内容正文:
天津市第七中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测
物理试题
时间:60分钟 共100分
一、单选题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
1. 某电场区域的电场线如图,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )
A. 负试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是
B. a、b两点的电势关系
C. 正试探电荷在a、b两点的电势能关系是
D. 该电场可能是一个正的场源电荷产生的电场
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线疏密程度反应电场强度大小,电场线越密,电场强度越大,则由图可知a点电场强度更大,由F=Eq可知,a点电场力更大,故A错误;
B.沿电场线方向电势减小,则可得a点电势大于b点电势,故B错误;
C.由于a点电势高于b点,则由可知,正试探电荷在a点电势能更大,故C错误;
D.由电场线分布可知,该电场可能是由一个位于左端电场线反向延长交点处的正电荷形成的,故D正确。
故选D。
2. 如图(a),装有砂粒的试管竖直静浮于水中,将其提起一小段距离后释放,一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,试管振动图像如图(b)所示,则试管( )
A. 振幅为 B. 振动频率为
C. 在时速度为零 D. 在时加速度方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据图像(b)可知,振幅为;周期为
则频率为
故A错误,B正确;
C.根据图像可知,时质点处于平衡位置,此时速度最大,故C错误;
D.根据图像可知,时质点处于负向最大位置处,则此时加速度方向竖直向上,故D错误。
故选B。
3. 下图是交流发电机的示意图,则( )
A. 甲图线圈中电流的流向是B流向A
B. 乙图线圈中电流方向正在改变
C. 丙图线圈中的磁通量最小
D. 丁图线圈中电流最大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.甲图、丙图所示位置,线圈处于中性面,磁通量最大,感应电动势为0,感应电流为0,故AC错误;
B.根据右手定则,图乙位置,线圈的切割方向不变,只是切割速度开始减小,电流方向不变,大小减弱,故B错误;
D.根据右手定则,图丁位置,线圈的切割速度最大,感应电动势最大,感应电流最大,故D正确。
故选D。
4. 第六代移动通信技术(6G)使用的电磁波,部分处于太赫兹(THz)波段。,单位THz对应的物理量是( )
A. 能量 B. 功率 C. 频率 D. 波长
【答案】C
【解析】
【详解】根据题干给出的单位关系,其中 (赫兹)是频率的单位,因此 (太赫兹)是频率的倍数单位,对应物理量为频率。
故选 C。
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分)
5. 关于电磁波的特性,下列说法正确的是( )
A. 医院常用射线来杀菌消毒
B. 常用的空调遥控器发出红外线脉冲信号
C. 雷达发射电磁波受天气影响,浓雾天不能使用
D. 射线可用来进行人体透视
【答案】BD
【解析】
【详解】A.医院常用紫外线来杀菌消毒,故A错误;
B.空调遥控器可以发射红外线来遥控空调,实现远程控制,故B正确;
C.电磁波的使用不受天气影响,因此雷达在浓雾天气同样可以使用,故C错误;
D.X射线有较强的穿透能力,用来进行人体透视,故D正确。
故选BD。
6. 如图所示,理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈接有滑动变阻器和定值电阻,各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,则( )
A. 电流表的示数变小 B. 电流表的示数变小
C. 电压表V的示数变大 D. 变压器的输入功率变大
【答案】CD
【解析】
【详解】理想变压器的输出的电压由输入电压和电压比决定,输入电压不变,所以输出电压也不会变:
AB.当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知副线圈回路中电流变大,即电流表的示数变大,根据可知原线圈回路中电流变大,即电流表的示数变大,故AB错误;
C.电压表V测电阻两端的电压,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路分压规律可知电压表V的示数变大,故C正确;
D.根据可知副线圈回路的功率变大,根据理想变压器原副线圈功率相等可知变压器的输入功率变大,故D正确。
故选CD。
7. “西电东送”是我国重要的战略工程,从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源,R为输电导线的电阻,的副线圈并联多个用电器,下列说法正确的是( )
A. 输出电压等于输入电压
B. 输出功率大于输入功率
C. 用电器增多后,R消耗的功率减小
D. 用电器增多后,的输出电压降低
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由于输电过程中,线路中有电流、线路电阻R会分压且产生热量,会损失功率,故输出功率大于输入功率;输出电压大于输入电压,故A错误,B正确;
CD.设升压变压器原副线圈比为,输入出电压分别为、,根据理想变压器电压与原副线圈匝数关系可得
由于输入电压不变,原副线圈匝数比不变,则升压变压器输出变压恒定。设降压变压器的原副线圈匝数比为,输入输出电压分别为、,通过原副线圈的电流分别为、,的副线圈并联多个用电器等效电阻为,则有
,,
则
令,则
随着用户接入的用电器增多,副线圈接入电器的总电阻减小,则减小,输入线路中电流增大.R消耗的功率
的输出电压
用电器增多后,增大, R消耗的功率增大,的输出电压降低,故C错误,D正确。
故选BD。
8. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起
A. 经过 0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B. 经过 0 .25s 时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
C. 经过 0.15s,波沿x 轴的正方向传播了 3m
D. 经过 0.1s 时,质点Q的运动方向沿y 轴正方向
【答案】AC
【解析】
【详解】试题分析:由图,经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离.故A正确.此时P向下运动,Q点向上运动.,经过时,P点到达波谷,Q点到达平衡位置上方,但未到波峰,质点Q的加速度小于质点P的加速度.故B错误.因波沿x轴的正方向传播, ,则波速,则经过0.15s,波传播距离x=vt=3m.故C正确.,质点Q的运动方向沿y轴负方向.故D错误.
