内容正文:
2026年1月辽宁省普通高中期末考试试卷(五)
高二物理
一、选择题(本题共10小题,1-7单选,每小题4分,8-10多选,每小题6分,共46分)
1.2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员为我们做了液桥演示实验、水油分离实验以及太空抛物实验等一系列精彩的实验。在空间站内失重的环境下,下列实验中不能正常完成的是( )
A.用天平测质量 B.用弹簧测力计测力
C.用打点计时器测速度 D.用质谱仪测带电粒子的比荷
2.如图所示,把矩形线圈abcd放在如图所示的匀强磁场中,已知线圈面积为S,磁感应强度为B,线圈平面从图示位置绕轴转过60°时,穿过线圈的磁通量是( )
A.0 B.BS
C. D.
3.电源的电动势为8V、外电阻为时,路端电压为4V,如果再串联一个的电阻,则内部电阻分得的电压是( )
A.4.8V B.8V C.1.6V D.3.2V
4.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量高者( )
A.电流表示数大 B.电压表示数小 C.电压表示数大 D.路端电压小
5.如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上,轴线垂直线圈平面.甲和丙固定且用导线串联,并通以电流I1,乙通入电流I2,电流方向在图中标出,则乙线圈( )
A.圆心处的磁场方向水平向左
B.圆心处的磁场方向水平向右
C.受到甲对它的排斥力
D.受到丙对它的排斥力
6.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=500∶1,n3∶n4=1∶1000,图中电压表示数为110V,电流表示数为1A,则高压输电线的送电功率为( )
A.5.5×107W B.5.5×106W
C.5.5×105W D.5.5×104W
7.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是( )
A.带电粒子从磁场中获得能量
B.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大
C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径无关
D.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小无关
8.如图为交流发电机的示意图,线圈的两端分别连在金属滑环上,两个导体电刷分压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。线圈产生的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙,发电机线圈电阻为2Ω,外接电阻为。关于其工作原理,下列分析正确的是( )
A.0时刻线圈处于图甲位置 B.0时刻线圈处于中性面位置
C.1s内外接电阻R产热量为1J D.在时刻,电压表的示数为4V
9.两个粒子所带电荷量相等,在同一匀强磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动,则( )
A.若速率相等,则半径必相等 B.若动能相等,则周期必相等
C.若质量相等,则周期必相等 D.若动量大小相等,则半径必相等
10.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,传感器显示如图乙所示,则( )
A.磁铁的转速为2.5r/s
B.线圈两端电压的有效值为6V
C.交变电流的电压表达式为u=12sin5πt(V)
D.该交变电流可以直接加在击穿电压为9V的电容器上
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表,该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻“”挡,再将红表笔和黑表笔短接,调零点。
(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小,需要将多用电表挡位调到电阻 (填“”或“”)挡。
(4)将红表笔和黑表笔短接,调零点。
(5)测量时,多用电表指针刚好指在表盘正中间,如图乙所示,毫安表的指针也刚好指在表盘正中间,由此可以得到毫安表的内阻为 ,该同学由此可算出多用电表内电源的电动势为 V。
12.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量一节7号干电池的电动势E和内阻r,提供的实验器材有:
A.电流表A(量程为0~0.6A,内阻为1.0Ω);
B.电压表V(量程为0~3.0V,内阻约为3kΩ);
C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω,额定电流为1A);
D.定值电阻;
E.开关与导线若干;
F.待测7号干电池一节。
(1)当电流表满偏时,通过干电池的电流为 A。
(2)移动滑动变阻器的滑片,多次测量,得到多组电流表和电压表的示数I、U,作出的图像如图乙所示,则干电池的电动势 V,内阻 。(结果均保留一位小数)
