精品解析：河南郑州市第四高级中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

郑州四中高二期末物理学科试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B. 紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C. 卫星通信、电视等的信号传输一般用长波 D. 手机通信使用的是无线电波，其波长较长 【答案】D 【解析】 【详解】A． 红外体温计的工作原理基于热辐射，所有温度高于绝对零度的物体都会发射红外线，温度越高辐射越强；物体温度较低时仍发射红外线，A错误； B．根据电磁波谱，紫外线频率高于可见光，B错误； C．卫星通信、电视信号传输通常使用微波波段，而长波（波长千米级）主要用于远距离地面通信，不适用于卫星传输，C错误； D． 手机通信使用无线电波中的微波（如800 MHz至3 GHz频段），波长范围在0.1 m至1 m，属于电磁波谱中的无线电波，波长较长，D正确。 故选D。 2. 静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A. 收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到重力作用使之定向移动 B. 收集器A吸附大量尘埃，是因为尘埃带负电 C. 收集器A和电离器B之间形成匀强电场 D. 尘埃靠近收集器A的过程中，加速度变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到电场力作用使之定向移动，故A错误； B．静电除尘器中，高压电源通常在电离器B（线状）施加负高压，收集器A（板状）接地或带正电。强电场使气体分子电离，产生电子和负离子，这些负电荷与尘埃碰撞，使尘埃带负电。带负电的尘埃在静电力作用下被带正电的收集器A吸引，从而被吸附，故B正确； C．在静电除尘器中，电离器B是线状，收集器A是板状，这种结构导致电场强度不均匀：在线状B附近电场最强（有利于气体电离），而靠近板状A时电场减弱。因此，电场不是匀强的，故C错误； D．尘埃带负电，在从电离器B向收集器A移动过程中，电场强度E逐渐减小（因为线状电极附近电场强，板状电极附近电场弱）。因此，静电力F减小，加速度a也随之减小，而不是变大，故D错误。 故选B。 3. 在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（　　） A. 电容器在放电 B. 灯泡越来越亮 C. A板所带的正电荷增加 D. L产生的自感电动势不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电路稳定后，线圈中电流方向向下，电容器被短路，带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路。 时间内电容器充电，电流方向为顺时针； 时间内电容器放电，电流为逆时针方向； 时间内电容器充电，电流为逆时针方向，电场能增加，磁场能减小，所以电流减小，灯泡亮度减弱，AB错误； C．时间内电容器充电，两极板所带电荷量增大，电流为逆时针方向， A板带正电，B板带负电，C正确； D．在时间内电容器充电，两极板所带电荷量增大，则两极板之间的电势差增大，L产生的自感电动势等于两极板之间的电势差，所以L产生的自感电动势增大，D错误。 故选C。 4. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中上极板板是电源的正极 B. 图乙中粒子打在照相底片上的位置越靠近，粒子的比荷越小 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为电源的正极，A极板是电源的负极，故A错误； B．图乙中，由牛顿第二定律 可得 知R越小，粒子打在照相底片D上的位置越靠近，说明比荷越大，故B错误； C．丙图中，根据牛顿第二定律 可知 当时粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故C错误； D．图丁中，若导体中的载流子是电子，根据左手定则可知，电子运动到N板，则导体左右两侧电势，故D正确。 故选D。 5. 某小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd共有N匝，总电阻为r，线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间线圈以角速度绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，图乙是穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. 图甲所示时刻，线圈中的电流方向为adcba B. t1时刻，电流表的示数为0 C. 电阻R两端的电压有效值为 D. t1到t2时间内，流过电阻R的电荷量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲所示时刻，ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，根据右手定则可得，线圈中的电流方向为adcba，故A正确； B．电流表测量的是电流的有效值，所以t1时刻，电流表的示数不为0，故B错误； C．