精品解析：北京市延庆区2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷

延庆区2025-2026学年高二（上）期末考试 物理 （考试时间90分钟 满分100分） 一、单项选择题（共13小题，每小题3分，共39分） 1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 电流强度 B. 电动势 C. 磁感应强度 D. 磁通量 2. 在生产和生活中使用的许多设备都可以看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式。下列电器设备在工作中可以实现把电能转化为机械能的是（　　） A. 电饭煲 B. 电热水器 C. 电熨斗 D. 电风扇 3. 在如图所示的电场中，一个试探电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点。已知AB间电势差为U，AB间距离为d。下列说法正确的是（　　） A. 该试探电荷带负电 B. A点电场强度大小为 C. 运动过程中，该试探电荷的动能增加 D. 该试探电荷在运动过程中做匀加速直线运动 4. 超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，优化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化，下列说法正确的是（　　） A. Q增大，U增大 B. Q减小，U减小 C. Q减小，U增大 D. Q增大，U减小 5. 如图所示，将不带电的枕形导体AB，放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为-Q，与导体AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端感应出异种电荷。当达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 导体A端带正电 B. 导体AB带上正电 C. 导体A端的电势低于B端的电势 D. 导体AB的感应电荷在O点产生的电场强度大小为，方向向左 6. 在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针极向纸内转动，则（　　） A. 导线中的电流方向向右 B. 导线中的电流方向向左 C. 若将小磁针放置在导线的上方，小磁针肯定不发生转动 D. 若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针极向纸内转动 7. 关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（　　） A. 电源两极间的电压就是电源的电动势 B. 家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势 C. 两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量 D. 电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领 8. 如图所示，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。某同学为了判断究竟是什么原因造成了这种现象，在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；当黑表笔接触E、F时，示数为0.若该电路中只存在一个问题，则灯泡不发光的原因可能是（　　） A. 电池没电了 B. 灯泡灯丝断了 C. 导线DE断了 D. 开关接触不良 9. 下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A. 图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B. 图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C. 图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D. 图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 10. 把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当通电后，将看到的现象是（ ） A. 弹簧收缩后静止 B. 弹簧被拉长 C. 弹簧仍静止不动 D. 弹簧上下振动 11. 为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A. 当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小 B. 当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻两端电压将减小 C. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 12. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　） A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 13. 如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计）。已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是 A. 0<t<t0 B. t0<t<2t0 C. 2t0<t<3t0 D. 3t0<t<4t0 二、多项选择题（共5小题，每小题3分，少选得2分，错选不得分，共15分） 14. 如图所示为两电阻和的伏安特性曲线，从图线可知判断正确的是（　　） A. 电阻和电压成正比，和电流成反比 B. 两电阻的电阻值的关系是 C. 两电阻并联接入电路时，通过电流较大 D. 两电阻串联接入电路时，两端的电压较大 15. 下图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 16. 利用如图所示装置可研究电磁感应现象。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针向右偏转，由此可以判断（　　） A. 线圈A向上移动时，电流表指针向左偏转 B. 铁芯向下插入线圈A中时，电流表指针向左偏转 C. 滑动变阻器的滑片匀速向右滑动时，电流表指针不偏转 D. 滑动变阻器的滑片匀速向右滑动时，电流表指针向右偏转 17. 在如图电场或磁场中，能使一个带负电的粒子仅在静电力或洛伦兹力作用下做圆周运动的是（　　） A. 图甲：匀强电场 B. 图乙：匀强磁场 C. 图丙：带正电的点电荷形成的电场 D. 图丁：等量同种正点电荷形成的电场 18. 如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A. 