13.如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电粒子在水平向右、宽度为d的匀强电场(图中未画出)中由静止释放,随后进入宽度为d、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,射出磁场时的速度与进入磁场时的速度偏角为,不计带电粒子受到的重力,。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径R;
(2)匀强电场的电场强度大小E。
14.如图所示,间距为且足够长的光滑平行导轨上方连接阻值为的电阻,导轨与水平面间的夹角为,空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、电阻为、长度稍大于导轨间距的金属棒从处由静止释放,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度大小为,求:
(1)金属棒的最大速度;
(2)电阻消耗的最大功率。
15.如图1所示,匝的正方形线框用细线悬挂于天花板上且处于静止状态,线框平面在纸面内,线框的边长为,总电阻为,线框的下半部分(总面积的一半)处于垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上、下边界之间的距离为,磁场的磁感应强度按照图2变化,时刻(磁场均匀增大的最后一瞬间),悬线的拉力恰好为零,此时剪断细线,线框刚要完全穿出磁场时,加速度为零线框在穿过磁场的过程中始终在纸面内,且不发生转动。(不计空气阻力,重力加速度为)求:
(1)线框的总质量m;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
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2026年1月辽宁省普通高中期末考试试卷(五)
高二物理
一、选择题(本题共10小题,1-7单选,每小题4分,8-10多选,每小题6分,共46分)
1.2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员为我们做了液桥演示实验、水油分离实验以及太空抛物实验等一系列精彩的实验。在空间站内失重的环境下,下列实验中不能正常完成的是( )
A.用天平测质量 B.用弹簧测力计测力
C.用打点计时器测速度 D.用质谱仪测带电粒子的比荷
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】航天器中的失重现象、null
【详解】A.用天平测质量是因为物体受重力而对天平产生压力,从而测出物体质量,而太空中物体处于完全失重状态,故用天平测质量不能正常完成,故A正确;
B.用弹簧测力计测力是由于物体发生了形变,与重力无关,此操作可以正常完成,故B错误;
C.用打点计时器测速度,与重力无关,可以在太空中正常完成,故C错误;
D.用质谱仪测带电粒子的比荷是粒子受到洛伦兹力而运动,与重力无关,故可以在太空中正常完成,故D错误。
故选A。
2.如图所示,把矩形线圈abcd放在如图所示的匀强磁场中,已知线圈面积为S,磁感应强度为B,线圈平面从图示位置绕轴转过60°时,穿过线圈的磁通量是( )
A.0 B.BS
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】计算磁通量的大小
【详解】当线圈平面从图示位置绕轴转过60°时,穿过线圈的磁通量为
故选C。
3.电源的电动势为8V、外电阻为时,路端电压为4V,如果再串联一个的电阻,则内部电阻分得的电压是( )
A.4.8V B.8V C.1.6V D.3.2V
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式
【详解】当外电阻为4Ω时,电路中的电流
电源的内阻
当外电路再串联一个2Ω的电阻时,电路中的电流
电源内阻上的电压
故选D。
4.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量高者( )
A.电流表示数大 B.电压表示数小 C.电压表示数大 D.路端电压小
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】路端电压随负载的变化规律
【详解】A.体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电,则体型相近的两人相比,脂肪含量高者电阻大,由闭合电路欧姆定律可知
电路中的电流小,故A错误;
B.由于电压表测得是人体的电压,则
电流小,则电压表示数大,故B错误,C正确;
D.路端电压为
电流小,则路端电压大,故D错误。
故选C。
5.如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上,轴线垂直线圈平面.甲和丙固定且用导线串联,并通以电流I1,乙通入电流I2,电流方向在图中标出,则乙线圈( )
A.圆心处的磁场方向水平向左
B.圆心处的磁场方向水平向右
C.受到甲对它的排斥力
D.受到丙对它的排斥力
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】环形电流和通电螺线管周围的磁场、通电导线在磁场中的作用力方向
【详解】AB.根据右手螺旋定则可知,圆心处的磁场方向水平向右,故A错误,B正确;
CD.三个线圈的电流方向相同,同向电流相互吸引,故乙受到甲对它的吸引力,乙受到丙对它的吸引力,故CD错误。
故选B。
