内容正文:
重庆凤中教共体2025-2026学年度上期半期考试
高2024级物理试题
一、选择题(本题共8小题,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,每小题4分)
1. 一段金属导体横截面积为2mm,在2秒内有0.1C电荷通过,则流过金属导体的电流强度为( )
A. 0.05A B. 0.025A C. 0.1A D. 0.2A
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据电流的定义公式
故选A。
2. 四种电场的电场线分布情况如图所示。将一检验电荷分别放在场中a、b两点,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力相同的是( )
A. 甲图中,与正点电荷等距离的a、b两点
B. 乙图中,两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图中,两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图中,某负点电荷的电场中同一条电场线上的a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,与正点电荷等距离的a、b两点场强大小相等,但是方向不同,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力不相同,故A错误;
B.乙图中,两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点,由对称可知,两点的场强大小和方向均相同,则检验电荷所受的电场力相同,故B正确;
C.丙图中,两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点的场强大小相同,但是方向不同,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力不相同,故C错误;
D.丁图中,某负点电荷的电场中同一条电场线上的a、b两点的场强方向相同,但大小不同,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力不相同,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是( )
A. 对的静电力可能是斥力 B. a对c的静电力一定是引力
C. a的电荷量可能比b少 D. 的电荷量一定比多
【答案】D
【解析】
【详解】根据静电力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,则有a对b的静电力一定是引力,a对c的静电力一定是斥力;同时根据库仑定律来确定静电力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”,因此a的电荷量一定比b的多。
故选D。
4. 如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是( )
A. 电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变
B. 在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值
C. 在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值
D. 在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律可知
得
图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,由图可知,随电流的增大,电阻A的图线上的点与原点连线的斜率越来越小,故A的电阻随电流的增大而增大,同理,电阻B阻值不变,故A错误;
BCD.两图线的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,故B正确,CD错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共4小题,共16分。有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分有选错的得0分)
5. “示波器”是电工学中的重要仪器,如图所示为示波器的原理图,有一电子在电势差为的电场中加速后,垂直射入电势差为的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中。一定能使电子的偏转角变小的是( )
A. 变小,不变 B. 变大,变小
C. 变小,变大 D. 不变,变小
【答案】BD
【解析】
【详解】在加速电场中,根据动能定理有
解得
在偏转电场中,竖直方向的加速度
运动的时间
则竖直方向的速度
设偏转的角度为,则
则变大,变小或不变,变小均使变小,即偏转角变小,故选BD。
6. 如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.量程不同的电流表读数不同,电流表A1的量程为3 A,A2的量程为0.6 A,当偏转角相同时,A1、A2的读数之比为5∶1,A错误,B正确;
CD.图中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,所以A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1,C正确,D错误。
故选BC。
7. 如图所示,abcd 为匀强电场中的一直角梯形,其平面与场强方向平行。已知ab=ad=2cm,∠adc=60°,a、b、d三点的电势分别为0V、4V、4V,则( )
A. c点的电势为10V
B. 匀强电场的场强为400V/m
C. 若将电子从a点移到b点,需克服电场力做功4 eV
D. 电子和质子分别放在d点时,具有相同的电势能
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.由几何关系可知dc=1.5ab,则
Udc=1.5Uab
即
可得
选项A正确;
B.因bd连线是等势线,则场强方向沿着从a点垂直bd连线方向,则场强大小
选项B正确;
C.若将电子从a点移到b点,电场力做正功4 eV,选项C错误;
D.电子和质子分别带等量异号电荷,则放在d点时,具有的电势能大小相等,符号相反,选项D错误。
故选AB。
8. 如图所示电路中,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S电路稳定后,一带电液滴在电容器C中恰好静止,当滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中,理想电表的示数分别用、和表示,理想电表的示数变化量分别用、和表示,正确的是( )
A. 理想电流表的示数变小 B. 带电液滴在电容器中会下降