风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B. 太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C. 该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D. 储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 三、实验题（共10分） 19. 某同学用图甲所示电路测量一个蓄电池的电动势和内电阻。已知蓄电池的内电阻小于1Ω。除蓄电池、开关、导线外，可供使用的器材还有： A.电压表（量程3V） B.电流表（量程0.6A） C.电流表（量程3A） D.定值电阻（阻值3.3Ω，额定功率4W） E.滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，额定电流为2A） （1）电流表应选______。（选填器材前字母序号） （2）经过测量，由实验数据做出的图像如图乙所示，则该蓄电池的电动势______V，内电阻______Ω。（结果保留两位有效数字） （3）考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是______（选填“电流表分压”或“电压表分流”）；这种测量方法将导致电动势的测量______。（填“偏大”、“偏小”、“不变”） 四、计算论证题（共6道小题，共36分），解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。 20. 如图所示，在电场强度的匀强电场中，电荷量的点电荷从A点由静止加速到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。求： （1）点电荷在B点所受的电场力F的大小； （2）在此过程中电场力对点电荷所做的功W。 21. 在如图所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值，铅蓄电池的电动势，电源内电阻，闭合开关后，求： （1）通过电阻箱的电流I； （2）电压表示数U。 22. 磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm，受到的安培力为。求： （1）这个位置的磁感应强度B； （2）如果把通电导线中的电流增大到5A，此时直导线受到的安培力F。 23. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力： （1）求粒子做匀速圆周运动的半径R； （2）求粒子做匀速圆周运动的周期T； （3）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。 24. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出（另有一些液滴不含细胞），液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷，电荷量均为。随后，液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求： （1）含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离； （2）A、B细胞收集管的间距。 25. 对同一个物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。 （1）如图所示，A为电源正极，B为电源负极。设电源电动势为E，电源内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I。请根据电动势的定义，结合能量转化与守恒定律，证明闭合电路欧姆定律的表达式。 （2）经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生分布不随时间变化的恒定电场。恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，它的基本性质与静电场相同，在恒定电场的作用下，金属中的自由电子做定向加速运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，每次碰撞后定向移动的速率减为0。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e，如图所示，由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U。为了简化问题，假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为。 a.自由电子从静止开始加速时间为时的速度v； b.求金属导体中的电流I。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 延庆区2025-2026学年高二（上）期末考试 物理 （考试时间90分钟 满分100分） 一、单项选择题（共13小题，每小题3分，共39分） 1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 电流强度 B. 电动势 C. 磁感应强度 D. 磁通量 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流强度虽有大小和方向（如正负表示方向），但合成时不满足平行四边形法则（例如，并联电路总电流为支路电流代数相加），是标量，故A错误； B．电动势只有大小，无方向，是标量，故B错误； C．磁感应强度既有大小又有方向，且合成时满足平行四边形法则（如多个磁场叠加为矢量合成），是矢量，故C正确； D．磁通量虽有大小和方向性，但不遵循矢量合成法则，是标量，故D错误。 故选C。 2. 在生产和生活中使用的许多设备都可以看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式。下列电器设备在工作中可以实现把电能转化为机械能的是（　　） A. 电饭煲 B. 电热水器 C. 电熨斗 D. 电风扇 【答案】D 【解析】 【详解】A．电饭煲在工作时，主要是将电能转化为内能，用于加热食物，因此它并不是将电能转化为机械能的设备‌，故A错误； B．电热水器同样是将电能转化为内能，用于加热水，所以它也不是将电能转化为机械能的设备，故B错误； C．电熨斗在工作时，也是将电能转化为内能，用于熨烫衣物，因此它同样不是将电能转化为机械能的设备‌，故C错误； D．电风扇在工作时，通过电动机将电能转化为机械能，驱动风扇叶片旋转，从而产生风，因此电风扇是将电能转化为机械能的设备‌，故D正确。 故选D。 3. 在如图所示的电场中，一个试探电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点。已知AB间电势差为U，AB间距离为d。下列说法正确的是（　　） A. 该试探电荷带负电 B. A点电场强度大小为 C. 运动过程中，该试探电荷的动能增加 D. 