内容正文:
西安中学2025-2026学年度第一学期期中考试
高二物理试题
(时间:75分钟满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)。
1. 如图为一块手机电池的文字说明,下列说法错误的是( )
A. 该电池的容量为500mA·h B. 该电池的电动势为3.6V
C. 该电池在工作时的电流为500mA D. 若电池以10mA的电流工作,可用50h
2. 已知一只表头的量程为 0~100mA,内阻 Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表,如图所示,已知 R1=100 Ω,R2=1kΩ,则下列正确的说法的是( )
A. 用oa两端时是电流表,最大测量值为200mA
B. 用ob两端时是电压表,最大测量值为200V
C. 用oa两端时是电压表,最大测量值为110V
D. 用ob两端时是电流表,最大测量值为220mA
3. 机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,可以服务人类生活。如图甲所示,某款波士顿动力黄狗机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻未知的直流电源两端时,电动机恰好能正常工作,内部电路如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电动机的输出功率为UI
C. 电动机消耗的总功率为EI
D. 电源的输出功率为EI-I2R
4. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,向右移动滑片P,则( )
A. 灯泡L变亮 B. 灯泡L亮度不变
C. 的功率变大 D. 的功率不变
5. 如图所示的电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P移动前相比( )
A. 电容器C电荷量减小
B 小灯泡L变亮
C. 电流表示数变小,电压表示数变大
D. 电源的总功率变大
6. 在下列四幅图中,关于安培力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)。
8. 如图所示,直线A为电源的图线,曲线B为灯泡电阻的图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时( )
A. 电源的电动势 B. 电源内阻为
C. 电源的输出功率为 D. 灯丝的电阻随电压升高而增大
9. 如图所示,回旋加速器由两个铜质半圆D形金属盒D1、D2构成,其间留有缝隙,缝隙处接交流电源。D形盒处于匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,盒的圆心附近置有粒子源,若粒子源射出的粒子带电荷量为q(q>0),质量为m,粒子最大回旋半径为R,下列说法正确的是( )
A. 回旋加速器的磁场方向一定做周期性变化
B. 粒子被加速后的最大速度随加速电压增大而增大
C. 交流电压的周期
D. 粒子飞出加速器的动能为
10. 如图所示,边长为L的正方形MNPQ区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带正电的粒子从N点沿NP方向射入磁场,当粒子速度为v0时,粒子正好从M点射出,粒子重力忽略不计,则( )
A. 粒子的电荷和质量的比值为
B. 当粒子速度为时,粒子在磁场中的运动时间为
C. 当粒子速度为时,粒子在磁场中的运动时间为
D. 若粒子从QM的中点射出,则粒子的速度大小为
三、实验题(共2题,每空2分,共20分)。
11. 某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用10分度游标卡尺测量其长度如图甲,可知其长度为___________cm
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,可知其直径为___________mm
(3)因电表内阻未知,用如图丙所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.70V,电流表的示数如图丁所示,其读数I1= ______ A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U2=1.80V,I2=0.33A。由此可知应采用电流表______ (填“内”或“外”)接法,测得的值比真实值______ (填“偏大”、“偏小”或“一样”)
(4)根据上面的数据,算得该材料的电阻率为__________(保留三位有效数字)
12. 用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准______(选填“直流电流、电压”或“电阻”)零刻线
②将选择开关转到电阻挡的______(选填“×1”“×10”或“×100”)挡位。
③将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的______(选填“0刻线”或“刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是左右的电阻,下列实验步骤正确的操作顺序为______(填写实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
四、计算题(本大题共3小题,共34分。其中第13题8分,第14题12分,第15题14分,解答时需写出必要的文字说明和计算表达式)。
13. 一个质量为m=0.1g的小滑块,带有的电荷量,放置在倾角为的固定绝缘光滑斜面(足够长)上,斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑,滑至某一位置时要离开斜面,g取10。则:
(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块在斜面上运动的加速度及最大速度分别是多大?
