内容正文:
无锡市玉祁高级中学2025-2026学年秋学期期中检测
高二物理(选修)
时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题(共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A. 电磁波在真空中的速度为c = 3.00×108m/s
B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C. 手机既可接收电磁波,又可发射电磁波
D. 电磁波不能传播能量
2. 下列四幅图中,闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动,其中能产生感应电流的是( )
A. 甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动
B. 乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动
C. 丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动
D. 丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中斜向下运动
3. 如图所示,两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( )
A. 区域Ⅰ B. 区域Ⅱ
C. 区域Ⅲ D. 区域Ⅳ
4. 如图为某手机电池背面印有一些符号,下列说法正确的是( )
A. “毫安时”(mA·h)是电能的单位
B. 该电池充满电可提供的电能为7.2J
C. 该电池放电时能输出的总电荷量为7200C
D. 若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100小时
5. 如图所示,有一段长为1m,电阻为15Ω的金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连,已知M、N间的短圆弧长20cm,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A,则( )
A. M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为12Ω
B. 闭合圆环在M、N间的电阻值为2.8Ω
C. 闭合圆环在M、N间的电阻值为15Ω
D. 通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.4A
6. 如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为,内阻为,电阻箱R接入电路的阻值为,下列说法正确的是( )
A. 改装为15V量程的电压表,选择图甲,
B. 改装为15V量程的电压表,选择图乙,
C. 改装为0.6A量程的电流表,选择图甲,
D. 改装为0.6A量程的电流表,选择图乙,
7. 如图,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。在不能拆开电路的前提下,现使用一多用电表对故障电路进行检测:选择直流电压挡,闭合开关S,红、黑表笔分别接在接线柱E、F上,电压表示数为;断开开关S,选择欧姆挡,红、黑表笔分别同时接E、F,指针不偏转。则下列判断可能正确的是( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 导线断开 D. 导线断开
8. 在如图所示的U—I图中,直线a为某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图可知( )
A. 电源的输出功率为4.0W
B. 电源的路端电压为4.0V,电源的效率为66.7%
C. 该电源的电动势为6.0V,电源内阻因发热损耗功率3.0W
D. 用更大的电阻与该电源组成闭合回路,电源的输出功率增大
9. 一质量为4kg的物块在水平外力F的作用下从静止开始沿光滑的水平面做直线运动。F随时间t变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~9s内物块先加速后减速 B. 时物块的速率为
C. 0~3s内物块的动量变化量大小为 D. 0~5s内F的冲量大小为
10. 如图所示,直流电路中电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,已知,电容器电容为C。现闭合,断开,下列说法正确的是( )
A. 将滑片逐渐向左滑动,电压表示数U增大,电流表示数减小
B. 将滑片逐渐向左滑动,电容器两端电势差保持不变
C. 将滑片逐渐向左滑动,的功率一定减小
D. 滑片置于中点,闭合,电容器两端电压减小
二、非选择题(共6题,共60分,其中第13题到第16题解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
11. 某同学想设计一个测量导体棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电压表V(内阻约为1000Ω,量程为5V)
B.电流表A(内阻约为10Ω,量程为6mA)
C.滑动变阻器R(5Ω,2A)
D.干电池组(6V,0.05Ω)
E.一个开关和导线若干
F.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲,用螺旋测微器测导体棒的直径D为______mm;如图乙用10分度游标卡尺测导体棒的长度l为______mm。
(2)用多用电表粗测导体棒的阻值:
①当用“×10”挡时,正确操作后,发现指针偏转角度过小,该同学应该换用______挡(填“×1”或“×100”);
②换挡后,立即测量,得到导体棒的电阻;
③在②中,操作遗漏的步骤是______,重新正确操作后,表盘示数如图丙所示,则导体棒的阻值约为______Ω。
(3)请根据提供的器材,在图丁中设计一个实验电路,要求尽可能精确测量导体棒的阻值______。
(4)若实验测得阻值为R,则此测量值与真实值相比,______(填“偏大”或“偏小”或“相等”)。
12. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图甲所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流。回答下列问题:
根据记录数据作出图像,如图乙所示。已知,可得______V(保留两位有效数字),______Ω(保留两位有效数字)。
13. 在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一边长分别为a、b的矩形线框,初始时如图所示。求:
(1)初始时,矩形线框的磁通量;
(2)线框绕转动的过程中磁通量的变化量。
14. 某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落,重锤在地面上砸出一个深坑,重锤冲击地面的过程历时0.1s。取g=10m/s2。求:
(1)重锤自由下落过程中所受重力的冲量大小;
(2)重锤对地面的平均冲击力大小。
15. 如图所示,电源电动势,电容器的电容,定值电阻,灯泡电阻,电动机的额定电压,线圈电阻。开关S闭合,电路稳定后,电动机正常工作,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电动机的输出功率;
(3)电动机被卡住后,需要断开开关检查故障。求开关S断开后,流过电动机的电荷量。
16. 在图甲的电路中,是可变电阻,,电源电动势为E,内阻为r。实验时调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的U—I图像如图乙中AB所示,求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)可变电阻的最大功率;
(3)电源的最大输出功率。
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无锡市玉祁高级中学2025-2026学年秋学期期中检测
高二物理(选修)
时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题(共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A. 电磁波在真空中的速度为c = 3.00×108m/s
B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C. 手机既可接收电磁波,又可发射电磁波
D. 电磁波不能传播能量
【答案】D
【解析】
【分析】电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s;电磁波是由变化电磁场产生的,电磁波有:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线.它们的波长越来越短,频率越来越高.
