精品解析:云南省玉溪第一中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题
2026-01-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 玉溪市 |
| 地区(区县) | 红塔区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.61 MB |
| 发布时间 | 2026-01-22 |
| 更新时间 | 2026-01-22 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56084905.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
玉溪一中2025—2026学年上学期高二期末考
物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 科学的发展离不开科学家的不断探索,关于科学家及其贡献;下列说法正确的是( )
A. 库仑做了大量实验,发现了电磁感应现象
B. 洛伦兹提出了分子电流假说
C. 楞次分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律
D. 法拉第发现了电流的磁效应
2. 原子核可以发生α衰变或β衰变,如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,静止的原子核发生了α衰变或β衰变,衰变结束时,α粒子或β粒子与反冲核(新核)的速度与磁场垂直,将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,轨迹的半径一大一小,轨迹的形式分为内切和外切,下列说法正确的是( )
A. 新核的轨迹半径大,α粒子或β粒子的轨迹半径小
B. α衰变对应的轨迹是内切圆,β衰变对应的轨迹是外切圆
C. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变,α粒子与反冲核的轨迹半径之比为45:2
D. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变,当α粒子转520圈,则反冲核转400圈
3. 两电荷量分别为和点电荷放在轴上的、两点,两电荷连线上各点电势(规定无穷远电势为零)随变化的关系如图所示,则( )
A. 和为同种电荷
B. 点的电场强度为零,段点电场强度最大
C. 段场强方向沿轴正方向
D. 将一负点电荷从点移到点,电场力先做正功后做负功
4. 沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势φ随位置x变化的图像如图所示,一带负电的试探电荷,从x2点由静止开始运动,若该电荷仅受电场力。则( )
A. x1点的场强为0 B. 该电荷沿x轴负方向运动
C. 该电荷能通过x5点 D. x4点场强方向沿x轴负方向
5. 如图所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为的单匝正方形线框,在外力的作用下以恒定的速率向右运动进入磁感应强度为的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的边始终平行于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等,则( )
A. 在线框被拉入磁场的过程中,电流方向为顺时针
B. 线框b点电势比a点电势高
C. 在线框被拉入磁场的过程中,边两端的电压为
D. 在线框被拉入磁场过程中,dc边两端的电压为0.5V
6. 为实时监测高压输电线的电压和电流,需要测量出输电线上的电压和电流的大小.因高压输电线的电压和电流都很大,可采用互感器进行测量.如图所示,电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上,根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流,则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是( )
A. 和都是降压变压器 B. 是降压变压器,是升压变压器
C. 是升压变压器,是降压变压器 D. 和都是升压变压器
7. 如图所示,电源电动势为,内阻为,为定值电阻,且,为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 只增大的光照强度,电源的输出功率、效率均减小
B. 只增大的光照强度,电压表示数变化量与干路电流变化量的绝对值之比变小
C. 只将电容器上极板往上平移一段距离,中有向下的电流流过
D. 只将滑动变阻器滑片向上端移动,带电微粒会向下运动
8. 东风-5C洲际导弹起飞时的质量,假设在发射初期仅受恒定推力F作用,从静止开始沿竖直方向加速,经后速度达到。已知重力加速度,该过程中忽略空气阻力及导弹质量的变化,下列关于此过程的说法正确的是( )
A. 导弹动量的变化量大小为
B. 推力F的冲量大小为
C. 重力做负功的平均功率为
D. 推力F做功为
9. 电磁场与现代高科技密切关联,并有重要应用。对以下四个科技实例,下列说法正确的是( )