C. 不变 D. 的绝对值不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中,减小,则电路中的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,理想电流表的示数变大,变大,内电压变大,则两端电压变小,电容器C两端的电压减小,两极板间的电场强度减小,带电液滴所受电场力减小,带电液滴会下降,故A错误,B正确;
C.等于的电压,等于通过的电流,故等于,保持不变,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律有
即
故的绝对值等于,保持不变,故D正确。
故选BCD。
三、实验题(共计15分,每空2分,电路图3分)
9. 如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为,电流表内阻为。“被测导体的真实电阻为。测量时,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图的测量值是___________,乙图的测量值是___________(结果保留一位小数)
【答案】 ①. 80.4 ②. 87.5
【解析】
【详解】[1][2]甲图中,电压表测的是R两端的电压,电流表测的是电压表与R并联的电流,故电压表读数和电流表读数的比值等于电压表与R并联的电阻,即
乙图中,电压表测的是R与电流表串联的总电压,电流表测的是通过R的电流,故电压表读数和电流表读数的比值等于R与电流表串联的电阻,即
10. 用伏安法测定一个待测电阻的阻值(阻值约为),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势,内阻不计;
电流表:量程,内阻约为;
电流表:量程,内阻为;
滑动变阻器:阻值范围,额定电流;
电阻箱:阻值范围,额定电流;
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量的阻值,请回答下列问题。
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表___________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到___________,这样可以改装成一个量程为的电压表。
(2)在图中画出完整测量阻值的电路图,并在图中标明器材代号。
(3)调节滑动变阻器,两表的示数如图所示,可读出电流表的示数是___________,电流表的示数是,测得待测电阻的阻值是___________的阻值保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. 9000
(2) (3) ①. 8.0 ②. 191
【解析】
【小问1详解】
[1][2]因电流表内阻的准确值已知,应该选择电流表与电阻箱串联改装成一个电压表,要电流表改装成一个量程为3.0 V的电压表,电阻箱的阻值应调到
【小问2详解】
改装后的电压表的内阻为
由于待测电阻的阻值
故电流表采用外接法;滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的阻值,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如下
【小问3详解】
[1]由图可知,电流表的示数为;
[2]待测电阻两端的电压
通过待测电阻的电流
故待测电阻的阻值
三、计算题。(共计37分)
11. 如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的值;
(2)电源的电动势和内阻。
【答案】(1)4 Ω;(2)E=6 V,r=2 Ω
【解析】
【分析】
【详解】(1)当开关S接b点时,电阻R的值为
(2)当开关接a时,,电流
根据闭合电路欧姆定律得
联立得:,
12. 如图所示,质量为m、电荷量为的离子从A处由静止释放,经电场加速后沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器,再从P点垂直进入矩形有界匀强电场CDQN,电场左侧QN为离子接收屏。已知静电分析器通道内有均匀辐射方向分布的电场,加速电场的电压为U,圆弧虚线的半径为R,,离子重力不计。求:
(1)离子进入静电分析器时速度v的大小;
(2)静电分析器圆弧虚线所在处电场强度E的大小;
(3)若矩形匀强电场的场强,为确保离子打在屏上,屏QN至少要多长?
【答案】(1)
(2)
(3)d
【解析】
【小问1详解】
离子在加速电场中加速,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
离子在辐向电场中电场力提供向心力,根据牛顿第二定律可得
解得
【小问3详解】
离子做类平抛运动,有
竖直方向,有y=vt
联立解得y=d
为确保离子打在屏上,屏QN至少为d。
13. 空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电,B的电荷量为q(q>0).A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g,求
(1)电场强度的大小;
(2)B运动到P点时的动能.
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a.根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有
mg+qE=ma①
②
解得
③
(2)设B从O点发射时的速度为v1,到达P点时的动能为Ek,O、P两点的高度差为h,根据动能定理有
④
且有
⑤
⑥
联立③④⑤⑥式得
⑦
14. 如图所示,在竖直平面内固定一光滑圆弧轨道,轨道半径为,轨道最高点A与圆心O等高.有一倾角的斜面,斜面底端C点在圆弧轨道B点正下方、距B点。圆弧轨道和斜面均处于场强大小、竖直向下的匀强电场中。现将一个质量为、带电荷量为的带电小球从A点由静止释放,小球通过B点离开圆弧轨道沿水平方向飞出,当小球运动到斜面上D点时速度方向恰与斜面垂直,并刚好与一个以一定初速度从斜面底端上滑的物块相遇。若物块与斜面间的动摩擦因数,空气阻力不计,g取,小球和物块都可视为质点.求:
(1)小球经过B点时对轨道的压力;
(2)B、D两点间电势差;
(3)物块上滑初速度满足条件的最小值。
【答案】(1),竖直向下;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设小球到达B点的速度大小为,从A到B的过程只有重力和静电力做功,根据动能定理有
解得
B点是圆周运动最低点,合力提供向心力,即
解得
根据牛顿第三定律,小球对轨道压力大小等于轨道对其弹力大小,即
方向竖直向下;
(2)设小球由B点到D点的运动时间为t,受到竖直向下的重力和静电力,竖直方向做初速度0的匀加速直线运动,加速度为a,水平方向做匀速直线运动。下落高度为h的过程,根据速度合成有
竖直方向由牛顿第二定律有
根据运动学公式
又
联立解得
(3)设C、D间的距离为x,由几何关系有
设物块上滑加速度为,由牛顿运动定律有
根据题意,要使物块与小球相遇,的最小值满足
联立解得
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