线圈产生的感应电动势的最大值为 则电动势有效值为 电阻R两端的电压有效值为，故C错误； D．t1到t2时间内，通过电阻R的电荷量为 又，， 联立解得，故D错误。 故选A 6. 如图所示，空间有一正方体abcd-a'b'c'd'，a点固定电荷量为+Q（Q>0）的点电荷，d点固定电荷量为的点电荷，O、O'分别为上下两个面的中心点，设无穷远处电势为0。则（　　） A. b'点与c'点的电场强度相同 B. c点与a'点的电势相同 C. O'点电势为0 D. 带负电试探电荷在b点的电势能大于其在O点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由点电荷场强公式及叠加原理和两点位置的对称性可知，b'点与c'点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．根据等量异种点电荷等势面的分布情况及图中c和a'的位置可判定c点与a'点两点电势绝对值相等，一正一负，故c点与a'点的电势不同，故B错误； C．等量异种电荷连线的中垂面是等势面，设无穷远处电势为0时，中垂面上的点电势都为0，故C正确； D．根据等量异种点电荷等势面的分布情况及图中b的位置可知b点的电势大于0，由 因此负电荷在b点电势能为负，在O点电势能为0，故D错误。 故选C。 7. 如图所示为某玩具车电动机的伏安特性曲线，假设该电动机的线圈电阻一直保持不变，由该图像可知（　　） A. 该电动机的线圈电阻为 B. 电压为时该电动机的输出功率为 C. 电压为时该电动机的输出效率为 D. 电压为时该电动机的机械功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，电压低于2V时，电动机未转动，符合欧姆定律，电动机内阻为，故A错误； B．电压为时，电流为0.9A，则该电机的输出功率，故B错误； C．电压为时，电流为0.9A，则该电机的输出效率为，故C正确； D．电压为1V时，电动机未转动，机械功率为0，故D错误。 故选C。 8. 某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A. 仅将向上调，电压表示数会减小 B. 仅将向上调，电流表示数会增大 C. 若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D. 演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对升压变压器有 将向上调，增大，则减小，将降压变压器与负载等效为一个电阻，则有 输电过程有 可知，减小，即电流表示数会减小，由于 可知，仅将向上调，减小，根据电压与匝数关系可知，减小，即电压表示数会减小，故A正确，B错误； C．若用户增多，电网负荷增大，由于用户是并联关系，则减小，结合上述可知，增大，承担电压增大，则减小，根据电压与匝数关系可知，减小，要想用电器正常工作，应使降压变压器副线圈匝数增大，即应将向上调，故C错误； D．演示“夜深了，灯更亮了”，表明用户端电压增大，即增大，若变阻器的滑片向上调，则变阻器接入电阻增大，结合上述可知，等效电阻增大，则减小，即电流表示数减小，承担电压减小，则增大，根据电压与匝数关系可知，增大，即电压表示数增大，故D错误。 故选A。 9. 在生产纸张、纺织品等绝缘材料的过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置了如图所示的传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，某过程灵敏电流计G中有a流向b的电流，则此过程（　　） A. 板间纸张厚度增加 B. 板间的纸张厚度减小 C. 板间的电场强度不变 D. 极板所带的电荷量增大 【答案】BC 【解析】 【详解】D．由于电容器与直流电源连接，故电压不变，灵敏电流计G中有a流向b的电流，说明电容器放电，则电容器电荷量Q减小，故D错误； AB．电容器电荷量Q减小，根据可知，电容器的电容减小，根据可知，电容器的电容减小，说明相对介电常数减小，则板间的纸张厚度减小，故A错误，B正确； C．电压不变，且极板间距不变，根据可知，电场强度不变，故C正确。 故选BC。 10. 某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图2是由传感器得到的电压随时间变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，灯、的瞬时功率相等 B. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 C. 根据题中信息可推出与的比值为2∶3 D. 根据题中信息可推出与的比值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．开关S闭合瞬间，由于电感线圈自感系数较大，电感线圈的阻碍作用比较大，电路电流流经D2和D1，之后灯D3才逐渐变亮，所以开关S闭合瞬间，流经D2和D1的电流相同，灯、的瞬时功率相等，故A正确； B．开关S断开瞬间，灯D1所在回路为断路，故灯D1立刻熄灭，而灯D2、D3和电感线圈形成闭合回路，由于电感线圈阻碍电流的减小，电感线圈充当电源，产生的感应电动势与流过D3原电流的方向相同，继续为灯D2和D3提供电流，所以D2和D3逐渐熄灭，故B错误； CD．