A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过
B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为
C. 图丙为回旋加速器,若增大D形盒狭缝之间的加速电压U,则粒子射出加速器时的最大动能增大
D. 图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势
10. 如图所示,在磁感应强度为的水平匀强磁场中有两半径为0.2m的金属圆环竖直放置且相互平行,金属环的间距为1m,一根长为1m,电阻为1Ω的金属棒在圆环内侧以角速度10πrad/s匀速转动,金属棒与圆环始终接触良好,图示金属棒在圆环最高点,电路中的电阻,其余电阻不计,电压表为交流电压表,则下列说法不正确的是( )
A. 金属棒从图示位置转过360°的过程中,流过电阻R的电流先从a流向b,后从b流向a
B. 电压表的示数为0.2V
C. 电阻R的功率为0.64W
D. 金属棒在转动过程中,通过电路的磁通量变化率最大值为2Wb/s
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 实验小组设计了如图1所示电路图,来测量电源的电动势E与内阻r,先把电阻箱的阻值调到最大。第一种操作方式是:开关、断开,合上,再逐渐减小电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I与相应的电阻箱接入阻值R,多测几组I、R的值,最后画出的图像;第二种操作方式是:开关断开,、合上,再逐渐减小电阻箱的阻值R,读出电压表的示数U与相应的电阻箱接入阻值R,多测几组U、R的值,最后画出图像。回答下列问题:
(1)按图1所示的电路图,在图2中用笔划线代替导线完成实物图。
(2)忽略电压表、电流表内阻对实验的影响,若图像的斜率和纵截距分别为,,则电源的内阻为_______;若图像的斜率和纵截距分别为、,则电源的电动势为_______。
(3)若考虑电流表、电压表的内阻,第一种操作方式,是由于电流表的_______作用,而产生误差。第二种操作方式,是由于电压表的_______作用,而产生误差。(均选填“分压”或“分流”)
12. 小峰同学要测量一只额定电压为的小灯泡的额定功率,准备的器材如下:
A.电压表(量程为,内阻约为):
B.电流表A(量程为,内阻约为);
C.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
D.电池组(电动势为,内阻不计);
E.开关和导线若干。
小峰同学的测量方案如下:首先将电压表接在如题图甲所示电路的O、P两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,最后描点作图得到题图乙中的I图线;然后将电压表接在O、Q两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,得到题图乙中的II图像。请回答下列问题:
(1)正确连接电路,闭合开关前滑动变阻器应该置于最________端。(选填“左”和“右”)
(2)根据图乙中的图线可知,小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)小峰同学根据小灯泡的额定电压,分别从图乙中I、II图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和,则________更接近小灯泡真实的额定功率。(选填“”和“”)
(4)小峰同学还发现可以通过以上器材和图乙两条图线,准确测量干电池的内阻,他将小灯泡和电压表并联,接在一节电动势为1.5V的干电池两端,读出电压表的示数为1.4V,则该干电池的内阻为________。(保留两位有效数字)
13. 如图所示,传送带与水平地面的夹角,从到的长度为,传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端无初速度释放一个质量为的黑色煤块(可视为质点),它与传送带之间的动摩擦因数为。已知:,取10m/s2。
(1)煤块开始下滑时瞬间的加速度的大小?
(2)煤块的速度达到所用的时间?
(3)煤块运动到底端时的速度v大小?
14. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=30°。已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球带何种电性的电荷;
(2)小球所受电场力的大小;
(3)小球的质量m。
15. 如图所示,在xOy平面内的第一、二象限内存在匀强磁场,磁场范围足够大,磁场方向与xOy平面垂直向里,即垂直于纸面向里,坐标原点O处存在一粒子源,可以向xOy平面第一象限内沿+x方向和沿与+y方向之间的 范围内均匀发射带正电的同种带电粒子,粒子质量为m,电荷量为q,发射粒子速度大小均为v0,在第二象限有一点P,P点的坐标为(-4L,8L),粒子的重力不计,忽略粒子之间的相互作用,
(1)粒子源发射的粒子中沿+x方向发射的粒子恰好打到P点,求磁感应强度B的大小;
(2)如果在第一象限加一匀强电场,可以使向第一象限发射的沿与+x方向成45°的粒子做匀速直线运动,求匀强电场电场强度 E的大小;
(3)第一象限不加匀强电场时,粒子源发射的粒子中除沿+x方向发射的粒子外还有沿与+x方向成θ角发射的粒子也恰好打到P点,求该粒子从发射到打到P点所经历的时间t。