14. 如图所示,粒子发射器发射出一束质量为m,电荷量为q的粒子(不计重力),从静止经加速电压加速后,沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压作用后,以某一速度离开电场。已知平行板长为L,两板间距离为d,求:
(1)粒子进入偏转电场速度;
(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y。
15. 如图所示,有一对平行金属板,两板相距d,电压为U,两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。平行金属板右侧圆形区域内也存在匀强磁场,圆心为O,半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出。已知与夹角,不计离子重力。求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷;
(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t。
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高二物理试题
(时间:75分钟满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)。
1. 如图为一块手机电池的文字说明,下列说法错误的是( )
A. 该电池的容量为500mA·h B. 该电池的电动势为3.6V
C. 该电池在工作时的电流为500mA D. 若电池以10mA的电流工作,可用50h
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电池上的3.6V表示电动势,500mA·h表示电池充满电时的电荷量,故AB正确,不符合题意;
C.由于不知道电池的工作时间,所以无法计算放电电流,故C错误,符合题意;
D.若电池以10mA的电流工作,则工作时间为
故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 已知一只表头的量程为 0~100mA,内阻 Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表,如图所示,已知 R1=100 Ω,R2=1kΩ,则下列正确的说法的是( )
A. 用oa两端时是电流表,最大测量值为200mA
B. 用ob两端时是电压表,最大测量值为200V
C. 用oa两端时是电压表,最大测量值为110V
D. 用ob两端时是电流表,最大测量值为220mA
【答案】A
【解析】
【详解】AC.改装电流表的原理是并联分流,可知用oa两端时是电流表,其电流最大测量值为
A正确,C错误;
BD.改装电压表的原理是串联分压,可知用ob两端时是电压表,其电压最大测量值为
BD错误。
故选A。
3. 机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,可以服务人类生活。如图甲所示,某款波士顿动力黄狗机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻未知的直流电源两端时,电动机恰好能正常工作,内部电路如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电动机的输出功率为UI
C. 电动机消耗的总功率为EI
D. 电源的输出功率为EI-I2R
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得
解得
A正确;
B.电动机的输出功率为
B错误;
C.电动机消耗的总功率为UI,C错误;
D.电源的输出功率为
D错误
故选A。
4. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,向右移动滑片P,则( )
A. 灯泡L变亮 B. 灯泡L亮度不变
C. 的功率变大 D. 的功率不变
【答案】C
【解析】
【详解】向右移动滑片P,则电阻的阻值变小,根据“串反并同”,则与串联的的电流、电压、电功率变大;与并联的灯泡L的电流、电压、电功率变小,即亮度变暗。
故选C。
5. 如图所示的电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P移动前相比( )
A. 电容器C的电荷量减小
B. 小灯泡L变亮
C. 电流表示数变小,电压表示数变大
D. 电源的总功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】C.将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律分析可知:总电流减小,内电压减小,则路端电压增大,即电流表示数变小,电压表示数变大,故C正确;
B.总电流减小,小灯泡L的实际功率减小,将变暗,故B错误;
A.电流达到稳定后,电容器的电压等于变阻器两端的电压,变阻器的电压
UR=E-I(RL+r)
I减小,UR增大,电容器电量增大,故A错误;
D.电源的总功率为P=EI,I减小,则P减小,故D错误。
故选C。
6. 在下列四幅图中,关于安培力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,图中的安培力方向向下,故A错误;
B.根据左手定则可知,图中的安培力方向向上,故B错误;
C.根据左手定则可知,图中的安培力方向垂直电流方向向下,故C正确;
D.图中电流方向与磁场方向平行,不受安培力作用,故D错误。
故选C。
7. 如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】运动轨迹如图:
即运动由两部分组成,第一部分是个周期,第二部分是个周期, 粒子在第二象限运动转过的角度为90°,则运动的时间为;粒子在第一象限转过的角度为60°,则运动的时间为;则粒子在磁场中运动的时间为:,故B正确,ACD错误..
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)。
8. 如图所示,直线A为电源的图线,曲线B为灯泡电阻的图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时( )
A. 电源的电动势 B. 电源内阻为
C. 电源的输出功率为 D. 灯丝的电阻随电压升高而增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.根据
可知
E=3V,
故AB正确;
C.灯泡与电源连接时,工作电压
U=2V,I=2A
则电源的输出功率
P出=IU=4W
故C错误;
D.随着电压增大,图像与原点连线的斜率变大,所以灯丝的电阻随电压升高而增大,故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,回旋加速器由两个铜质半圆D形金属盒D1、D2构成,其间留有缝隙,缝隙处接交流电源。D形盒处于匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,盒的圆心附近置有粒子源,若粒子源射出的粒子带电荷量为q(q>0),质量为m,粒子最大回旋半径为R,下列说法正确的是( )
A. 回旋加速器的磁场方向一定做周期性变化
B. 粒子被加速后的最大速度随加速电压增大而增大
C. 交流电压的周期