设电源电动势为E，灯泡电阻为R，S闭合瞬间，灯D1、D2与电源串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，有 电路稳定后，流过D3的电流为 开关S断开瞬间，电感线圈能够提供与之前等大电流，故其两端电压为 则，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有一正方形区域，区域内有竖直向上的匀强磁场。在桌面上有一边长为L的正方形闭合刚性导线框，导线框在外力F的作用下，沿对角线的方向以速度匀速运动，时刻，其四个顶点恰好在磁场各边界中点。下列图像中能正确反映边产生的感应电动势E、线框中的感应电流i、外力F的大小、线框的电功率P随时间t变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】ABC．过程分析如图 （1）在第一段时间从初位置到MN离开磁场（）： 图甲表示该过程的任意一个位置，线圈PQ边和部分线框MN边切割磁感线，线框切割有效长度为M1B与N1F之和，即为长度的2倍，此时电动势为 ， 设线框的电阻为R，则线框中的感应电流为 i-t图象为过原点的倾斜直线。 线框受到的外力为 方向沿磁场对角线AC，沿CA方向，图象是开口向上的抛物线。 （2）第二段时间（）如图乙所示，线框的右端M2N2刚好出磁场时，左端Q2P2恰好与磁场对角线BD共线，此后一段时间内只有PQ边在切割磁感线，一直到线框的左端与MN重合，导线框切割磁场线的有效长度才变化，则这段时间内感应电流不变，安培力大小不变，则外力F不变。线圈PQ边和线框总电动势相等，均为 线框中的感应电流为 i-t图象为平行时间轴的直线。 线框受到的外力为 （3）最后一段时间（）如图丙所示，PQ边开始出磁场，线框仅PQ边在磁场中部分切割磁场，则切割磁场的有效长度为 ，其中 线圈PQ边和线框总电动势均为 ，其中 感应电流为 ，其中 线框受到的外力为 ，其中 图像是开口向上的抛物线。 综上分析可得，故ABC正确； D线框一直在做匀速直线运动，则外力做功转化为线框的中电流产生的电热，则线框的电功率为外力的电功率，即线框的电功率为 故线框电功率P-t图像是对线框受到的外力F-t图象上纵轴的等比例的拉伸，故在是开口向上的抛物线；在是平行于时间轴的直线，在也是开口向上的抛物线，故D错误。 故选ABC。 12. 如图甲所示，电源的电动势E=6V，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图Ⅱ描述端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻r为4Ω B. 滑动变阻器最大阻值6Ω C. Ⅰ图上b点的坐标（3V，4.5W） D. Ⅱ图上a点的坐标（0.6A，4.8V） 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图Ⅱ知，当路端电压时，电路中的电流，则电源的内阻，故A错误； B．电源效率 可知外电阻越大，电源的效率越大，因此当滑动变阻器的阻值全部连入电路时电源的效率最高，则 解得，故B错误； C．电源的输出功率 故Ⅰ图上点的坐标为（3V，4.5W），故C正确； D．路端电压 故当电流最小时，即滑动变阻器的阻值全部连入电路时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律得 路端电压，Ⅱ图上a点的坐标为（0.6A，4.8V），故D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共2小题，共14分。） 13. 导电胶具有黏合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料的电阻率，把导电胶装入玻璃管中，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。 （1）在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的________（选填“A”“B”或“C”）进行测量，该玻璃管内径为________cm。 （2）粗略测得该导电胶电阻约为30Ω，为精确测量其电阻阻值，现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0～3V，内阻约3kΩ B.电流表0～2mA，内阻Rg＝50Ω C.定值电阻1Ω D.定值电阻10Ω E.滑动变阻器0～10Ω ①由于电流表量程偏小，需要对电流表进行合理改装，改装时应选________（填器材前面的序号）作为分流电阻R0。 ②将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图，要求电压和电流的测量范围尽可能大_______。 ③测出电压表读数U、电流表读数I、导电胶的直径d和两金属电极间的距离L，算出该导电胶的电阻率ρ大小。 【答案】（1） ①. B ②. 2.26 （2） ①. C ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，应该用游标卡尺的B内测量爪进行测量。 [2]该玻璃管内径为d＝22mm＋6×0.1mm＝22.6mm＝2.26cm 【小问2详解】 ①[1]估测电路可达到的最大电流为 故应并联一个分流电阻，其阻值为 故改装时应选C作为分流电阻R0。 ②[2]由于改装后的电流表内阻已知，直接与导电胶串联，电压表测量它们的总电压，由于滑动变阻器最大阻值较小，应采用分压式接法，电路如图所示 14. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。 （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。 （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 ①. ②. 1.58 ③. 0.64 ④. 2.5 ⑤. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]实物连线如图： （2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得 由图像可知 E=1.58V 内阻 （3）[4]根据 可得 由图像可知 解得 （4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。 四、计算题（本题共4小题，共38分。） 15. 如图，光滑的固定斜面倾角为，斜面长为，底端点固定一带正电的点电荷（电荷量未知）；一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放，小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为。 （1）求、两点电势差； （2）已知两点电荷组成的系统电势能（为静电力常量，为两电荷间距离），求点固定正点电荷的电量； （3）在（2）问的基础上，求小球在、之间运动的最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从到，根据动能定理 解得 【小问2详解】 小球从到由能量转化与守恒知 解得 【小问3详解】 若小球在到之间的点处加速度为0，设到的距离为，有 小球从到能量转化与守恒 解得小球在、之间运动的最大速度大小 16. 如图所示为电流表和电压表改装的原理图，图中G表的满偏电流、内阻。改装后该表为0~1A、0~0.1A量程的电流表和0~3V量程的电压表。 （1）接线柱接0、1，接线柱接0、2以及接线柱接0、3时分别为什么电表？并写出对应的量程。 （2）图中三个定值电阻的阻值分别为多少？ 【答案】（1）见解析 （2），， 【解析】 【小问1详解】 接线柱接0、1时，表头G和R2串联，串联之后整体与R1并联，根据并联分流特点，此时为电流表。最大电流 接线柱接0、2时，R1和R2串联，串联之后整体与表头G并联，根据并联分流特点，此时为电流表。最大电流 由于，因此接线柱接0、1时，电流表量程0~1A，接线柱接0、2时，电流表量程0~0.1A。接线柱接0、3时，R1和R2串联，串联之后整体与表头G并联，这部分作为整体可看作一个电流表，这部分与R3串联，根据串联分压特点，此时为电压表，量程为0~3V。 【小问2详解】 接线柱接0、1时，此时最大电流 可得最大电流 接线柱接0、2时，此时最大电流 可得最大电流 联立可得， 接线柱接0、3时，通过R3的最大电流 最大电压 解得 17. 如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴下方存在竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的P（0，h）点沿y 轴正方向以某初速度开始运动，一段时间后，粒子与x轴正方向成θ=60°第一次进入电场。求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v； （2）若粒子经过y轴上Q点时速度方向恰好与y轴垂直，匀强电场的电场强度大小E； （3）粒子返回出发点P所用的总时间t。 【答案】（1）2h，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示 由几何知识得 rcos60°=h 解得 r=2h 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得 解得粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度大小 （2）粒子在电场中做类平抛运动，粒子经过y轴的Q点时速度方向恰好与y轴垂直，则粒子到达Q点时沿电场方向的速度为零，则有垂直电场方向： r+ rsin60º = vcos60º t1 沿电场方向： vsin60º=a1t1 联立可得匀强电场的电场强度大小 （3）粒子第一次在第二象限的磁场中运动的时间为t2，如图示关系有： t=2（t1+t2） 解得 18. 如图所示，两根光滑平行导轨ABC-A1B1C1，间距为L，AB-A1B1部分水平，BC-B1C1部分是半径为r的四分之一圆弧轨道，在轨道两端各连有一个电阻R1、R2，R1＝2R0、R2＝3R0。四分之一圆弧轨道处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度为L、质量为m、电阻为R0的金属棒从四分之一圆弧轨道的顶端BB1处由静止开始下滑，到达轨道底端处CC1时受到轨道的支持力为2mg。全程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求： （1）金属棒到达轨道底端CC1时通过导体棒的电流； （2）金属棒从BB1下滑到CC1过程中通过电阻R1的电量； （3）金属棒从BB1下滑到CC1过程中电阻R2中产生的焦耳热； （4）若金属棒在拉力作用下，从CC1开始以速度v0＝向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达BB1的过程中拉力做的功为多少? 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 金属棒到达轨道底端时，由牛顿第二定律有 由法拉第电磁感应定律得 导体棒切割磁感线，、的并联电阻 由闭合电路欧姆定律得通过导体棒的电流 解得 【小问2详解】 设金属棒从下滑到过程的时间是t 此过程产生的平均电流是 由于和并联，故通过电阻R1的电量 解得 【小问3详解】 由能量守恒得电路产生的总热量 外电路中产生的热量 由于R1和R2并联，故电阻R2的热量 解得 【小问4详解】 从开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，设速度与水平方向的夹角为θ，则金属棒中产生的电动势，是正（余）弦式交变电流，其有效值 在四分之一周期内产生的热量 由功能关系得 解得拉力做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州四中高二期末物理学科试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B. 紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C. 卫星通信、电视等的信号传输一般用长波 D. 手机通信使用的是无线电波，其波长较长 2. 静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A. 收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到重力作用使之定向移动 B. 收集器A吸附大量尘埃，是因为尘埃带负电 C. 收集器A和电离器B之间形成匀强电场 D. 尘埃靠近收集器A的过程中，加速度变大 3. 在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（　　） A. 电容器在放电 B. 灯泡越来越亮 C. A板所带的正电荷增加 D. L产生的自感电动势不变 4. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中上极板板是电源的正极 B. 图乙中粒子打在照相底片上的位置越靠近，粒子的比荷越小 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 5. 某小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd共有N匝，总电阻为r，线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间线圈以角速度绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，图乙是穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. 图甲所示时刻，线圈中的电流方向为adcba B. t1时刻，电流表的示数为0 C. 电阻R两端的电压有效值为 D. t1到t2时间内，流过电阻R的电荷量为 6. 如图所示，空间有一正方体abcd-a'b'c'd'，a点固定电荷量为+Q（Q>0）的点电荷，d点固定电荷量为的点电荷，O、O'分别为上下两个面的中心点，设无穷远处电势为0。则（　　） A. b'点与c'点的电场强度相同 B. c点与a'点的电势相同 C. O'点电势为0 D. 带负电的试探电荷在b点的电势能大于其在O点的电势能 7. 如图所示为某玩具车电动机的伏安特性曲线，假设该电动机的线圈电阻一直保持不变，由该图像可知（　　） A. 该电动机的线圈电阻为 B. 电压为时该电动机的输出功率为 C. 电压为时该电动机的输出效率为 D. 电压为时该电动机的机械功率为 8. 某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A. 仅将向上调，电压表示数会减小 B. 仅将向上调，电流表示数会增大 C. 若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D. 演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 9. 在生产纸张、纺织品等绝缘材料的过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置了如图所示的传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，某过程灵敏电流计G中有a流向b的电流，则此过程（　　） A. 板间的纸张厚度增加 B. 板间的纸张厚度减小 C. 板间的电场强度不变 D. 极板所带的电荷量增大 10. 某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图2是由传感器得到的电压随时间变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，灯、的瞬时功率相等 B. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 C. 根据题中信息可推出与的比值为2∶3 D. 根据题中信息可推出与的比值为 11. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有一正方形区域，区域内有竖直向上的匀强磁场。在桌面上有一边长为L的正方形闭合刚性导线框，导线框在外力F的作用下，沿对角线的方向以速度匀速运动，时刻，其四个顶点恰好在磁场各边界中点。下列图像中能正确反映边产生的感应电动势E、线框中的感应电流i、外力F的大小、线框的电功率P随时间t变化规律的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图甲所示，电源的电动势E=6V，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图Ⅱ描述端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻r为4Ω B. 滑动变阻器最大阻值6Ω C. Ⅰ图上b点的坐标（3V，4.5W） D. Ⅱ图上a点的坐标（0.6A，4.8V） 三、实验题（本题共2小题，共14分。） 13. 导电胶具有黏合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料的电阻率，把导电胶装入玻璃管中，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。 （1）在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的________（选填“A”“B”或“C”）进行测量，该玻璃管内径为________cm。 （2）粗略测得该导电胶电阻约为30Ω，为精确测量其电阻阻值，现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0～3V，内阻约3kΩ B.电流表0～2mA，内阻Rg＝50Ω C.定值电阻1Ω D.定值电阻10Ω E.滑动变阻器0～10Ω ①由于电流表量程偏小，需要对电流表进行合理改装，改装时应选________（填器材前面的序号）作为分流电阻R0。 ②将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图，要求电压和电流的测量范围尽可能大_______。 ③测出电压表读数U、电流表读数I、导电胶的直径d和两金属电极间的距离L，算出该导电胶的电阻率ρ大小。 14. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。 （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。 （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。 四、计算题（本题共4小题，共38分。） 15. 如图，光滑的固定斜面倾角为，斜面长为，底端点固定一带正电的点电荷（电荷量未知）；一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放，小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为。 （1）求、两点的电势差； （2）已知两点电荷组成的系统电势能（为静电力常量，为两电荷间距离），求点固定正点电荷的电量； （3）在（2）问的基础上，求小球在、之间运动的最大速度大小。 16. 如图所示为电流表和电压表改装的原理图，图中G表的满偏电流、内阻。改装后该表为0~1A、0~0.1A量程的电流表和0~3V量程的电压表。 （1）接线柱接0、1，接线柱接0、2以及接线柱接0、3时分别为什么电表？并写出对应的量程。 （2）图中三个定值电阻的阻值分别为多少？ 17. 如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴下方存在竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的P（0，h）点沿y 轴正方向以某初速度开始运动，一段时间后，粒子与x轴正方向成θ=60°第一次进入电场。求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v； （2）若粒子经过y轴上Q点时速度方向恰好与y轴垂直，匀强电场的电场强度大小E； （3）粒子返回出发点P所用的总时间t。 18. 如图所示，两根光滑平行导轨ABC-A1B1C1，间距为L，AB-A1B1部分水平，BC-B1C1部分是半径为r的四分之一圆弧轨道，在轨道两端各连有一个电阻R1、R2，R1＝2R0、R2＝3R0。四分之一圆弧轨道处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度为L、质量为m、电阻为R0的金属棒从四分之一圆弧轨道的顶端BB1处由静止开始下滑，到达轨道底端处CC1时受到轨道的支持力为2mg。全程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求： （1）金属棒到达轨道底端CC1时通过导体棒的电流； （2）金属棒从BB1下滑到CC1过程中通过电阻R1的电量； （3）金属棒从BB1下滑到CC1过程中电阻R2中产生的焦耳热； （4）若金属棒在拉力作用下，从CC1开始以速度v0＝向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达BB1的过程中拉力做的功为多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $