精品解析:上海市向明中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷(等级考)
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内容正文:
2025学年第一学期向明中学期中考试
高二年级物理试卷(等级)
一、单项选择题(共40分,1—8每小题3分,9—12每小题4分)
1. 下列实例中属于静电利用的是( )
A. 汽车车下拖一条接触地面的铁链 B. 静电使得火箭发生爆炸
C. 高楼上安装避雷针 D. 用离子烫发器进行烫发
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车车下拖一条接触地面的铁链将静电导入大地,属于静电防止,故A错误;
B.静电使得火箭发生爆炸是静电的危害,不是静电利用,故B错误;
C.高楼上安装避雷针是将雷电导入大地,属于静电防止,故C错误;
D.离子烫发器利用静电使头发带电,从而实现烫发的效果,属于静电利用,故D正确。
故选D。
2. 如图,通有电流I的直导线处于方向向左的匀强磁场B中,则导线受到磁场力的方向
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
【答案】D
【解析】
【详解】根据左手定则可以判断,导线受安培力的方向为竖直向下,ABC错误D正确.
3. 阻值分别为2 Ω、4 Ω、8 Ω的三个电阻R1、R2和R3如图连接,电路中a、b两点间电压恒定,当R1功率为2 W时,R3的功率为( )
A. 0.5 W B. 1 W C. 4 W D. 8 W
【答案】A
【解析】
【详解】设a、b两点间电压为U,对R1有
解得
U=2V
则R3的功率为
故选A。
4. 在一闭合电路中,移动滑动变阻器的触头使得通过电源的电流变化了0.2A,同时路端电压变化了0.1V,则该电源的内阻为( )
A. 0.1Ω B. 0.2Ω
C. 0.5Ω D. 2.0Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由
故C正确。
故选C。
5. 如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D. a、c两点处磁感应强度的方向不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下,一定不为零,A错误;
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,均向下,B错误;
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,均向下,C正确;
D.a、c两点处磁感应强度的方向相同,D错误。
故选C。
6. 真空中有完全相同的导体球X、Y、Z,其中X带电、Y不带电,Z带电。先将Y与X接触,分开后Y再与Z接触,最后Y带电( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】先将Y与X接触,接触后Y带电
分开后Y再与Z接触,最后Y带电
故选A。
7. 如图所示电路中,为可变电阻,和为定值电阻,电源电动势E和内阻r保持不变。当滑动变阻器的滑片向上滑动时,下列判断正确的是( )
A. 通过的电流增大 B. 通过的电流增大
C. 通过的电流增大 D. A、B间的电压减小
【答案】B
【解析】
【详解】AD.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路电阻变大,则其与组成并联电路的电阻增大,外电路的总电阻增大,据闭合电路的欧姆定律,则总电流减小,路端电压增大,即通过的电流减小,其分的电压减小,则A、B间的电压增大,故AD错误;
BC.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路电阻变大,据串反并同,则通过的电流增大,通过的电流减小,故B正确,C错误;
故选B。
8. 两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β,两球在同一水平面上,A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1,m2、q2,若α>β,则( )
A. m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力
B. m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力
C. q1<q2
D. m1<m2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由牛顿第三定律可知,m1受到的库仑力大小等于m2受到的库仑力大小,A错误;
B.对m1受力分析可得,其受到的细线的拉力为
对m2受力分析可得,其受到的细线的拉力为
又
α>β
即m1受到细线的拉力小于m2受到细线的拉力,B错误;
CD.对m1受力分析可得
对m2受力分析可得
又
α>β
可得
由于两者的库仑力大小相等,方向相反,两者的电荷量无法比较,C错误,D正确。
故选D。
9. 如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c,其中b最短,c为直径与b等长的半圆,导体的电阻与其长度成正比,导轨电阻不计。现将装置置于向下的匀强磁场中,接通电源后,三根导体棒中均有电流通过,则它们受到安培力的大小关系为( )
A. Fa>Fb=Fc B. Fa=Fb>Fc C. Fa=Fb=Fc D. Fa>Fb>Fc
【答案】B
【解析】
【详解】设a、b两棒的长度分别为La和Lb,C的直径为d;由于导体棒都与匀强磁场垂直,则:
a、b两棒所受的安培力大小分别为
Fa=BIaLa
Fb=BIbLb=BIbd
Fc=BIcd
因
则
因
则
因
则
则
Fa=Fb>Fc
故B正确,ACD错误。
故选B。
10. 把一个电荷量为的试探电荷,从电场中的无限远处移到电场中的点时,静电力做的功为。规定无限远处电势为零、则点的电势,及试探电荷在点的电势能分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】根据功能关系有
解得
根据电势的定义有
故选A。
11. 如图所示,一个带正电的电荷量为q、质量为m的小带电体处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B。为了使小带电体对水平绝缘面正好无压力,应该使 (重力加速度为g)
A. B的数值增大 B. B的数值减小
C. 带电体以速度向右移动 D. 带电体以速度向左移动
【答案】C
【解析】
【详解】小球能飘离平面的条件,竖直向上的洛伦兹力与重力平衡,根据左手定则可知,带电体向右运动,且满足
qvB=mg
得
故选项C正确,ABD错误。
故选C。
12. 如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变化,它都能够提供持续的定值电流.电压表、电流表都为理想电表,当闭合电键后滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时,电压表V示数变化的绝对值为△U,电流表A示数变化的绝对值为△I,下列说法中正确的是( )
A. A示数减小,=R1 B. A示数减小, =R2
C. A示数增大,=R1 D. A示数增大,=R2
【答案】D
【解析】
【详解】据题意,电源为恒流源,能够提供持续的恒定电流,电阻R1两端电压不变,则当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,而总电流不变,则电源两端的电压减小,则R2两端电压减小,通过R2的电流增大;因总电流不变,故A示数增大.由于V2示数不变,所以电压表V1示数的变化量等于电阻R1两端电压的变化量,设总电流为I总.则电阻R2两端电压为:
U=(I总-I)R2,
则
△U=△(I总-IA)R2=△IR2
则得:
A.A示数减小,=R1,与结论不相符,选项A错误;
B.A示数减小, =R2,与结论不相符,选项B错误;
C.A示数增大,=R1,与结论不相符,选项C错误;
D.A示数增大,=R2,与结论相符,选项D正确;
故选D.
考点:电路的动态分析
二、填空题(每格4分,共16分)
13. 如图所示,在点电荷产生的电场中的一条水平电场线上取a,b两点,Ob长是Oa的4倍,当在a处放一电量C带正电的检验电荷时,受到的电场力大小为N。则a处的电场强度的大小为______N/C;如果在b处放一个电子,它所受电场力的大小为______N。
【答案】 ①. 200 ②. 2.0##2
【解析】
【详解】[1]a处的电场强度的大小为
[2]b点的场强
如果在b处放一个电子,它所受电场力的大小为。
14. 在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中,连接成如图(a)所示的电路,定值电阻R = 0.5Ω。图中方框B中的传感器的名称是________。根据实验数据绘制的U—I图线如图(b)所示,由此可得该电池的内阻为________Ω。
【答案】 ①. 电压传感器 ②. 0.7
【解析】
【详解】[1]由图(a)可看出,方框B并联在滑动变阻器两端,则方框B中的传感器是电压传感器。
[2]根据闭合电路的欧姆定律有
E = U+I(R+r)
整理有
U = -(R+r)I+E
结合图(b)有
解得
r = 0.7Ω
三、综合选择填空题
15. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。电压传感器(内阻可看成无穷大)可以实时显示、间电压大小,电流传感器(内阻可看成零)可实时显示电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作:
①将S拨至2,接通足够长的时间直至、间电压等于零。
②将S拨至1,通过计算机得到图乙所示的图和图丙所示的图。
(1)将S拨至1时,电容器在______(填“充电”或“放电”),通过的电流方向是向______(填“左”或“右”)。
(2)电源的电动势______V,若图线与时间轴所围的面积折算为图中27格,该电容器的电容约为______F。(均保留2位有效数字)
(3)若电源的内阻不计,则______。
(4)再将S拨至2,电流传感器和电压传感器通过计算机得到的图像符合实际的是______(填正确选项字母序号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 充电 ②. 左
(2) ①. 12 ②.
(3)5000 (4)BC
【解析】
【小问1详解】
[1][2]将S拨至1时,电容器在充电,通过的电流方向是向左。
【小问2详解】
[1][2]电容器充满电时,电流减小到0,电容器两端的电压等于电源电动势,由图丙可知电动势。由图乙可知,图每个小格的面积表示
图像与坐标轴围成的面积代表电容器充满电时所带的电荷量,有
该电容器的电容约为
【小问3详解】
将S拨至1瞬间,电流,,电阻两端电压
由欧姆定律有
【小问4详解】
AB.再将S拨至2,电容开始放电,放电电流方向与充电电流方向相反,经过一段时间,放电完毕,电流衰减为,A错误B正确。
CD.电容器的电荷量逐渐减少,,逐渐减小,由于充电、放电过程都是板带正电,板电势高,C正确D错误。
故选BC。
16. 电与磁
人类对电现象、磁现象的研究由来已久,电能生磁,磁也能生电。
(1)图(a)是扬声器的内部结构示意图,线圈两端加有与声音频率相同的电压,通电导线周围有磁铁。扬声器工作时利用了______(选择:A.“电流的磁效应” B.“磁场对通电导体的作用”)。
(2)磁流体发电是一项新兴技术。两块相同的平行金属板P、Q之间有一个水平的磁场,如图所示。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场方向喷入,P、Q两板间便产生电压。如果把P、Q和定值电阻R连接,P、Q就是一个直流电源的两个电极。
a. P板是电源的______(选择:A.“正极” B.“负极”)。
b. 若P、Q两板长为、宽为、相距为d,板间的磁场近似看作匀强磁场,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场。若稳定时等离子体在两板间均匀分布,电阻率为ρ,忽略边缘效应。这个发电机的电动势大小为______,流过电阻R的电流大小为______。
【答案】(1)B (2) ①. B ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
扬声器线圈两端加有与声音频率相同的电压,线圈会在磁场中受力运动,扬声器工作时运用了“磁场对通电导体的作用”的原理。
故选B。
【小问2详解】
a[1]根据左手定则,带负电粒子受到的洛伦兹力指向P板,则P板积累负电荷,所以P板是电源的负极。
故选B。
b[2]发电机稳定时有
电场强度为
联立可得发电机的电动势大小为
[3]等离子体的电阻为
则流过电阻R的电流大小为
四、计算题
17. 如图所示,一个质量为m、电荷量大小为e的电子,以速度v从x轴上某一点垂直于x轴进入上方的匀强磁场区域。已知x轴上方磁场的磁感应强度大小为2B,方向垂直于纸面向里;下方磁场的磁感应强度大小为B。方向垂直于纸面向外,之后电子在空间做周期性运动。
(1)求电子周期性运动的周期;
(2)求电子运动一个周期沿x轴移动的距离。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)电子在上方磁场运动周期
电子在下方磁场运动周期
所以电子周期性运动的周期
(2)由
可得在上方区域做圆周运动的半径
由
得
则电子运动一个周期沿x轴移动的距离
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2025学年第一学期向明中学期中考试
高二年级物理试卷(等级)
一、单项选择题(共40分,1—8每小题3分,9—12每小题4分)
1. 下列实例中属于静电利用的是( )
A. 汽车车下拖一条接触地面的铁链 B. 静电使得火箭发生爆炸
C. 高楼上安装避雷针 D. 用离子烫发器进行烫发
2. 如图,通有电流I的直导线处于方向向左的匀强磁场B中,则导线受到磁场力的方向
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
3. 阻值分别为2 Ω、4 Ω、8 Ω的三个电阻R1、R2和R3如图连接,电路中a、b两点间电压恒定,当R1功率为2 W时,R3的功率为( )
A. 0.5 W B. 1 W C. 4 W D. 8 W
4. 在一闭合电路中,移动滑动变阻器的触头使得通过电源的电流变化了0.2A,同时路端电压变化了0.1V,则该电源的内阻为( )
A. 0.1Ω B. 0.2Ω
C. 0.5Ω D. 2.0Ω
5. 如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D. a、c两点处磁感应强度的方向不同
6. 真空中有完全相同的导体球X、Y、Z,其中X带电、Y不带电,Z带电。先将Y与X接触,分开后Y再与Z接触,最后Y带电( )
A. B. C. D.
7. 如图所示电路中,为可变电阻,和为定值电阻,电源电动势E和内阻r保持不变。当滑动变阻器的滑片向上滑动时,下列判断正确的是( )
A. 通过的电流增大 B. 通过的电流增大
C. 通过的电流增大 D. A、B间的电压减小
8. 两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β,两球在同一水平面上,A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1,m2、q2,若α>β,则( )
A. m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力
B. m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力
C. q1<q2
D. m1<m2
9. 如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c,其中b最短,c为直径与b等长的半圆,导体的电阻与其长度成正比,导轨电阻不计。现将装置置于向下的匀强磁场中,接通电源后,三根导体棒中均有电流通过,则它们受到安培力的大小关系为( )
A. Fa>Fb=Fc B. Fa=Fb>Fc C. Fa=Fb=Fc D. Fa>Fb>Fc
10. 把一个电荷量为的试探电荷,从电场中的无限远处移到电场中的点时,静电力做的功为。规定无限远处电势为零、则点的电势,及试探电荷在点的电势能分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
11. 如图所示,一个带正电的电荷量为q、质量为m的小带电体处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B。为了使小带电体对水平绝缘面正好无压力,应该使 (重力加速度为g)
A. B的数值增大 B. B的数值减小
C. 带电体以速度向右移动 D. 带电体以速度向左移动
12. 如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变化,它都能够提供持续的定值电流.电压表、电流表都为理想电表,当闭合电键后滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时,电压表V示数变化的绝对值为△U,电流表A示数变化的绝对值为△I,下列说法中正确的是( )
A. A示数减小,=R1 B. A示数减小, =R2
C. A示数增大,=R1 D. A示数增大,=R2
二、填空题(每格4分,共16分)
13. 如图所示,在点电荷产生的电场中的一条水平电场线上取a,b两点,Ob长是Oa的4倍,当在a处放一电量C带正电的检验电荷时,受到的电场力大小为N。则a处的电场强度的大小为______N/C;如果在b处放一个电子,它所受电场力的大小为______N。
14. 在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中,连接成如图(a)所示的电路,定值电阻R = 0.5Ω。图中方框B中的传感器的名称是________。根据实验数据绘制的U—I图线如图(b)所示,由此可得该电池的内阻为________Ω。
三、综合选择填空题
15. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。电压传感器(内阻可看成无穷大)可以实时显示、间电压大小,电流传感器(内阻可看成零)可实时显示电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作:
①将S拨至2,接通足够长的时间直至、间电压等于零。
②将S拨至1,通过计算机得到图乙所示的图和图丙所示的图。
(1)将S拨至1时,电容器在______(填“充电”或“放电”),通过的电流方向是向______(填“左”或“右”)。
(2)电源的电动势______V,若图线与时间轴所围的面积折算为图中27格,该电容器的电容约为______F。(均保留2位有效数字)
(3)若电源的内阻不计,则______。
(4)再将S拨至2,电流传感器和电压传感器通过计算机得到的图像符合实际的是______(填正确选项字母序号)。
A. B.
C. D.
16. 电与磁
人类对电现象、磁现象的研究由来已久,电能生磁,磁也能生电。
(1)图(a)是扬声器的内部结构示意图,线圈两端加有与声音频率相同的电压,通电导线周围有磁铁。扬声器工作时利用了______(选择:A.“电流的磁效应” B.“磁场对通电导体的作用”)。
(2)磁流体发电是一项新兴技术。两块相同的平行金属板P、Q之间有一个水平的磁场,如图所示。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场方向喷入,P、Q两板间便产生电压。如果把P、Q和定值电阻R连接,P、Q就是一个直流电源的两个电极。
a. P板是电源的______(选择:A.“正极” B.“负极”)。
b. 若P、Q两板长为、宽为、相距为d,板间的磁场近似看作匀强磁场,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场。若稳定时等离子体在两板间均匀分布,电阻率为ρ,忽略边缘效应。这个发电机的电动势大小为______,流过电阻R的电流大小为______。
四、计算题
17. 如图所示,一个质量为m、电荷量大小为e的电子,以速度v从x轴上某一点垂直于x轴进入上方的匀强磁场区域。已知x轴上方磁场的磁感应强度大小为2B,方向垂直于纸面向里;下方磁场的磁感应强度大小为B。方向垂直于纸面向外,之后电子在空间做周期性运动。
(1)求电子周期性运动的周期;
(2)求电子运动一个周期沿x轴移动的距离。
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