内容正文:
南昌中学2025-2026学年度上学期12月考试
高二物理试卷
一、选择题:(共10小题,其中1-7为单选题,每题4分;8-10为多选题,每题6分,不全得3分,选错0分,共46分。)
1. 关于磁场,下列说法正确的是( )
A. 最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培
B. 磁感线与电场线一样都是客观存在的
C. 磁感应强度越大,线圈的面积越大,则穿过线圈的磁通量一定越大
D. 磁场中某一点磁感应强度的方向,与小磁针N极在该点的受力方向相同
2. 如图所示,电子在电场中从a点运动到b点,实线为电场线,虚线为电子的运动轨迹,请判断下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. 电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 电子在a点的速度大于在b点的速度
D. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能
3. 如图所示,单匝圆形线圈的半径为R,线圈中有半径为r的圆形磁场区域,磁场的磁感应强度大小与时间的关系为B=kt,方向垂直线圈平面。则在0~t0时间内,线圈磁通量的变化量为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示是电表内部结构的照片,a、b、c是三个接线柱的尾端。b、c间接有电阻,a通过电阻与表头连接,b直接与表头连接。则下列说法正确的是( )
A. 这是一只欧姆表
B. 测量时b端接正极c端接负极
C. 图中的电阻起到了分压作用
D. 接入ac的量程比接入ab的量程小
5. 光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 光电池的电动势为5 V B. 光电池的内阻为
C. 光电池的输出功率为0.6 W D. 回路中的总电阻为
6. 如图所示,足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为,处于垂直纸面向外的匀强磁场中,一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m,电荷量为q,磁感应强度大小为B,绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球下滑过程中,摩擦力一直减小
B. 小球下滑过程中,绝缘管对小球的支持力方向不变
C. 小球下滑过程中,最大加速度为
D. 小球下滑过程中,最大速度为
7. 如图所示,圆心为O、半径为r的圆处在一匀强电场中,电场强度方向与圆平面平行,ab为圆的直径,c为圆周上另外一点,ab与ac的夹角为。电荷量为q(q>0)的同种带电粒子从O点先后以相同的动能、不同的速度方向发射,发现从圆周上的c点射出的粒子动能最大,最大值为3,粒子仅受电场力作用。下列说法中错误的是( )
A. 该匀强电场的方向与平行
B. 该匀强电场的场强大小为
C. O、a两点间的电势差为
D. 把一电荷量为q的负电荷从b点移到点,电场力做的功为
8. 如图甲所示,在矩形线圈所在平面内放置两平行直导线1、2,线圈到两导线的距离相等。当导线1、2中通有选项图所示的电流(取向上电流为正,B中1、2两条线重合),在时间内,能使线圈中产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
9. 在同一光滑斜面上放同一导体棒,下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡.已知斜面的倾角为θ,则( )
A. I1∶I2=cosθ:1
B. I1∶I2=1∶1
C. 导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ
D. 斜面对导体A的弹力大小之比N2∶N2=cos2θ∶1
10. 如图所示,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关闭合,平行板电容器中带电质点P原处于静止状态,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A. 质点P带正电
B. 理想电压表的示数增大,、的示数减小
C. 质点将向下运动,理想电流表中有从b流向a的瞬间电流
D.