6.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=500∶1,n3∶n4=1∶1000,图中电压表示数为110V,电流表示数为1A,则高压输电线的送电功率为( )
A.5.5×107W B.5.5×106W
C.5.5×105W D.5.5×104W
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】电压互感器、电流互感器
【详解】由图可知,甲并联在电路中是电压互感器,电路中是强电压,通过变压器变成弱电压,根据电压之比等于线圈匝数比可得高压输电线的电压为
乙串联在电路中是电流互感器,电路中是强电流,通过变压器变成弱电流,根据电流之比等于线圈匝数的倒数比可得高压输电线的电流为
故高压输电线的送电功率为
故选A。
7.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是( )
A.带电粒子从磁场中获得能量
B.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大
C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径无关
D.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小无关
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】粒子在回旋加速器中的最大动能、回旋加速器的原理
【详解】A.磁场使粒子偏转,电场使粒子加速,粒子从电场中获得能量,故A错误;
B.根据
,
得
周期与半径的大小无关,周期不变,故B错误;
C.D.粒子做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力
最大速度为
最大动能为
可知,最大动能与金属盒的半径以及磁感应强度有关,与加速电压无关,故C错误,D正确。
故选D。
8.如图为交流发电机的示意图,线圈的两端分别连在金属滑环上,两个导体电刷分压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。线圈产生的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙,发电机线圈电阻为2Ω,外接电阻为。关于其工作原理,下列分析正确的是( )
A.0时刻线圈处于图甲位置 B.0时刻线圈处于中性面位置
C.1s内外接电阻R产热量为1J D.在时刻,电压表的示数为4V
【答案】BC
【难度】0.85
【知识点】增反减同、交流发电机原理和示意图、电表示数的含义、铭牌上的额定电压、计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热
【详解】A.0时刻,线圈产生的感应电动势为零,磁通量最大,故线圈与图甲位置垂直,即中性面位置,A错误,B正确;
C.1s内外接电阻R产热量为
C正确;
D.电压表测量的是路端电压的有效值,可得电动势的有效值为
电压表的示数为
D错误;
故选CD。
9.两个粒子所带电荷量相等,在同一匀强磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动,则( )
A.若速率相等,则半径必相等 B.若动能相等,则周期必相等
C.若质量相等,则周期必相等 D.若动量大小相等,则半径必相等
【答案】CD
【难度】0.85
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动:半径、周期公式
【详解】AD.根据题意可知,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有
可得
可知,由于两个粒子所带电荷量相等,在同一匀强磁场中运动,若速率相等,粒子轨道半径与粒子质量m有关,轨道半径不一定相等;若动量大小相等,则半径必相等,故A错误,D正确;
BC.根据题意,由公式可得,粒子的周期为
由于两个粒子所带电荷量相等,在同一匀强磁场中运动,则粒子运动的周期与质量有关,若动能相等,由公式可知,质量不一定相等,则周期不一定相等;若质量相等,则周期必相等,,故B错误,C正确。
故选CD。
10.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,传感器显示如图乙所示,则( )
A.磁铁的转速为2.5r/s
B.线圈两端电压的有效值为6V
C.交变电流的电压表达式为u=12sin5πt(V)
D.该交变电流可以直接加在击穿电压为9V的电容器上
【答案】ABC
【难度】0.65
【知识点】null、正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导、交流电的u-t图像和i-t图像、电容器的额定电压与击穿电压
【详解】A.由图乙可知,交变电流的电压周期为T=0.4s,故磁体的转速为
故A正确;
B.通过乙图可知电压的最大值为12V,线圈两端电压的有效值
故B正确;
C.周期T=0.4s,由角速度公式则有
交变电流的电压的表达式为
u=12sin5πt(V)
故C正确;
D.电容器的击穿电压为9V,而交流电的最大值12V大于电容器的击穿电压,所以不可以直接加在击穿电压为9V的电容器上,故 D错误。
故选ABC。
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表,该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻“”挡,再将红表笔和黑表笔短接,调零点。
(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小,需要将多用电表挡位调到电阻 (填“”或“”)挡。
(4)将红表笔和黑表笔短接,调零点。
(5)测量时,多用电表指针刚好指在表盘正中间,如图乙所示,毫安表的指针也刚好指在表盘正中间,由此可以得到毫安表的内阻为 ,该同学由此可算出多用电表内电源的电动势为 V。
【答案】 1 ×100 1500 3
【难度】0.65
【知识点】null、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(2)[1]多用电表的电流是红进黑出,而电流表是正极流入负极流出,因此要将图甲中多用电表的红表笔和1端相连,黑表笔连接另一端。
(3)[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小,说明待测量电阻阻值比较大,需要将挡位调高,即选择电阻“×100”挡。
(5)[3][4]挡位为电阻“×100”挡,多用电表指针刚好指在表盘正中间,则毫安表的内阻为
毫安表的指针也刚好指在表盘正中间,则此时电流大小为
根据闭合电路欧姆定律可得
欧姆调零时有
联立可得多用电表内电源的电动势为
12.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量一节7号干电池的电动势E和内阻r,提供的实验器材有:
A.电流表A(量程为0~0.6A,内阻为1.0Ω);
B.电压表V(量程为0~3.0V,内阻约为3kΩ);
C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω,额定电流为1A);
D.定值电阻;
E.开关与导线若干;
F.待测7号干电池一节。
(1)当电流表满偏时,通过干电池的电流为 A。
(2)移动滑动变阻器的滑片,多次测量,得到多组电流表和电压表的示数I、U,作出的图像如图乙所示,则干电池的电动势 V,内阻 。(结果均保留一位小数)
【答案】(1)0.9
(2) 1.5 1.0
【难度】0.65
【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)当电流表满偏时,通过干电池的电流为
(2)[1][2]当电流表电流为时,电路总电流为
电流表与定值电阻并联后的阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值为
解得内阻为
13.如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电粒子在水平向右、宽度为d的匀强电场(图中未画出)中由静止释放,随后进入宽度为d、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,射出磁场时的速度与进入磁场时的速度偏角为,不计带电粒子受到的重力,。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径R;
(2)匀强电场的电场强度大小E。
【答案】(1);(2)
【难度】0.85
【知识点】粒子由电场进入磁场
【详解】(1)粒子在磁场中做圆周运动,根据几何关系有
解得
(2)带电粒子在电场中做匀加速直线运动,在磁场中做匀速圆周运动,有
联立解得
14.如图所示,间距为且足够长的光滑平行导轨上方连接阻值为的电阻,导轨与水平面间的夹角为,空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、电阻为、长度稍大于导轨间距的金属棒从处由静止释放,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度大小为,求:
(1)金属棒的最大速度;
(2)电阻消耗的最大功率。
【答案】(1);(2)
【难度】0.85
【知识点】null
【详解】(1)当金属棒所受安培力增大到等于重力沿导轨方向的分力时,金属棒的速度最大。设此时金属棒两端产生的电动势为,电流为,所受安培力大小为,则有
,,
又
联立解得
(2)金属棒速度最大时,电阻消耗的功率最大,则有
根据
解得电阻消耗的最大功率为
15.如图1所示,匝的正方形线框用细线悬挂于天花板上且处于静止状态,线框平面在纸面内,线框的边长为,总电阻为,线框的下半部分(总面积的一半)处于垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上、下边界之间的距离为,磁场的磁感应强度按照图2变化,时刻(磁场均匀增大的最后一瞬间),悬线的拉力恰好为零,此时剪断细线,线框刚要完全穿出磁场时,加速度为零线框在穿过磁场的过程中始终在纸面内,且不发生转动。(不计空气阻力,重力加速度为)求:
(1)线框的总质量m;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
【答案】(1);(2)
【难度】0.65
【知识点】由B-t图像计算感生电动势的大小、线框进出磁场产生的等效电路相关计算、求线框进出磁场时电阻上生热
【详解】(1)这段时间内,感应电动势为
感应电流为
由题意悬线拉力为零,即所受的安培力为
联立解得
(2)设刚要出磁场时速度为v,由二力平衡
且
穿过磁场过程中根据动能定理
其中
克服安培力做的功
联立解得
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