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玉溪一中2025—2026学年上学期高二期末考
物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 科学的发展离不开科学家的不断探索,关于科学家及其贡献;下列说法正确的是( )
A. 库仑做了大量实验,发现了电磁感应现象
B. 洛伦兹提出了分子电流假说
C. 楞次分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律
D. 法拉第发现了电流的磁效应
【答案】C
【解析】
详解】A.库仑通过扭秤实验研究电荷间作用力,提出库仑定律;电磁感应现象由法拉第发现,故A错误;
B.分子电流假说由安培提出,用于解释磁现象,洛伦兹的主要贡献在电磁场理论,故B错误;
C.楞次通过实验分析感应电流方向的规律,总结出楞次定律,故C正确;
D.电流的磁效应由奥斯特发现,法拉第的主要贡献是电磁感应现象,故D错误。
故选C。
2. 原子核可以发生α衰变或β衰变,如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,静止的原子核发生了α衰变或β衰变,衰变结束时,α粒子或β粒子与反冲核(新核)的速度与磁场垂直,将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,轨迹的半径一大一小,轨迹的形式分为内切和外切,下列说法正确的是( )
A. 新核的轨迹半径大,α粒子或β粒子的轨迹半径小
B. α衰变对应的轨迹是内切圆,β衰变对应的轨迹是外切圆
C. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变,α粒子与反冲核的轨迹半径之比为45:2
D. 若静止在匀强磁场中发生α衰变,当α粒子转520圈,则反冲核转400圈
【答案】D
【解析】
【详解】A.静止的原子核发生这两种衰变,满足动量守恒,有,总动量为0,衰变刚结束时,动量等大反向,洛伦兹力充当向心力可得
结合
综合可得
反冲核(新核)的电荷量大,半径小,α粒子或β粒子的电量小,半径大,A错误;
B.对于α衰变,衰变后的两种粒子都带正电,若为内切圆,两粒子的运动方向必须相同,与动量反向相矛盾,则必须为外切圆,同理β衰变后的两种粒子新原子核带正电,β粒子带负电,动量方向相反,根据左手定则可知轨迹是内切圆,B错误;
C.发生α衰变的方程式为
由
可得,C错误;
D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式为
则有
当α粒子转520圈,设反冲核转了n圈,根据时间相等,则有
计算可得,D正确。
故选D。
3. 两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的、两点,两电荷连线上各点电势(规定无穷远电势为零)随变化的关系如图所示,则( )
A. 和为同种电荷
B. 点的电场强度为零,段点电场强度最大
C. 段场强方向沿轴正方向
D. 将一负点电荷从点移到点,电场力先做正功后做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在q1附近电势为正,在q2附近电势为负,故q1带正电,q2带负电,故A错误;
B.该图像的斜率等于场强E,则知A点电场强度不为零,段点电场强度为零,B错误;
C.N→C段中,电势升高,所以场强方向先沿x轴负方向。故C错误;
D.因为MC间电场强度方向沿x轴负方向,CD间电场强度方向沿x轴正方向,则将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功。故D正确;
故选D。
4. 沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势φ随位置x变化的图像如图所示,一带负电的试探电荷,从x2点由静止开始运动,若该电荷仅受电场力。则( )
A. x1点的场强为0 B. 该电荷沿x轴负方向运动
C. 该电荷能通过x5点 D. x4点场强方向沿x轴负方向
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像的切线斜率表示场强,可知x1点的场强为0,故A正确;
B.x轴上电场方向由高电势指向低电势,且试探电荷带负电,受到的电场力与场强相反,则试探电荷从点由静止释放后沿x轴正方向运动,故B错误;
C.试探电荷从点由静止释放后沿x轴正方向运动,在段做加速运动,段做减速运动,由于点的电势等于点的电势,所以试探电荷运动到点速度刚好减为0,之后反向回到点,试探电荷将在间往返运动,故C错误;
D. x轴上电场方向由高电势指向低电势,由题图可知点场强方向沿x轴正方向,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为的单匝正方形线框,在外力的作用下以恒定的速率向右运动进入磁感应强度为的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的边始终平行于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等,则( )
A. 在线框被拉入磁场的过程中,电流方向为顺时针
B. 线框b点电势比a点电势高
C. 在线框被拉入磁场的过程中,边两端的电压为
D. 在线框被拉入磁场的过程中,dc边两端的电压为0.5V
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在线框被拉入磁场的过程中,磁通量增大,根据楞次定律可知,电流方向为逆时针,则b点电势比a点电势低,故AB错误;
CD.在线框被拉入磁场的过程中,感应电动势为
边两端的电压为
dc边两端的电压为,故C错误、D正确。
故选D。
6. 为实时监测高压输电线的电压和电流,需要测量出输电线上的电压和电流的大小.因高压输电线的电压和电流都很大,可采用互感器进行测量.如图所示,电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上,根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流,则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是( )
A. 和都是降压变压器 B. 是降压变压器,是升压变压器
C. 是升压变压器,是降压变压器 D. 和都是升压变压器
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,电压互感器次级匝数小于初级匝数,是降压变压器,电流互感器次级匝数大于初级匝数,是升压变压器。
故选B。
7. 如图所示,电源电动势为,内阻为,为定值电阻,且,为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 只增大的光照强度,电源的输出功率、效率均减小
B. 只增大的光照强度,电压表示数变化量与干路电流变化量的绝对值之比变小
C. 只将电容器上极板往上平移一段距离,中有向下的电流流过
D. 只将滑动变阻器的滑片向上端移动,带电微粒会向下运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源的输出功率
由于,则,若只增大的光照强度,接入电阻减小,减小,外电路总电阻减小,当外电阻越靠近电源内阻时电源的输出功率越大,故电源的输出功率增大;电源的效率
外电阻减小,则电源效率减小,故A错误;
B.根据闭合电路中欧姆定律得电压表示数为
可得电压表示数变化量与干路电流变化量的绝对值之比为
所以保持不变,故B错误;
C.只将电容器上极板上移,增大电容器极板的距离,根据电容决定式
可知电容减小。由题分析,可知此时电容器两端的电压不变,根据电容定义式
可知电容器的电量减小,即电容器放电,又电容器的下极板带正电,故电阻中有向下的电流流过,故C正确;
D.由题分析,可知调节处于含电容的等效断路电路中,故对外电路的总电阻没有影响,所以若只调节滑动变阻器的滑片向上端移动时,电容器两端电压不变,极板之间电场强度不变,微粒所受电场力不变,则微粒仍然处于静止状态,故D错误;
故选C。
8. 东风-5C洲际导弹起飞时的质量,假设在发射初期仅受恒定推力F作用,从静止开始沿竖直方向加速,经后速度达到。已知重力加速度,该过程中忽略空气阻力及导弹质量的变化,下列关于此过程的说法正确的是( )
A. 导弹动量的变化量大小为
B. 推力F的冲量大小为
C. 重力做负功的平均功率为
D. 推力F做功为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.动量变化量大小为,故A正确;
B.加速度
合外力
重力
推力
推力冲量 ,故B错误;
C.重力做负功的平均功率,故C正确;
D.导弹上升的位移
推力F做功为,故D正确。
故选ACD。
9. 电磁场与现代高科技密切关联,并有重要应用。对以下四个科技实例,下列说法正确的是( )
A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过
B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为
C. 图丙为回旋加速器,若增大D形盒狭缝之间的加速电压U,则粒子射出加速器时的最大动能增大
D. 图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场的方向与B的方向垂直,带电粒子从左端进入复合场,受电场力和洛伦兹力,且二力是平衡力,即
解得,故A错误;
B.由左手定则知正离子向上偏转,负离子会向下偏转,所以P板是电源正极,Q板是电源负极,正常工作时电流方向为,故B正确;
C.设D型盒的半径为R,粒子离开时速度为v,磁感应强度为B,粒子质量为m,电荷量为q,根据牛顿第二定律得
粒子的动能为
可知最大动能与加速电压无关,故C错误;
D.若载流子带负电,由左手定则可知,负粒子向左端偏转,所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在磁感应强度为的水平匀强磁场中有两半径为0.2m的金属圆环竖直放置且相互平行,金属环的间距为1m,一根长为1m,电阻为1Ω的金属棒在圆环内侧以角速度10πrad/s匀速转动,金属棒与圆环始终接触良好,图示金属棒在圆环最高点,电路中的电阻,其余电阻不计,电压表为交流电压表,则下列说法不正确的是( )
A. 金属棒从图示位置转过360°的过程中,流过电阻R的电流先从a流向b,后从b流向a
B. 电压表的示数为0.2V
C. 电阻R的功率为0.64W
D. 金属棒在转动过程中,通过电路的磁通量变化率最大值为2Wb/s
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据右手定则可知,若金属棒顺时针转动,金属棒从图示位置转过360°的过程中,流过电阻R的电流先从b流向a,后从a流向b,若金属棒逆时针转动,金属棒从图示位置转过360°的过程中,流过电阻R的电流先从b流向a,后从a流向b,故A说法错误,符合题目要求;
B.若经历时间t,金属棒转过夹角为,则有
感应电动势的瞬时值为
则电动势的有效值为
根据闭合电路欧姆定律有
可解得,故B说法错误,符合题目要求;
C.回路中的感应电流为
电阻R的功率,故C说法错误,符合题目要求;
D.当金属棒转过90°的时候,感应电动势的最大值为
即金属棒在转动过程中,通过电路的磁通量变化率最大值为,故D说法正确,不符合题目要求。
故选ABC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 实验小组设计了如图1所示的电路图,来测量电源的电动势E与内阻r,先把电阻箱的阻值调到最大。第一种操作方式是:开关、断开,合上,再逐渐减小电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I与相应的电阻箱接入阻值R,多测几组I、R的值,最后画出的图像;第二种操作方式是:开关断开,、合上,再逐渐减小电阻箱的阻值R,读出电压表的示数U与相应的电阻箱接入阻值R,多测几组U、R的值,最后画出图像。回答下列问题:
(1)按图1所示的电路图,在图2中用笔划线代替导线完成实物图。
(2)忽略电压表、电流表内阻对实验的影响,若图像的斜率和纵截距分别为,,则电源的内阻为_______;若图像的斜率和纵截距分别为、,则电源的电动势为_______。
(3)若考虑电流表、电压表的内阻,第一种操作方式,是由于电流表的_______作用,而产生误差。第二种操作方式,是由于电压表的_______作用,而产生误差。(均选填“分压”或“分流”)
【答案】(1)图1所示的电路图,用笔划线代替导线连接完整的实物图如下图所示:
(2) ①. ②.
(3) ①. 分压 ②. 分流
【解析】
【小问1详解】
按图1所示的电路图,用笔划线代替导线连接完整的实物图如下图所示:
【小问2详解】
[1] 当开关、断开,闭合时,根据闭合电路欧姆定律有
变形得
所以图像与纵轴的截距为
解得电源的内阻为
[2] 当开关断开,、闭合时,根据闭合电路欧姆定律有
变形得
所以图像与纵轴的截距为
解得电源的电动势为
【小问3详解】
[1] 第一种操作由于电流表串联在干路中,电流表的分压作用会使测得的电源的内阻包含电流表的内阻,而产生误差。
[2] 第二种操作由于电压表并联在R两端,电压表的分流作用会使干路的电流大于R的实际电流,而产生误差。
12. 小峰同学要测量一只额定电压为的小灯泡的额定功率,准备的器材如下:
A.电压表(量程为,内阻约为):
B.电流表A(量程为,内阻约为);
C.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
D.电池组(电动势为,内阻不计);
E.开关和导线若干。
小峰同学测量方案如下:首先将电压表接在如题图甲所示电路的O、P两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,最后描点作图得到题图乙中的I图线;然后将电压表接在O、Q两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,得到题图乙中的II图像。请回答下列问题:
(1)正确连接电路,闭合开关前滑动变阻器应该置于最________端。(选填“左”和“右”)
(2)根据图乙中的图线可知,小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)小峰同学根据小灯泡的额定电压,分别从图乙中I、II图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和,则________更接近小灯泡真实的额定功率。(选填“”和“”)
(4)小峰同学还发现可以通过以上器材和图乙的两条图线,准确测量干电池的内阻,他将小灯泡和电压表并联,接在一节电动势为1.5V的干电池两端,读出电压表的示数为1.4V,则该干电池的内阻为________。(保留两位有效数字)
【答案】(1)左 (2)增大
(3)
(4)0.86##0.87##0.88##0.89##0.90##0.91
【解析】
【小问1详解】
为了电路安全,闭合开关时分压电路电压应调到最小位置,即滑片滑到最左端。
【小问2详解】
图像上的点与坐标原点连线的直线,其斜率的倒数表示电阻值的大小,题图可知电压增大,斜率减小,则电阻增大。
【小问3详解】
题图I线可知电压3V时灯泡电阻
题图II线可知电压3V时灯泡电阻
可知电压3V时灯泡电阻平均值大小为
结合题中数据有
可知采用外接法误差较小,故电压表应接在OP间(即I线),故更接近小灯泡真实的额定功率。
【小问4详解】
电压表和小灯泡并联,图像为图乙中I图像,从图中可知对应电流约为,则
13. 如图所示,传送带与水平地面的夹角,从到的长度为,传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端无初速度释放一个质量为的黑色煤块(可视为质点),它与传送带之间的动摩擦因数为。已知:,取10m/s2。
(1)煤块开始下滑时瞬间的加速度的大小?
(2)煤块的速度达到所用的时间?
(3)煤块运动到底端时的速度v大小?
【答案】(1)
(2)1s (3)11m/s
【解析】
【小问1详解】
煤块刚放上时,受到沿传送带向下的摩擦力,根据牛顿第二定律
解得加速度大小为
【小问2详解】
煤块加速运动至与传送带速度相同时需要的时间
【小问3详解】
发生的位移
煤块速度达到v0后,加速度大小改变,继续沿传送带向下加速运动,则有
解得
则
由
解得,(舍去)
煤块运动到底端B时的速度
14. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=30°。已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球带何种电性的电荷;
(2)小球所受电场力的大小;
(3)小球的质量m。
【答案】(1)带正电;(2)30×10﹣3N;(3)
【解析】
【详解】(1)由题意知,小球处于静止状态,受力如图:
匀强电场方向水平向右,则小球必须带正电。
(2)由得
F=Eq=30×103×1.0×10﹣6N=3.0×10﹣3N
(3)小球处于静止状态,平衡条件得
水平方向
Tsin30°=Eq
竖直方向
Tcos30°=mg
联立解得
m=
15. 如图所示,在xOy平面内的第一、二象限内存在匀强磁场,磁场范围足够大,磁场方向与xOy平面垂直向里,即垂直于纸面向里,坐标原点O处存在一粒子源,可以向xOy平面第一象限内沿+x方向和沿与+y方向之间的 范围内均匀发射带正电的同种带电粒子,粒子质量为m,电荷量为q,发射粒子速度大小均为v0,在第二象限有一点P,P点的坐标为(-4L,8L),粒子的重力不计,忽略粒子之间的相互作用,
(1)粒子源发射的粒子中沿+x方向发射的粒子恰好打到P点,求磁感应强度B的大小;
(2)如果在第一象限加一匀强电场,可以使向第一象限发射的沿与+x方向成45°的粒子做匀速直线运动,求匀强电场电场强度 E的大小;
(3)第一象限不加匀强电场时,粒子源发射的粒子中除沿+x方向发射的粒子外还有沿与+x方向成θ角发射的粒子也恰好打到P点,求该粒子从发射到打到P点所经历的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
O点速度方向沿+x方向,则圆心在y轴上,轨迹过 P点,则OP为轨迹圆的弦,圆心一定在 OP的中垂线上,作出OP中垂线与y轴的交点O1,即为轨迹圆圆心,再作出粒子轨迹,如图所示,O1P和O1O为轨迹圆半径,从 P点向y轴作垂线,交点为A, ,
两式联立解得轨迹圆半径r=5L
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有
将r=5L代入上式,解得
【小问2详解】
要使与+x方向成45°的粒子做匀速直线运动,粒子受到的洛伦兹力和静电力平衡,根据平衡条件有
将代入上式解得电场强度的大小为
【小问3详解】
OP为轨迹圆的弦,圆心一定在OP的中垂线上,轨迹圆半径r=5L,可确定轨迹圆圆心O2,再作出另一个打到P点的粒子轨迹,如图所示,O2P和O2O为轨迹圆半径,从O2向OP作垂线,交点为C,根据几何关系可得
设∠O₂OP为α, 有
则
设OP与y轴的夹角为β,
故α=β,又因为 ,α+β=53°, 则α=β=26.5°
带电粒子从发射到打到P 点转过的圆心角为
带电粒子在磁场中运动的周期为
运动时间
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