二、实验题:本大题共2小题,每空2分,共16分。
11. 实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻,实验电路如图甲所示。
现有开关和导线若干,以及如下器材:
A.电流表:量程0-0.6A,内阻约为0.125Ω
B.电压表:量程0-3V,内阻约为3kΩ
C.滑动变阻器0-50Ω
D.滑动变阻器0-500Ω
(1)为了操作方便,尽量减小实验误差,滑动变阻器应选用___________填器材前的字母。
(2)根据所画图线可得出干电池的电动势___________V,内电阻___________Ω(结果均保留到小数点后两位。
(3)用该电路测得的电源电动势___________真实值。填大于、等于或小于
12. 某实验小组为了探究多用电表的工作原理,设计了如图所示的电路,所用到的器材有:
A.干电池:电动势E及内阻r未知
B.电流表G:满偏电流,内阻
C.定值电阻R0
D.滑动变阻器R
E.电阻箱R1
F.电键及单刀双掷开关各一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)当选择开关S2接b,开关S1闭合,此时多用电表为量程的电流表,则定值电阻R0的阻值为__________Ω。
(2)当选择开关S2接a,开关S1闭合:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,发现当电阻箱的阻值调节到时,可以使电流表G的指针指在处,则此多用电表中所用电源的电动势为__________V。
(3)当选择开关S2接,开关S1断开:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,当电阻箱的阻值调节到R1'=__________Ω时,可以使电流表G的指针指在处。
(4)通过上述探究,下列关于欧姆表实现不同倍率转换的说法中正确的是__________。
A.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的10倍
B.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍
C.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的10倍
D.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的100倍
三、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图,电池组的电动势E=28V,内电阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=20Ω,小电动机M的内电阻r1=2Ω。当小电动机M稳定转动时,理想电流表A的读数为0.5A,求:
(1)电路中的总电流;
(2)电动机消耗的电功率。
14. 如图所示,竖直固定、半径为R的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中,一质量为m、电荷量为+q的带正电小球(可视为质点)在轨道内侧的P点处于静止,过P点的轨道半径与竖直方向的夹角θ=37°,某时刻,沿轨道切线方向给小球一初速度,使小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)小球的初速度大小。
15. 如图所示,两平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面的夹角,金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,它与导轨间的动摩擦因数,整个装置放在磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。,求:
(1)导体棒两端的电压;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化,要使导体棒能静止,求磁感应强度大小B的取值范围。
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南昌中学2025-2026学年度上学期12月考试
高二物理试卷
一、选择题:(共10小题,其中1-7为单选题,每题4分;8-10为多选题,每题6分,不全得3分,选错0分,共46分。)
1. 关于磁场,下列说法正确的是( )
A. 最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培
B. 磁感线与电场线一样都是客观存在的
C. 磁感应强度越大,线圈的面积越大,则穿过线圈的磁通量一定越大
D. 磁场中某一点磁感应强度的方向,与小磁针N极在该点的受力方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是奥斯特,故A错误;
B.磁感线和电场线都不是真实存在的曲线,而是人为加上去的,它可以形象地描述磁场和电场,故B错误;
C.根据磁通量的计算公式Φ=BSsinθ,可知影响磁通量大小的因素有磁感强度和面积的大小,还与线圈跟磁场方向的夹角有关,故C错误;
D.磁场中某一点磁感应强度的方向,与小磁针静止时N极在该点的受力方向相同,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,电子在电场中从a点运动到b点,实线为电场线,虚线为电子的运动轨迹,请判断下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. 电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 电子在a点的速度大于在b点的速度
D. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺着电场线电势逐渐降低,则有a点的电势高于b点的电势,故A错误;
B.电场线的疏密程度表示场强的大小,因b点位置电场线较密,故场强较大,由可知电子在b点的加速度更大,故B错误;
C.电子从a点运动到b点过程中速度与电场力成钝角,则电场力做负功,动能减小,可知电子在a点的速度大于在b点的速度,故C正确;
D.电场力做负功,则电子的电势能增大,即电子在a点的电势能小于在b点的电势能,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,单匝圆形线圈的半径为R,线圈中有半径为r的圆形磁场区域,磁场的磁感应强度大小与时间的关系为B=kt,方向垂直线圈平面。则在0~t0时间内,线圈磁通量的变化量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在t=0时刻,线圈的磁通量为0,在t=t0时刻,线圈的磁通量
则在0~t0时间内,线圈磁通量的变化量
故选A。
4. 如图所示是电表内部结构的照片,a、b、c是三个接线柱的尾端。b、c间接有电阻,a通过电阻与表头连接,b直接与表头连接。则下列说法正确的是( )
A. 这是一只欧姆表
B. 测量时b端接正极c端接负极
C. 图中的电阻起到了分压作用
D. 接入ac的量程比接入ab的量程小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意等效电路如图所示。
表头与电阻串联,这是一只电压表,故A错误;
B.测量时应接入a、c端或a、b端,故B错误;
C.图中的电阻与表头串联,起到分压的作用,故C正确;
D.根据
接入ac的电阻较大,故接入ac的量程比接入ab的量程大,故D错误。
故选C。
5. 光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 光电池的电动势为5 V B. 光电池的内阻为
C. 光电池的输出功率为0.6 W D. 回路中的总电阻为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律可知,当时,,由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为;根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为,电流为,则硅光电池的内阻为
故AB错误;
C.光电池的输出功率为
故C错误;
D.外电阻为
回路中的总电阻为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为,处于垂直纸面向外的匀强磁场中,一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m,电荷量为q,磁感应强度大小为B,绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球下滑过程中,摩擦力一直减小
B. 小球下滑过程中,绝缘管对小球的支持力方向不变
C. 小球下滑过程中,最大加速度为
D. 小球下滑过程中,最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】小球从静止开始沿管下滑,刚开始受到竖直向下的重力,垂直于管下壁向上的支持力,沿斜面向上的摩擦力。随着物体开始运动,根据左手定则,小球受到一个垂直于管下壁向上的洛伦兹力。洛伦兹力大小
随着速度逐渐增大,洛伦兹力逐渐增大,管对小球的支持力逐渐减小,小球对管的压力逐渐减小,由滑动摩擦力
可知滑动摩擦力逐渐减小,当,此时摩擦力等于0,有最大加速度
物体继续加速向下走,随着速度增大,洛伦兹力增大,小球会挤压管上壁,管上壁给小球一个向下的支持力,支持力逐渐增大,小球给管上壁的压力逐渐增大,滑动摩擦力逐渐增大,加速度逐渐减小,一直到
解得。此后小球将匀速下滑。
综上,摩擦力先减小后增大;支持力先垂直绝缘管向上,在垂直绝缘管向下。
故选D。
7. 如图所示,圆心为O、半径为r的圆处在一匀强电场中,电场强度方向与圆平面平行,ab为圆的直径,c为圆周上另外一点,ab与ac的夹角为。电荷量为q(q>0)的同种带电粒子从O点先后以相同的动能、不同的速度方向发射,发现从圆周上的c点射出的粒子动能最大,最大值为3,粒子仅受电场力作用。下列说法中错误的是( )
A. 该匀强电场的方向与平行
B. 该匀强电场的场强大小为
C. O、a两点间的电势差为
D. 把一电荷量为q的负电荷从b点移到点,电场力做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,粒子从点运动到点电场力做功最多,如图所示
过点作圆的切线即为一条等势线,即为电场线,故电场强度的方向与平行,故A正确;
B.根据动能定理有
解得,故B正确;
C.由图可知,、两点沿电场线方向的距离为
、两点间的电势差为,故C错误;
D.点与间的距离为
把一电荷量为的负电荷从点移到点,电场力做的功为,故D正确。
故选C。
8. 如图甲所示,在矩形线圈所在平面内放置两平行直导线1、2,线圈到两导线的距离相等。当导线1、2中通有选项图所示的电流(取向上电流为正,B中1、2两条线重合),在时间内,能使线圈中产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A.A中电流产生的磁场不变,线圈中磁通量恒定,不会产生感应电流,故A错误;
B.B中1、2产生的磁场始终抵消,线圈中合磁通量始终为0,不会产生感应电流,故B错误;
CD.CD中电流产生的磁场方向相同,合磁场在变化,线圈中磁通量变化,产生感应电流,CD正确。
故选CD。
9. 在同一光滑斜面上放同一导体棒,下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡.已知斜面的倾角为θ,则( )
A. I1∶I2=cosθ:1
B. I1∶I2=1∶1
C. 导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ
D. 斜面对导体A的弹力大小之比N2∶N2=cos2θ∶1
【答案】AD
【解析】
【详解】两种情况下,导体棒受力如图所示,I1所受的安培力沿斜面向上,I2所受的安培力水平向右;
I1所受的安培力沿斜面向上,如左图,根据共点力平衡得:
F1=mgsinθ
N1=mgcosθ
I2所受的安培力水平向右,如右图,根据共点力的平衡得:
F2=mgtanθ
又:
F1=BI1L
F2=BI2L
所以:
斜面对导体A的弹力大小之比
AD正确,BC错误。
故选AD。
10. 如图所示,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关闭合,平行板电容器中带电质点P原处于静止状态,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A. 质点P带正电
B. 理想电压表的示数增大,、的示数减小
C. 质点将向下运动,理想电流表中有从b流向a的瞬间电流
D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于带电质点开始处于静止状态,受力平衡,可知质点受到的电场力竖直向上,因此质点带负电,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可得,的示数
的示数
的示数
将滑动变阻器滑片向下滑动,电路中的电阻减小,电流增大,则理想电压表的示数增大,、的示数减小,故B正确;
C.根据上述分析可知,将滑动变阻器滑片向下滑动时,滑动变阻器两端电压减小,则电容器两端电压减小,则电容器放电,则理想电流表中有从流向的瞬间电流,故C错误;
D.根据上述分析可知,,
因此,故D正确。
故选BD。
二、实验题:本大题共2小题,每空2分,共16分。
11. 实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻,实验电路如图甲所示。
现有开关和导线若干,以及如下器材:
A.电流表:量程0-0.6A,内阻约为0.125Ω
B.电压表:量程0-3V,内阻约为3kΩ
C.滑动变阻器0-50Ω
D.滑动变阻器0-500Ω
(1)为了操作方便,尽量减小实验误差,滑动变阻器应选用___________填器材前的字母。
(2)根据所画图线可得出干电池的电动势___________V,内电阻___________Ω(结果均保留到小数点后两位。
(3)用该电路测得的电源电动势___________真实值。填大于、等于或小于
【答案】(1)C (2) ①. 1.50##1.49##1.51 ②. 1.00##1.01##1.02##0.99##0.98
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
[1]本题测量的是电源电动势,内阻比较小,为了使电流表有明显偏转调节方便,减小实验误差,所以选择电阻值较小的滑动变阻器
【小问2详解】
[2]图像与纵轴交点代表干电池的电动势
图像的斜率的绝对值代表了电源的内阻
【小问3详解】
[3]本接法中采用相对电源的电流表外接法,因为电压表的分流作用,使电流表测量结果偏小,可知实际图像虚线所示和测量图像应如图所示;由图可知,用该电路测得的电源电动势小于真实值,内阻小于真实值。
12. 某实验小组为了探究多用电表的工作原理,设计了如图所示的电路,所用到的器材有:
A.干电池:电动势E及内阻r未知
B.电流表G:满偏电流,内阻
C.定值电阻R0
D.滑动变阻器R
E.电阻箱R1
F.电键及单刀双掷开关各一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)当选择开关S2接b,开关S1闭合,此时多用电表为量程的电流表,则定值电阻R0的阻值为__________Ω。
(2)当选择开关S2接a,开关S1闭合:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,发现当电阻箱的阻值调节到时,可以使电流表G的指针指在处,则此多用电表中所用电源的电动势为__________V。
(3)当选择开关S2接,开关S1断开:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,当电阻箱的阻值调节到R1'=__________Ω时,可以使电流表G的指针指在处。
(4)通过上述探究,下列关于欧姆表实现不同倍率转换的说法中正确的是__________。
A.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的10倍
B.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍
C.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的10倍
D.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的100倍
【答案】 ①. 1 ②. 9 ③. 4500 ④. B
【解析】
【详解】(1)[2]当选择开关S2接b,开关S1闭合,此时多用电表为量程的电流表,则定值电阻R0的阻值为
(2)[2]根据闭合电路欧姆定律
解得
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律
解得
(4)[4] 开关S1断开时欧姆表的内阻为
开关S1闭合时欧姆表的内阻为
所以开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍。
故选B。
三、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图,电池组的电动势E=28V,内电阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=20Ω,小电动机M的内电阻r1=2Ω。当小电动机M稳定转动时,理想电流表A的读数为0.5A,求:
(1)电路中的总电流;
(2)电动机消耗的电功率。
【答案】(1)4.5A
(2)40W
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律可知,R2两端的电压
电路中的总电流
【小问2详解】
通过电动机线圈的电流
电动机两端的电压
则电动机的电功率为
14. 如图所示,竖直固定、半径为R的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中,一质量为m、电荷量为+q的带正电小球(可视为质点)在轨道内侧的P点处于静止,过P点的轨道半径与竖直方向的夹角θ=37°,某时刻,沿轨道切线方向给小球一初速度,使小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)小球的初速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在P点,对小球受力分析
水平方向有
解得
【小问2详解】
根据题意可知,小球做圆周运动的等效最高点在OP连线与圆轨道的上方交点,小球恰好做完整的圆周运动,则在等效最高点,有
小球从P点运动到等效最高点,由动能定理有
联立解得
15. 如图所示,两平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面的夹角,金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,它与导轨间的动摩擦因数,整个装置放在磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。,求:
(1)导体棒两端的电压;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化,要使导体棒能静止,求磁感应强度大小B的取值范围。
【答案】(1)
(2)0.28N,方向沿斜面向上
(3)0.5T≤B≤2.5T
【解析】
【小问1详解】
回路电流为
导体棒两端的电压为
【小问2详解】
安培力大小为
由电路电流方向及左手定则可知,安培力方向沿斜面向上
根据平衡条件可得
解得,摩擦力方向沿斜面向上
【小问3详解】
最大静摩擦力为
当最大静摩擦力沿斜面向上时,由
解得
当最大静摩擦力沿斜面向下时,由
解得
则磁感应强度大小的取值范围为
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