该试探电荷在运动过程中做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，则其所受电场力的方向由A指向B，与电场强度方向相同，则试探电荷带正电，故A错误； B．公式只适合匀强电场，AB间的电场不是匀强电场，则A点电场强度大小不为，故B错误； C．电场力方向与速度方向同向，试探电荷的速度增加，动能增加。故C正确； D．由图可知，由A到B电场线越来越稀疏，电场强度变小，根据牛顿第二定律得 则试探电荷在运动过程中的加速度越来越小，故D错误。 故选C。 4. 超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，优化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化，下列说法正确的是（　　） A. Q增大，U增大 B. Q减小，U减小 C. Q减小，U增大 D. Q增大，U减小 【答案】A 【解析】 【详解】超级电容器储存能量时处于充电过程，电荷量Q增加。根据电容公式，若电容C不变（由结构决定，题目未提及变化），则Q与U成正比。因此，Q增大时，U必然增大。 故选A。 5. 如图所示，将不带电的枕形导体AB，放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为-Q，与导体AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端感应出异种电荷。当达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 导体A端带正电 B. 导体AB带上正电 C. 导体A端的电势低于B端的电势 D. 导体AB的感应电荷在O点产生的电场强度大小为，方向向左 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于点电荷带负电，由于静电感应，导体A端带负电，B端带正电，故A错误； B．枕形导体AB原来不带电，放置在负电荷的电场中发生静电感应的过程其内部的电荷重新分布，并没有产生电荷，所以导体整体仍然不带电，故B错误； C．处于导体AB静电平衡状态，导体是一个等势体，故导体A端的电势等于B端的电势，故C错误； D．导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故感应电荷在O点的产生场强与点电荷-Q在O点的场强等大反向，大小为，方向向左，故D正确。 故选D。 6. 在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针极向纸内转动，则（　　） A. 导线中的电流方向向右 B. 导线中的电流方向向左 C. 若将小磁针放置在导线的上方，小磁针肯定不发生转动 D. 若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针极向纸内转动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小磁针极的偏转方向表示磁场的方向，将小磁针放在导线的下方，根据安培定则，可以判断出导线中的电流方向向右，A正确，B错误； CD．根据安培定则可知，导线下方和导线上方磁场方向相反，所以若将小磁针放置在导线的上方，小磁针极会向纸外转动，CD错误。 故选A。 7. 关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（　　） A. 电源两极间的电压就是电源的电动势 B. 家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势 C. 两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量 D. 电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源两极间的电压为路端电压，故A错误； B．5号干电池的电动势等于7号干电池的电动势，均为1.5V，故B错误； C．两者单位都是伏特，但电动势反映电源内部非静电力做功本领大小的物理量，而电压与静电力做功有关，不属于同一物理量，故C错误； D．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领，即非静电力做功的本领，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。某同学为了判断究竟是什么原因造成了这种现象，在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；当黑表笔接触E、F时，示数为0.若该电路中只存在一个问题，则灯泡不发光的原因可能是（　　） A. 电池没电了 B. 灯泡灯丝断了 C. 导线DE断了 D. 开关接触不良 【答案】C 【解析】 【详解】A．若电池没电了，间电压应为0，故A不符合题意； B．若灯泡灯丝断了，、电势相等，则间电压应为0，故B不符合题意； C．若导线DE断了，A、E、F电势相等，B、C、D电势相等，、间电压应为0，、、间电压应为，故C符合题意； D．若开关接触不良，A、F电势相等，B、C、D、E电势相等，则间电压应为，故D不符合题意。 故选C。 9. 下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A. 图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B. 图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C. 图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D. 图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 【答案】A 【解析】 【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A 。 10. 把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当通电后，将看到的现象是（ ） A. 弹簧收缩后静止 B. 弹簧被拉长 C. 弹簧仍静止不动 D. 弹簧上下振动 【答案】D 【解析】 【详解】当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程。故弹簧上下振动。 A．弹簧收缩后静止，与结论不相符，选项A错误； B．弹簧被拉长，与结论不相符，选项B错误； C．弹簧仍静止不动，与结论不相符，选项C错误； D．弹簧上下振动，与结论相符，选项D正确； 故选D。 11. 为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A. 当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小 B. 当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻两端电压将减小 C. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．、间为报警装置，当、两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动，所以当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，故A错误。 B．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，电源电动势不变，根据串联电路分压规律可知，定值电阻两端电压将减小，故B正确。 C．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，即、间的电阻增大，即干路总电阻增大，根据功率，可知电源总功率减小，故C错误。 D．由题意可得电源的效率 即，由于增大，所以电源的效率增大，故D错误。 故选B。 12. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　） A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 【答案】A 【解析】 【详解】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小； 由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。 故选A。 【点睛】 13. 如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计）。已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是 A. 0<t<t0 B. t0<t<2t0 C. 2t0<t<3t0 D. 3t0<t<4t0 【答案】C 【解析】 【详解】A．在，电子所受电场力方向向右，电子向右做匀加速直线运动，速度逐渐增大，A错误； B．在 ，电子所受的电场力方向向左，电子向右做匀减速直线运动，2t时速度为零，B错误； C．在，电子所受电场力方向向左，电子向左做匀加速直线运动，C正确； D．在，电子所受电场力向右，电子向左做匀减速直线运动，D错误； 故选C。 二、多项选择题（共5小题，每小题3分，少选得2分，错选不得分，共15分） 14. 如图所示为两电阻和的伏安特性曲线，从图线可知判断正确的是（　　） A. 电阻和电压成正比，和电流成反比 B. 两电阻的电阻值的关系是 C. 两电阻并联接入电路时，通过电流较大 D. 两电阻串联接入电路时，两端的电压较大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．是电阻的定义式，电阻与电压和电流没有直接关系，故A错误； B．根据欧姆定律，可知图像的斜率的倒数等于电阻，由题图可知，两电阻的电阻值的关系是，故B正确； C．两电阻并联接入电路时，两电阻两端电压相等，根据欧姆定律，且，可知通过电流较小，故C错误； D．两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相等，根据欧姆定律，且，可知两端的电压较大，故D正确。 故选BD。 15. 下图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力水平向左，故A错误； B．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力水平向左，故B正确； C．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力垂直纸面向里，故C错误； D．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力垂直导体棒向左上，故D正确。 故选BD。 16. 利用如图所示装置可研究电磁感应现象。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针向右偏转，由此可以判断（　　） A. 线圈A向上移动时，电流表指针向左偏转 B. 铁芯向下插入线圈A中时，电流表指针向左偏转 C. 滑动变阻器的滑片匀速向右滑动时，电流表指针不偏转 D. 滑动变阻器的滑片匀速向右滑动时，电流表指针向右偏转 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S时通过线圈B的磁通量增加，可知当穿过线圈B的磁通量增大时，电流表指针向右偏转。线圈A向上移动时，穿过线圈B的磁通量减小，电流表指针应向左偏转，当线圈A中铁芯向下插入时，穿过线圈B的磁通量增大，则电流表指针向右偏转，故A正确，B错误； CD．滑动变阻器的滑片向右滑动时(无论加速还是匀速)电阻减小，通过A的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏转，故C错误，D正确。 故选AD。 17. 在如图电场或磁场中，能使一个带负电的粒子仅在静电力或洛伦兹力作用下做圆周运动的是（　　） A. 图甲：匀强电场 B. 图乙：匀强磁场 C. 图丙：带正电的点电荷形成的电场 D. 图丁：等量同种正点电荷形成的电场 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在匀强电场中，带负电的粒子受到的电场力是恒力。它不能提供粒子做圆周运动所需的向心力，因此粒子在匀强电场中不能做圆周运动，故A错误； B．在匀强磁场中，带负电的粒子可以受到洛伦兹力提供向心力使粒子做圆周运动，故B正确； C．带正电的点电荷形成的电场中，电场线是以点电荷为中心的辐射状。带负电的粒子在这个电场中会受到电场力作用，电场力的方向指向点电荷。由于电场力是指向圆心的，因此它可以提供粒子做圆周运动所需的向心力，故C正确； D．等量同种正点电荷形成的电场中，电场线分布具有一定的对称性。在这个电场中，带负电的粒子在连线的中垂面上绕连线中点可以做圆周运动，故D正确。 故选BCD。 18. 如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A. 风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B. 太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C. 该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D. 储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 【答案】D 【解析】 【详解】A．设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，故A错误； B．太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，故B错误； C．已知路灯的功率为 每天照明，一年按365天计算，6年的总时间 可得总耗电量为 因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，故C错误； D．已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为 而路灯连续一周的耗电量为 因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确。 故选D。 三、实验题（共10分） 19. 某同学用图甲所示电路测量一个蓄电池的电动势和内电阻。已知蓄电池的内电阻小于1Ω。除蓄电池、开关、导线外，可供使用的器材还有： A.电压表（量程3V） B.电流表（量程0.6A） C.电流表（量程3A） D.定值电阻（阻值3.3Ω，额定功率4W） E.滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，额定电流为2A） （1）电流表应选______。（选填器材前字母序号） （2）经过测量，由实验数据做出的图像如图乙所示，则该蓄电池的电动势______V，内电阻______Ω。（结果保留两位有效数字） （3）考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是______（选填“电流表分压”或“电压表分流”）；这种测量方法将导致电动势的测量______。（填“偏大”、“偏小”、“不变”） 【答案】（1）B （2） ①. 2.0 ②. 0.45 （3） ①. 电压表分流 ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 蓄电池电动势约为2V，电路最大电流约为，则电流表应选择B； 【小问2详解】 [1][2]根据由图像，则该蓄电池的电动势2.0V，内电阻 【小问3详解】 [1]本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流； [2]电动势的测量值，即这种测量方法将导致电动势的测量偏小。 四、计算论证题（共6道小题，共36分），解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。 20. 如图所示，在电场强度的匀强电场中，电荷量的点电荷从A点由静止加速到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。求： （1）点电荷在B点所受的电场力F的大小； （2）在此过程中电场力对点电荷所做的功W。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 点电荷在B点所受的电场力F的大小 【小问2详解】 在此过程中电场力对点电荷所做的功 21. 在如图所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值，铅蓄电池的电动势，电源内电阻，闭合开关后，求： （1）通过电阻箱的电流I； （2）电压表示数U。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有。 【小问2详解】 根据欧姆定律有电阻箱两端电压。 22. 磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm，受到的安培力为。求： （1）这个位置的磁感应强度B； （2）如果把通电导线中的电流增大到5A，此时直导线受到的安培力F。 【答案】（1）2T （2）0.1N 【解析】 【小问1详解】 根据 其中L=1cm=0.01m，代入数据解得 【小问2详解】 根据 其中，代入数据解得 23. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力： （1）求粒子做匀速圆周运动的半径R； （2）求粒子做匀速圆周运动的周期T； （3）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据 可知粒子做匀速圆周运动的半径 【小问2详解】 粒子做匀速圆周运动的周期 【小问3详解】 为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，由平衡可知 解得 粒子带正电，可知电场方向竖直向下。 24. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出（另有一些液滴不含细胞），液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷，电荷量均为。随后，液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求： （1）含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离； （2）A、B细胞收集管的间距。 【答案】（1） （2）0.11m 【解析】 【小问1详解】 由题意可知含A细胞的液滴在电场中做类平抛运动，垂直于电场方向则 沿电场方向 由牛顿第二定律 解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为 【小问2详解】 含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动，则 则 联立解得 有对称性可知则A、B细胞收集管的间距 25. 对同一个物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。 （1）如图所示，A为电源正极，B为电源负极。设电源电动势为E，电源内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I。请根据电动势的定义，结合能量转化与守恒定律，证明闭合电路欧姆定律的表达式。 （2）经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生分布不随时间变化的恒定电场。恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，它的基本性质与静电场相同，在恒定电场的作用下，金属中的自由电子做定向加速运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，每次碰撞后定向移动的速率减为0。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e，如图所示，由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U。为了简化问题，假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为。 a.自由电子从静止开始加速时间为时的速度v； b.求金属导体中的电流I。 【答案】（1）见解析 （2）a. ；b. 【解析】 【小问1详解】 根据电动势的概念，则时间t内，电源通过非静电力做功输出的能量为W=Eq 根据电流的定义式有 外电路转化的内能为 内电路转化的内能为 根据能量守恒定律有W=Q外+Q内 联立解得 得证。 【小问2详解】 a、恒定电场的场强 则自由电子所受电场力 加速度为 设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，则v=at0 解得 b、电子定向移动的平均速率 金属导体中产生的电流 则可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $