方法——右手螺旋定则 C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波 D. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 【答案】D 【解析】 【详解】A．密立根最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量，选项A错误； B．奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出判定电流的磁场方向的方法——右手螺旋定则，选项B错误； CD．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，选项C错误，D正确。 故选D。 2. 一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（　　） A. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式 知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，又根据 可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变， 再根据公式 可知，极板间的电场强度不变，ABC错误，D正确。 故选D。 考点：电容器的动态分析。 【名师点睛】 3. 真空中有两个静止的点电荷，若它们之间的距离变为原来的2倍，电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的（　　） A. 1倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 【答案】A 【解析】 【详解】两点电荷之间的库仑力为 若它们之间的距离变为原来的2倍，电荷量都变为原来的2倍，则 故选A。 4. 如图所示，甲→乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是（　　） A. 在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流最大 B. 从图乙位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为 C. 在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 D. 在图丁位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为d→c 【答案】D 【解析】 【详解】A．在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量变化量为零，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误； B．从图乙位置开始计时，此时线圈中的磁通量为零，磁通量变化量最大，感应电动势最大，感应电流最大，线圈中电流i随时间t变化的关系式为 故B错误； C．在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故C错误； D．在图丁位置时，线圈中的磁通量为零，磁通量变化量最大，感应电动势最大，根据右手定则可知，cd边电流方向为d→c，故D正确。 故选D。 5. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是     A. 中沿顺时针方向，中沿逆时针方向 B. 中沿顺时针方向，中沿顺时针方向 C. 中沿逆时针方向，中沿逆时针方向 D. 中沿逆时针方向，中沿顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】PQ突然向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，中电流沿逆时针方向，PQRS中的电流产生的磁场向外增强，则T中的合磁场向里减弱，根据楞次定律可知T的感应电流产生的磁场应指向纸面内，则T中感应电流方向为顺时针。故ABC错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v0做完整的圆周运动，已知重力加速度为g，则（　　） A. 小球从A到C的过程中电势能减少 B. 小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C. 可求出小球运动到B点时的加速度 D. 小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷的电场线特点可知，圆环所在平面为等势面，匀强电场方向竖直向上，则小球从A到C的过程电势增加，电势能增加，故A错误； B．当场强满足 时，小球运动时受到的向心力大小不变，可沿圆环做匀速圆周运动，故B错误； C．根据动能定理 可求出小球到B点时的速度vB，根据 可得小球的向心加速度，再根据牛顿第二定律 可得小球的切向加速度，再根据矢量合成可得B点的加速度为 故C正确； D．小球在D点受到竖直向下的重力、竖直向上的匀强电场的电场力、平行MN方向的等量异种点电荷的电场力和圆环的作用力，圆环的作用力一个分力与等量异种点电荷的电场力平衡，其与MN平行，而另一分力提供向心力，方向指向圆心，故小球在D点受到圆环的作用力方向不平行MN，故D错误。 故选C。 7. 如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ） A. 当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B. 电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C. tanθ与电流I成正比 D. sinθ与电流I成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有 可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，A错误； BCD．由于与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有 ，FT= mgcosθ 则可看出sinθ与电流I成正比，当I增大时θ增大，则cosθ减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，BC错误、D正确。 故选D。 8. 某电源的路端电压与流过电源的电流关系如图甲所示，把该电源与开关、理想电流表、定值电阻、电动机用导线相连组成如图乙所示电路，定值电阻，电动机线圈电阻为，电动机启动瞬间当作纯电阻处理，由以上信息可以得到（  ） A. 电源电动势为 B. 电源内阻为 C. 开关闭合瞬间，电流表示数为 D. 假设电动机正常工作时电流表示数为，则电动机效率约为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律 由图知电源电动势为2V，电源内阻为1Ω，故A正确，B错误； C．开关闭合瞬间，电动机当纯电阻处理，并联部分总电阻为 电流表示数为 故C错误； D．电动机正常工作时电流表示数为0.6A，则路端电压 干路电流为 流过电动机的电流为 电动机效率 故D正确。 故选AD。 9. 在如图甲、乙所示的电路中，自感线圈L的电阻值很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是（  ） A. 在电路甲中，断开S后，A将逐渐变暗 B. 在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C. 在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D. 在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图甲所示电路中，灯A和线圈L串联，电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R、A形成回路，灯A逐渐变暗，故A正确，B错误； CD．图乙所示电路中，电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，电流则小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯供电，而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R、A形成回路，灯A中电流比原来大，A将变得更亮，然后逐渐变暗，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的圆形磁场区域（图中未画出），一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点以水平向左的初速度射入磁场中，M点在磁场中，一段时间后从N点穿过竖直线MN，在N点时运动方向与MN成角，MN长度为3L，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 从M到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为 B. 粒子从M到N所用的时间为 C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为L D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为 【答案】CD 【解析】 【详解】C．如图所示 由几何关系可以得到 可得粒子圆周运动的半径为 C正确； A．从M到N，洛伦兹力冲量 又由 得 A错误； B．粒子从M到D时间 粒子从D到N时间 所以粒子从M到D时间 B错误； D．圆形磁场直径最小值为MD长度 所以圆形磁场最小面积为 D正确。 故选CD。 第二卷 非选择题（57分） 二、实验探究题（14分） 11. 用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为3kΩ，某实验小组通过以下实验测量其电阻率ρ。 （1）该实验小组用刻度尺测量其长度L、螺旋测微器测量其直径D，某次直径测量结果如图所示：D=______mm； （2）实验使用的滑动变阻器的阻值为0~20Ω，请将如图实际测量电路补充完整______。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“a”或“b”）； （4）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为ρ=______。 【答案】 ①. 6.700##6.701##6.699 ②. ③. a ④. 【解析】 【详解】（1）[1]由图可得，其直径D为 （2）[2]因为待测电阻约为3千欧，则电流表应该内接，且滑动变阻器应该采用分压式接法，故电路如图 （3）[3]闭合开关前，应该让待测电阻两端分的电压为零，即滑动变阻器的滑片应置于a （左）端； （4）[4]由电阻定律变形可得 其中 联立解得 12. 某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池（电动势约为4.5V，内阻约为1.5Ω），现要测量这个电池的电动势E和内阻r，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器（最大阻值为12Ω），一只电压表（量程为3V，内阻约为15kΩ），一只电流表（量程为 0.6A，内阻约为2Ω），一个定值电阻和若干导线． （1）该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到_________（填最大、最小） （2）断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数．改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电流值I，并以U为纵坐标，以I为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势____V，内阻______Ω（保留两位有效数字） （3）利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值和相比，理论上____， ______（填“＞”“＜”或“＝”），引起该实验系统误差的主要原因是___________. 【答案】 ①. 最大 ②. 4.3 ③. 0.70 ④. < ⑤. < ⑥. 电压表的分流 【解析】 【详解】（1）[1]开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到最大，以保证闭合开关后电表不会因为示数太大而被烧坏； （2）[2][3]根据 可知图像中图线与纵坐标的交点为电源电动势，所以电动势为4.3V，图线斜率的绝对值表示电源内阻 可得 （3）[4][5][6]干路电流为两支路电流之和，所以电流表的示数要比真实的干路电流偏小，所以短路电流比真实值偏小，斜率偏小，所以 由于有电压表的分流作用，短路电流比真实的电流要小，真实的图线与纵坐标的交点偏大，所以 三、计算题（43分，13题12分，14题13分，15题18分） 13. 某电场中有A、B、C三点，三点的电势分别是φA＝5V，φB＝-2V，φC＝0，现有一电荷量q＝-2×10-6 C的点电荷P，求： （1）该点电荷在A、B、C三点的电势能各为多大？ （2）若将P从A移到B，则静电力做功多少？电势能变化了多少？ （3）若将P从B移到C，则静电力做功多少？电势能变化了多少？ 【答案】（1），，0；（2），；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据电势能决定式得 （2）根据电场力做功的决定式得 根据功能关系得 （3）根据功的公式得 根据功能关系得 14. 提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示，电动机内线圈的电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数，求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机消耗的电功率； （3）电动机转化为机械能的功率。 【答案】（1）5A；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由串联电路中的电压关系可得电阻两端的电压 则通过电动机的电流 （2）电动机消耗的电功率 解得 （3）电动机的发热功率 电动机转化为机械能的功率 解得 15. 如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距8L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离均为L，质量为m、电荷量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN上的P点，再进入Ⅰ区，P点与A1板的距离是L的k倍。不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。 （1）若k=2，求匀强电场的电场强度E； （2）若2<k<4，且粒子沿水平方向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中，由动能定理有 粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力 当时，由几何关系得 解得 联立解得 （2）由于时，由题意可知粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转，运动轨迹如图所示，由几何关系可知 解得 粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力 解得 粒子在Ⅱ区洛伦兹力提供向心力 由对称性及几何关系可知 解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $