精品解析：甘肃省嘉峪关市第一中学2024-2025学年高二上学期阶段性考试（二） 物理试卷

嘉峪关市一中2024-2025学年第一学期阶段性考试（二） 高二物理试卷 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示，其中不属于利用涡流工作的是（　　） A. 图1真空冶炼炉，可以冶炼高质量的合金 B. 图2电磁炉加热食物 C. 图3超高压输电线上作业的工人穿戴包含金属丝的织物制成的工作服 D. 图4安检门可以探测人身携带的金属物品 【答案】C 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金时，是使金属材料发生涡流而快速发热的，故A错误； B．电磁炉工作时绕制线圈的铁芯中会发热，属于涡流现象，故B错误； C．工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，不属于利用涡流工作,故C正确； D．安检门可以探测人身是否携带金属物品是通过物体上产生涡流而使报警器发出警告的，故D错误。 故选C。 2. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，如图所示，在半球面上均匀分布正电荷，半球面总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有两点，，已知点的场强大小为，则点的场强大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】假设存在另外半个电量、半径一样的带电球壳，与现有半球壳组成一个完成的球壳。则此时完整球壳对M处的场强为 则假设的半球壳对M处的场强为 根据对称性可知，现有半球壳对N处的场强也为。故选B。 3. 如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. R的阻值为3Ω B. 电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C. 电源的输出功率为3.0W D. 电源内部消耗功率为1.5W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图Ⅱ可知 故A错误； B．由闭合电路4定律可知路端电压 图Ⅰ可知，电源的电动势为 E=3.0V 内阻 故B错误； C．两图线的交点表示将该电阻接在该电源两端的工作状态，则电源的输出功率为 故C错误； D．电源内部消耗的功率为 故D正确。 故选D。 4. 下列说法中正确的是（　　） A. 处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中电荷和通电导线一定受到磁场力 B. 电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零 C. 若一小段长为L、通过电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小就是 D. 电源的电动势越大，说明非静电力在电源内部移送单位电荷量所做的功越多 【答案】D 【解析】 【详解】A．据电场的性质知，处在电场中的电荷一定受到电场力；在磁场中电荷和通电导线与磁场方向平行时就不受磁场力，故A错误 B．电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故B错误； C．安培力公式F＝BILsinα得知，磁场力的大小与B、I、L、α四个因素有关，故只有磁场方向和电流方向垂直时，该处磁感应强度的大小才是，故C错误； D．电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源的负极移送到正极所在的功，所以电源电动势越大，说明非静电力在电源内部移送单位电荷量所做的功越多，故D正确。 故选D。 5. 下列选项中关于产生感应电流的说法正确的是（　　） A. 图（1）磁铁靠近有缺口的铝环时，铝环中会产生感应电流 B. 图（2）金属线框ABCD平行于通有恒定电流的长直导线上下移动时，线框中会产生感应电流 C. 图（3）两平行金属棒在金属导轨上沿反方向运动时，整个回路会产生感应电流 D. 图（4）闭合金属框在匀强磁场中匀速运动时，金属框中会产生感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁铁靠近有缺口的铝环时，铝环中会产生感应电动势，但由于电路不闭合，所以不能产生感应电流，故A错误； B．金属线框ABCD平行于通有恒定电流的长直导线上下移动时，线框中的磁通量不会发生变化，所以不会产生感应电流，故B错误； C．两平行金属棒在金属导轨上沿反方向运动时，整个回路的面积不断增大，通过回路的磁通量不断增大，所以会产生感应电流，故C正确； D．闭合金属框在匀强磁场中匀速运动时，金属框中的磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 6. 如图电路，平行板中间有一带电液滴正处于静止状态，下列哪种做法可使液滴上升（　　） A. 增大R1 B. 减小R1 C. 增大R2 D. 减小R2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．图中R1与电容器串联，电容器相当断路，R1中没有电流，改变R1的大小，对电容器板间电压没有影响，不能改变板间场强，液滴所受的电场力不变，仍处于静止状态，故AB错误； CD．电容器板间电压与R2两端电压相等，增大R2，闭合电路中电流减小，电源内阻分压减小，则R2两端电压增大，即电容器板间电压增大，由可知，d不变，U增大，则板间场强E增大，带电液滴所受向上的电场力增大，所以液滴将上升，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，三个灯泡上分别标有“110V、40W”“110V、25W”“110V、5W”等字样，当三个灯泡按照右图以几种不同的方式连接在电路中，只要调节可变电阻R，并在AB间加220V的交流电，都可以使三个灯泡正常发光。当三个灯泡都正常发光时，电路中消耗的总功率最小值是（　　） A. 60W B. 150W C. 130W D. 90W 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，三个灯泡均正常发光，故三个灯泡的功率之和为 由P=UI知三个灯泡的额定电流分别为。 当R与40W灯泡并联时，因为流过40W灯泡的电流大于另两个灯泡电流之和；故不可能使三灯均正常发光； 当R与25W为泡并联时，由电路图可知：流过R和25W灯泡的总电流等于流过另外两个灯泡电流之和。所以流过R的电流为 故R消耗的功率 总功率为 当R与5W灯泡并联时，由电路图可知：流过R和5W灯泡的总电流等于流过另外两个灯泡电流之和。所以流过R的电流为 故R消耗的功率为 总功率为 综上所述，电路中消耗的总功率最小值为90W，故D正确，ABC错误。 故选D。 二、多选题（每小题5分，共15分） 8. 下列各图中，小磁针指向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由右手螺旋定则可知，通电螺线管左侧为N极，则内部磁感线方向向左，则小磁针的N极指向左，故A选项正确； B．赤道处的磁场方向由南极指向北极，则小磁针的N极指向北，故B选项正确； C．条形磁铁磁感线在外部从N极出发指向S极，所以小磁针的N极应指向下方，故C选项错误； D．蹄形磁铁磁感线在外部从N极出发指向S极，所以小磁针的N极应指向右方，故D选项正确。 故选ABD。 9. 如图所示，实线为某电场中未知方向的三条电场线，a、b两个带电粒子从电场中M点以相同初速度v0飞出，且初速度方向竖直向上，两粒子在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，不计两带电粒子之间的相互作用力和粒子的重力，则 A. a一定带正电，b一定带负电 B. a的速度将减小，b的速度将增大 C. a的加速度将减小，b的加速度将增大 D. 两个粒子的电势能都减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A、根据轨迹弯曲方向可知两个粒子在M点的所受的电场力方向相反，正电荷所受电场力的方向就是电场强度的方向，而负电荷所受的电场力的方向与电场强度的方向相反，则知a、b一定带异种电荷，故A错误．B、D、由于出发后电场力对两对电荷均做正功，所以两个粒子的动能均增大，电势能均减小．故B错误，D正确．C、由电荷所受的电场力为F=Eq，加速度为，电场线越密，场强越大，加速度越大，则知a的加速度将减小，b的加速度将增大，故C正确．故选CD． 【点睛】电场线的疏密代表电场的强弱，所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小，b受到的电场力变大；正电荷所受电场力的方向就是电场强度的方向，而负电荷所受的电场力的方向与电场强度的方向相反，由于场强方向未知故不能确定电荷的电性．根据动能定理，合外力做正功，动能增加． 10. 某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( ) A. 反映P内变化的图线是b B. 电源电动势为8 V C. 电源内阻为2 Ω D. 当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电源内部的发热功率 Pr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c，故A错误； B．直流电源的总功率 PE=EI P-I图象的斜率等于电动势E，则有 故B错误； C．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有 得到 故C正确； D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得 代入解得 故D正确。 故选CD。 三、实验题（每空2分，共26分） 11. 一根细长而均匀的金属管线样品，其电阻大约为6Ω，如图所示。 （1）现用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图所示，则金属丝的直径为________mm。 （2）如图，现用20分度的游标卡尺测量金属管线的长度L，则金属丝的长度________mm。 （3）实验室有如下器材： A.电流表（量程3A，内阻约0.02Ω） B.电流表（量程0.6A，内阻约0.2Ω） C.电压表（量程3V，内阻约5kΩ） D.滑动变阻器（0~10Ω，3A） E.滑动变阻器（0~1800Ω，0.3A） F.电源（4.5V，内阻很小） G.开关一个，带夹子导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的电阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________。（只填代号字母）。 （4）如图所示，为某同学设计的实验电路图，请根据该电路图将实物连接电路，用笔画线补充完整________。 【答案】 ①. 0.395##0.396##0.397##0.398##0.399 ②. 52.35 ③. B ④. D ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，则金属丝的直径为 （2）[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为 （3）[3] 根据电压表量程及电路中估算的电流，从准确度的角度确定电流表的量程选择0∼0.6A即可，所以电流表选择B。 [4]待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，测量误差较大，所以滑动变阻器选择D。 （4）[5] 根据电路图将实物连接电路，如图所示 12. （1）为了能较准确的测量同一电池的电动势及其内阻，某同学利用电阻均未知的电流表A和电压表V设计了图1所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I。根据实验记录的数据绘制如图2中所示的A、B两条图线，可以判断图线A是利用单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的。分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为______，内阻______（用图中、、、表示）。 （2）若经过（1）中测量得到电池的电动势为，该同学用这节干电池给一个欧姆表供电。若欧姆表内部结构如图3所示，已知灵敏电流计G（满偏电流，内阻），表盘刻度如图4所示，C、D为两表笔插孔，应将______（选填“红”或“黑”表笔插入C孔中。若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角______（选填“过大”或“过小”），若想测量时指针位于图示位置，则需要在图中与G表______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为______的电阻。改装后，根据图中显示可知电阻阻值为______。 【答案】 ①. 1 ②. ③. ④. 红 ⑤. 过大 ⑥. 并联 ⑦. 10 ⑧. 220 【解析】 【详解】（1）[1]当接1时，误差在于电流表分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，当接2时，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻，可知接2时所测内阻小于接1时所测内阻，由于图线斜率的绝对值表示内阻，即接1时的图像陡峭一些，可以判断图线A是利用单刀双掷开关接1中的实验数据描出的. [2]接1时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所测电动势为电流表与电源串联后整体等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有 [3]由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的图线是A图线纵轴交点与B图像横轴交点的连线，可知 （2）[4]根据“红 黑出”规律，可知应将红表笔插入C孔中； [5]欧姆表的内阻与中值电阻相等 由于200欧姆的电阻比中值电阻小得多，可知若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角过大； [6]想测量时指针位于图示位置，即指针指在中央刻线附近，即减小通过G表中的电流，则需要在图中与G表并联一个定值电阻； [7]由于待测电阻阻值约为200欧姆，根据图4可知在图中与G表并联一个定值电阻后，欧姆表的中值电阻为150欧姆，根据 解得 [8]根据欧姆表读数规律，结合上述，可知改装后，根据图中显示可知电阻阻值为。 四、解答题（13、14题各10分，15题11分，共31分） 13. 如图所示，用一条长l=0.2m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量m=1.0×10-2kg，所带电荷量q=＋2.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，电场区域足够大，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角=37°，已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求匀强电场电场强度的大小； （2）若将轻绳向右拉至水平后由静止释放，求小球到达最低点时的速度大小。 【答案】（1）；（2）1m/s 【解析】 【详解】（1）小球静止，根据平衡条件有 解得 （2）小球由静止释放至最低点过程中，利用动能定理 解得 m/s 14. 如图所示电路中，电源的电动势E=4V，内电阻r=1Ω，电阻R1可调。已知R2=6Ω，R3=3Ω，求： （1）先将R1调到3Ω后固定，则开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？ （2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？ （3）为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大，应将R1的阻值调到多大？这时R1消耗的最大电功率是多少？ 【答案】（1）0.4A；0.67A（2）0Ω；3.6W（3）3Ω；1.33W 【解析】 【详解】（1）将R1调到3Ω后固定，则开关S断开时通过R1的电流 开关S接通时 通过R1的电流为 （2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，则需电路中的电流最大，总电阻最小，即将R1的阻值调到0；这时A、B间消耗的最大电功率是 （3）为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大，则需满足 应将R1的阻值调到3Ω；这时R1消耗的最大电功率是 15. 如图所示，竖直平面内有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为，其中有一个半径为的竖直光滑圆环，A点所在的半径与竖直直径成37°角。现给质量为、电荷量为的带正电小球可在圆环内滚动（小球可视为质点），如果给小球一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考虑小球运动过程中电荷量的变化。（取）求∶ （1）求小球受到的合力大小以及方向； （2）小球在A点时的速度大小； （3）小球做圆周运动过程中对环的压力最大值。 【答案】（1）10N，与水平方向的夹角为53°；（2）5m/s；（3）60N 【解析】 【详解】（1）根据题意可知小球所受的电场为 方向水平向右；因为重力与电场力均为恒力，所以二者的合力大小为 令合力的方向与水平方向的夹角为，则有 解得 （2）让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，则其等效最高点为A点，根据牛顿第二定律，有 解得 （3）小球从等效最高点至等效最低点过程中，由动能定理得 解得 由牛顿第二定律得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 嘉峪关市一中2024-2025学年第一学期阶段性考试（二） 高二物理试卷 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示，其中不属于利用涡流工作的是（　　） A. 图1真空冶炼炉，可以冶炼高质量的合金 B. 图2电磁炉加热食物 C. 图3超高压输电线上作业的工人穿戴包含金属丝的织物制成的工作服 D. 图4安检门可以探测人身携带的金属物品 2. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，如图所示，在半球面上均匀分布正电荷，半球面总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有两点，，已知点的场强大小为，则点的场强大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. R的阻值为3Ω B. 电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C. 电源的输出功率为3.0W D. 电源内部消耗功率为1.5W 4. 下列说法中正确的是（　　） A. 处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中电荷和通电导线一定受到磁场力 B. 电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零 C. 若一小段长为L、通过电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小就是 D. 电源的电动势越大，说明非静电力在电源内部移送单位电荷量所做的功越多 5. 下列选项中关于产生感应电流的说法正确的是（　　） A. 图（1）磁铁靠近有缺口铝环时，铝环中会产生感应电流 B. 图（2）金属线框ABCD平行于通有恒定电流的长直导线上下移动时，线框中会产生感应电流 C. 图（3）两平行金属棒在金属导轨上沿反方向运动时，整个回路会产生感应电流 D. 图（4）闭合金属框在匀强磁场中匀速运动时，金属框中会产生感应电流 6. 如图电路，平行板中间有一带电液滴正处于静止状态，下列哪种做法可使液滴上升（　　） A. 增大R1 B. 减小R1 C. 增大R2 D. 减小R2 7. 如图所示，三个灯泡上分别标有“110V、40W”“110V、25W”“110V、5W”等字样，当三个灯泡按照右图以几种不同的方式连接在电路中，只要调节可变电阻R，并在AB间加220V的交流电，都可以使三个灯泡正常发光。当三个灯泡都正常发光时，电路中消耗的总功率最小值是（　　） A. 60W B. 150W C 130W D. 90W 二、多选题（每小题5分，共15分） 8. 下列各图中，小磁针的指向正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，实线为某电场中未知方向的三条电场线，a、b两个带电粒子从电场中M点以相同初速度v0飞出，且初速度方向竖直向上，两粒子在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，不计两带电粒子之间的相互作用力和粒子的重力，则 A. a一定带正电，b一定带负电 B. a的速度将减小，b的速度将增大 C. a加速度将减小，b的加速度将增大 D. 两个粒子的电势能都减小 10. 某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( ) A. 反映P内变化的图线是b B. 电源电动势为8 V C. 电源内阻为2 Ω D. 当电流为0.5 A时，外电路电阻为6 Ω 三、实验题（每空2分，共26分） 11. 一根细长而均匀的金属管线样品，其电阻大约为6Ω，如图所示。 （1）现用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图所示，则金属丝的直径为________mm。 （2）如图，现用20分度的游标卡尺测量金属管线的长度L，则金属丝的长度________mm。 （3）实验室有如下器材： A.电流表（量程3A，内阻约0.02Ω） B.电流表（量程0.6A，内阻约0.2Ω） C.电压表（量程3V，内阻约5kΩ） D.滑动变阻器（0~10Ω，3A） E.滑动变阻器（0~1800Ω，0.3A） F.电源（4.5V，内阻很小） G.开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的电阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________。（只填代号字母）。 （4）如图所示，为某同学设计的实验电路图，请根据该电路图将实物连接电路，用笔画线补充完整________。 12. （1）为了能较准确的测量同一电池的电动势及其内阻，某同学利用电阻均未知的电流表A和电压表V设计了图1所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I。根据实验记录的数据绘制如图2中所示的A、B两条图线，可以判断图线A是利用单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的。分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为______，内阻______（用图中、、、表示）。 （2）若经过（1）中测量得到电池的电动势为，该同学用这节干电池给一个欧姆表供电。若欧姆表内部结构如图3所示，已知灵敏电流计G（满偏电流，内阻），表盘刻度如图4所示，C、D为两表笔插孔，应将______（选填“红”或“黑”表笔插入C孔中。若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角______（选填“过大”或“过小”），若想测量时指针位于图示位置，则需要在图中与G表______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为______的电阻。改装后，根据图中显示可知电阻阻值为______。 四、解答题（13、14题各10分，15题11分，共31分） 13. 如图所示，用一条长l=0.2m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量m=1.0×10-2kg，所带电荷量q=＋2.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，电场区域足够大，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角=37°，已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求匀强电场电场强度的大小； （2）若将轻绳向右拉至水平后由静止释放，求小球到达最低点时的速度大小。 14. 如图所示电路中，电源的电动势E=4V，内电阻r=1Ω，电阻R1可调。已知R2=6Ω，R3=3Ω，求： （1）先将R1调到3Ω后固定，则开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？ （2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？ （3）为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大，应将R1的阻值调到多大？这时R1消耗的最大电功率是多少？ 15. 如图所示，竖直平面内有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为，其中有一个半径为的竖直光滑圆环，A点所在的半径与竖直直径成37°角。现给质量为、电荷量为的带正电小球可在圆环内滚动（小球可视为质点），如果给小球一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考虑小球运动过程中电荷量的变化。（取）求∶ （1）求小球受到的合力大小以及方向； （2）小球在A点时的速度大小； （3）小球做圆周运动过程中对环的压力最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$