D. 粒子飞出加速器的动能为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中做匀速圆周运动,由左手定则可知,洛伦兹力使粒子偏转,则所加的磁场方向不变化,A错误;
C.据回旋加速器的工作原理知,交流电压的周期等于粒子在磁场运动的周期
C正确;
BD.根据
解得
带电粒子从D形盒中射出时的动能
B错误,D正确。
故选CD。
10. 如图所示,边长为L的正方形MNPQ区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带正电的粒子从N点沿NP方向射入磁场,当粒子速度为v0时,粒子正好从M点射出,粒子重力忽略不计,则( )
A. 粒子的电荷和质量的比值为
B. 当粒子速度为时,粒子在磁场中的运动时间为
C. 当粒子速度为时,粒子在磁场中运动时间为
D. 若粒子从QM的中点射出,则粒子的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当粒子速度时,粒子从N点进入磁场,正好从M点射出,轨迹如图所示
则粒子的轨迹半径为,由洛伦磁力提供向心力有
代入数据可得,故A错误;
BC.当粒子速度为时, 洛伦磁力提供向心力可知轨迹半径为,粒子在磁场中运动半圆,轨迹如图所示
从NM中点离开磁场,粒子在磁场中运动的周期为
联立解得粒子在磁场中的运动时间为
故B正确,C错误;
D.粒子轨迹如图所示
由几何关系有
由洛伦兹力提供向心力有
联立解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题(共2题,每空2分,共20分)。
11. 某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用10分度的游标卡尺测量其长度如图甲,可知其长度为___________cm
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,可知其直径为___________mm
(3)因电表内阻未知,用如图丙所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.70V,电流表的示数如图丁所示,其读数I1= ______ A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U2=1.80V,I2=0.33A。由此可知应采用电流表______ (填“内”或“外”)接法,测得的值比真实值______ (填“偏大”、“偏小”或“一样”)
(4)根据上面的数据,算得该材料的电阻率为__________(保留三位有效数字)
【答案】 ①. 5.00 ②. 4.700 ③. 0.34 ④. 外 ⑤. 偏小 ⑥.
【解析】
分析】
【详解】(1)[1] 游标卡尺读数为
(2)[2] 螺旋测微器读数为
(3)[3]电流表精确度为,读数为。
[4]根据题意可知,电流表的分压作用更明显,应该避免电流表的分压,故应采用电流表外接法。
[5]根据
得
因电压表的分流作用,电流的测量值偏大,则电阻率测量值比真实值偏小。
[6]根据
代入数据解得
12. 用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准______(选填“直流电流、电压”或“电阻”)零刻线。
②将选择开关转到电阻挡的______(选填“×1”“×10”或“×100”)挡位。
③将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的______(选填“0刻线”或“刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是左右的电阻,下列实验步骤正确的操作顺序为______(填写实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
【答案】(1) ①. 直流电流、电压 ②. ×1 ③. 0刻线
(2)ADCB
【解析】
【小问1详解】
[1]实验前应调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准直流电流、电压零刻线;
[2]测量电阻时,由于待测电阻的阻值约为,为了使指针指在中央刻线附近,应将选择开关转到电阻挡的×1挡位;
[3]将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的0刻线。
【小问2详解】
待测电阻阻值大约是,为了使指针指在中央刻线附近,应先将选择开关置于“”位置,换挡后需要进行欧姆调零,即将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”,随后开始测量,即将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开,测量完成后,需要将选择开关置于“OFF”位置,可知,实验步骤正确的操作顺序为ADCB。
四、计算题(本大题共3小题,共34分。其中第13题8分,第14题12分,第15题14分,解答时需写出必要的文字说明和计算表达式)。
13. 一个质量为m=0.1g的小滑块,带有的电荷量,放置在倾角为的固定绝缘光滑斜面(足够长)上,斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑,滑至某一位置时要离开斜面,g取10。则:
(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块在斜面上运动的加速度及最大速度分别是多大?
【答案】(1)负电 (2)5m/s2,
【解析】
【小问1详解】
滑块受洛伦兹力方向垂直斜面向上,根据左手定则可知,小滑块带负电;
【小问2详解】
沿斜面方向由牛顿第二定律
可得a=5m/s2
当滑块离开斜面时,则
解得最大速度
14. 如图所示,粒子发射器发射出一束质量为m,电荷量为q的粒子(不计重力),从静止经加速电压加速后,沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压作用后,以某一速度离开电场。已知平行板长为L,两板间距离为d,求:
(1)粒子进入偏转电场速度;
(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中,由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向上,有
竖直方向上,有
根据牛顿第二定律可得加速度为
联立解得
15. 如图所示,有一对平行金属板,两板相距d,电压为U,两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。平行金属板右侧圆形区域内也存在匀强磁场,圆心为O,半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出。已知与夹角,不计离子重力。求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷;
(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知离子在平行金属板间做直线运动,则有
可得离子的速度大小为
(2)离子进入磁场的运动轨迹如图所示
由几何关系可得
解得离子的轨道半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得离子的比荷为
(3)离子在圆形磁场区域中运动时间为
联立解得
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