故选AC
考点:波长、频率和波速的关系;横波的图象.
点评:波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系.同时,熟练要分析波动形成的过程,分析物理量的变化情况.
三、实验题(每空2分,共16分)
9. 了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验:
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有( )
A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C. 为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D. 拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔∆t即为单摆周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力加速度的大小为__________m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-T2图像是图丙中的__________(选填“①”“②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比__________(选填“偏大“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AC (2)9.86
(3) ①. ③ ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小实验误差和摆线对实验的影响,摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的,故A正确;
B.可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期,但摆角不能过大,不能超过5°,故B错误;
C.为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端,故C正确;
D.在摆球摆动至平衡位置时开始计时,且记录摆球摆动若干次全振动的总时间,再计算单摆的周期,以减小实验误差,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
根据单摆周期公式
可得
从图像中可知斜率
解得
【小问3详解】
[1]根据单摆的周期公式可得
所以
即L-T2图像纵轴截距为正,图像为③;
[2]图像斜率仍为,对重力加速度的测量无影响。
10. 验小组同学欲测量镍氢7号电池的电动势和内阻,实验器材如下:
A.待测镍氢7号电池一节(电动势约为1.2V,内阻约为20mΩ);
B.电流表(量程为0~0.6A,内阻);
C.电压表(量程为0~3V,内阻);
D.滑动变阻器R(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A);
E.定值电阻;
F.开关、导线若干。
(1)实验小组同学设计了甲、乙两种实验电路,为了更精确测量该电池的电动势E和内阻r,应选择______(填“甲”或“乙”)电路。
(2)按(1)中合适的电路图连接好实物图进行实验,实验测得多组数据,绘制的U-I图像如图丙所示,则该镍氢7号电池的电动势E=______V、内阻r=______mΩ。
(3)电动势的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,内阻的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)甲 (2) ①. 1.25 ②. 30
(3) ①. 等于 ②. 等于
【解析】
【小问1详解】
由于本实验中电流表的内阻已知,因此把电流表接入干路,可以避免系统误差,故选择甲电路图。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得
结合可知,电源的电动势为
图像的斜率为
结合题意可知,
解得电源的内阻为
【小问3详解】
[1][2]从实验原理上分析,由于电流表的内阻已知,等效到电源内阻中,最后再减去,故电动势和内阻的测量值均等于真实值。
四、解答题(本题共3小题,共44分)
11. 一台小型发电机的构造示意图如图所示,匝的矩形线圈abcd以角速度绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动,产生的交变电流向外电阻供电。已知矩形线圈的面积、内阻,其余电阻不计,匀强磁场的磁感应强度大小,从图示位置开始计时,求:
(1)发电机所产生的电动势的瞬时值表达式。
(2)电阻R的热功率。
(3)从图示位置开始,经过,通过电阻R的电荷量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电动势的峰值
则电动势的瞬时值表达式
【小问2详解】
感应电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律可知,流经电阻R的电流有效值
定值电阻R的热功率
解得
【小问3详解】
从图示位置开始,经过,线圈转过的角度
穿过线圈的磁通量的变化量大小
感应电动势的平均值
平均感应电流
流经电阻R的电荷量
解得
12. 如图所示,倾角为,间距为的两根足够长的平行金属导轨固定在绝缘斜面上,上端接有一阻值的定值电阻。整个斜面有垂直斜面向上,磁感应强度的匀强磁场。有一质量,电阻的金属棒,从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数,求:(取)
(1)当金属棒沿导轨向下运动的速度时,棒的加速度大小;
(2)金属棒沿导轨向下运动过程中,棒的最大速度大小;
(3)若金属棒从静止下滑距离时,恰好达到最大速度,求此过程所用时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对金属棒进行受力分析,沿斜面方向安培力
其中,
根据牛顿第二定律有
代入数据,联立解得
【小问2详解】
当金属棒的加速度为零时,速度达到最大,则有
其中,
解得
【小问3详解】
金属棒下滑过程中,根据动量定理
其中,,
联立解得
13. 现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示,在坐标系所在的平面内,第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场,第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在C点沿y轴正方向以初速度发射质量为m,电荷量为的粒子,粒子依次经过y轴上的D、O点。已知C点坐标为(,0),D点坐标为(0,2L)。粒子重力不计,求∶
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从C点运动到O点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在电场中做类平抛运动,在垂直电场方向做匀速直线运动,则有
沿电场方向做匀变速直线运动,则有
在电场中,根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
设粒子入射到磁场速度大小为,与轴夹角为,则有,
解得,
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,则
解得
根据洛伦兹力提供向心力,故有
解得磁感应强度大小
【小问3详解】
粒子在电场中由点运动到点的时间为
粒子在磁场中运动周期为
由图可知,粒子转过的圆心角为,粒子在磁场中由点运动到点的时间为
粒子从点运动到点的时间为
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物理试题
时间:60分钟 共100分
一、单选题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
1. 某电场区域的电场线如图,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )
A. 负试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是
B. a、b两点的电势关系
C. 正试探电荷在a、b两点的电势能关系是
D. 该电场可能是一个正的场源电荷产生的电场
2. 如图(a),装有砂粒的试管竖直静浮于水中,将其提起一小段距离后释放,一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,试管振动图像如图(b)所示,则试管( )
A. 振幅为 B. 振动频率为
C. 在时速度为零 D. 在时加速度方向竖直向下
3. 下图是交流发电机的示意图,则( )
A. 甲图线圈中电流的流向是B流向A
B. 乙图线圈中电流方向正在改变
C. 丙图线圈中的磁通量最小
D. 丁图线圈中电流最大
4. 第六代移动通信技术(6G)使用的电磁波,部分处于太赫兹(THz)波段。,单位THz对应的物理量是( )
A. 能量 B. 功率 C. 频率 D. 波长
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分)
5. 关于电磁波的特性,下列说法正确的是( )
A. 医院常用射线来杀菌消毒
B. 常用的空调遥控器发出红外线脉冲信号
C. 雷达发射电磁波受天气影响,浓雾天不能使用
D. 射线可用来进行人体透视
6. 如图所示,理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈接有滑动变阻器和定值电阻,各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,则( )
A. 电流表的示数变小 B. 电流表的示数变小
C. 电压表V的示数变大 D. 变压器的输入功率变大
7. “西电东送”是我国重要的战略工程,从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源,R为输电导线的电阻,的副线圈并联多个用电器,下列说法正确的是( )
A. 输出电压等于输入电压
B. 输出功率大于输入功率
C. 用电器增多后,R消耗的功率减小
D. 用电器增多后,的输出电压降低
8. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起
A. 经过 0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B. 经过 0 .25s 时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
C. 经过 0.15s,波沿x 轴的正方向传播了 3m
D. 经过 0.1s 时,质点Q的运动方向沿y 轴正方向
三、实验题(每空2分,共16分)
9. 了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验:
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有( )
A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C. 为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D. 拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔∆t即为单摆周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力加速度的大小为__________m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-T2图像是图丙中的__________(选填“①”“②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比__________(选填“偏大“偏小”或“不变”)。
10. 验小组同学欲测量镍氢7号电池的电动势和内阻,实验器材如下:
A.待测镍氢7号电池一节(电动势约为1.2V,内阻约为20mΩ);
B.电流表(量程为0~0.6A,内阻);
C.电压表(量程为0~3V,内阻);
D.滑动变阻器R(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A);
E.定值电阻;
F.开关、导线若干。
(1)实验小组同学设计了甲、乙两种实验电路,为了更精确测量该电池的电动势E和内阻r,应选择______(填“甲”或“乙”)电路。
(2)按(1)中合适的电路图连接好实物图进行实验,实验测得多组数据,绘制的U-I图像如图丙所示,则该镍氢7号电池的电动势E=______V、内阻r=______mΩ。
(3)电动势的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,内阻的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
四、解答题(本题共3小题,共44分)
11. 一台小型发电机的构造示意图如图所示,匝的矩形线圈abcd以角速度绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动,产生的交变电流向外电阻供电。已知矩形线圈的面积、内阻,其余电阻不计,匀强磁场的磁感应强度大小,从图示位置开始计时,求:
(1)发电机所产生的电动势的瞬时值表达式。
(2)电阻R的热功率。
(3)从图示位置开始,经过,通过电阻R的电荷量。
12. 如图所示,倾角为,间距为的两根足够长的平行金属导轨固定在绝缘斜面上,上端接有一阻值的定值电阻。整个斜面有垂直斜面向上,磁感应强度的匀强磁场。有一质量,电阻的金属棒,从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数,求:(取)
(1)当金属棒沿导轨向下运动的速度时,棒的加速度大小;
(2)金属棒沿导轨向下运动过程中,棒的最大速度大小;
(3)若金属棒从静止下滑距离时,恰好达到最大速度,求此过程所用时间。
13. 现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示,在坐标系所在的平面内,第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场,第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在C点沿y轴正方向以初速度发射质量为m,电荷量为的粒子,粒子依次经过y轴上的D、O点。已知C点坐标为(,0),D点坐标为(0,2L)。粒子重力不计,求∶
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从C点运动到O点的时间。
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