【详解】A项:根据电磁理论以及目前的测量可知,电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s.故A正确;
B项:根据电磁波谱的知识可知,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波.故B正确;
C项:手机既可接收信号,又可发射信号;既可接收电磁波,又可发射电磁波.故C正确;
D项:电磁振荡在空间中传播,就形成电磁波,所以电磁波向外传播能量.故D不正确
本题选择不正确的,故选D.
【点睛】电磁波是横波,是由变化的电场与变化磁场,且相互垂直.电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量.电磁波在真空传播速度与光速一样,电磁波与光均是一种物质,所以不依赖于介质传播.
2. 下列四幅图中,闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动,其中能产生感应电流的是( )
A. 甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动
B. 乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动
C. 丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动
D. 丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中斜向下运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动,穿过导线框的磁通量发生变化,导线框能产生感应电流,故A正确;
B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动,穿过导线框的磁通量保持不变,导线框不能产生感应电流,故B错误;
C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动,穿过导线框的磁通量保持不变,导线框不能产生感应电流,故C错误;
D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中斜向下运动,穿过导线框的磁通量保持不变,导线框不能产生感应电流,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( )
A. 区域Ⅰ B. 区域Ⅱ
C. 区域Ⅲ D. 区域Ⅳ
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由安培定则可知,I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里,I2电流在其右方产生的磁场方向垂直纸面向里,故只有在区域Ⅰ,两个电流产生的磁场才都向里。
故选A。
4. 如图为某手机电池背面印有一些符号,下列说法正确的是( )
A. “毫安时”(mA·h)是电能的单位
B. 该电池充满电可提供的电能为7.2J
C. 该电池放电时能输出的总电荷量为7200C
D. 若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100小时
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据,毫安时()是电流×时间,是电荷量的单位,不是电能单位,A错误;
B.充满电的总电能,电荷量 因此 ,B错误;
C.由上述计算,该电池放电可输出的总电荷量 ,C正确;
D.待机时间 ,D错误。
故选 C。
5. 如图所示,有一段长为1m,电阻为15Ω的金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连,已知M、N间的短圆弧长20cm,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A,则( )
A. M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为12Ω
B. 闭合圆环在M、N间的电阻值为2.8Ω
C. 闭合圆环在M、N间的电阻值为15Ω
D. 通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.4A
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据电阻定律,导体的电阻与长度成正比,故短弧的电阻为
长弧的电阻为
闭合圆环在M、N间的电阻值为短弧和长弧并联的电阻,即
故ABC错误;
D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度与通过M、N间的长圆弧金属丝的电流强度之比等于其电阻的反比,即
总电流为0.5A,故通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为,内阻为,电阻箱R接入电路的阻值为,下列说法正确的是( )
A. 改装为15V量程的电压表,选择图甲,
B. 改装为15V量程的电压表,选择图乙,
C. 改装为0.6A量程的电流表,选择图甲,
D. 改装为0.6A量程的电流表,选择图乙,
【答案】B
【解析】
【详解】AB.改装为15V量程的电压表,需要串联一个电阻,选择图乙,电阻箱接入电路的阻值为,故A错误,B正确;
CD.改装为0.6A量程的电流表,需要并联一个电阻,选择图甲,电阻箱接入电路的阻值为,故CD错误。
故选B。
7. 如图,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。在不能拆开电路的前提下,现使用一多用电表对故障电路进行检测:选择直流电压挡,闭合开关S,红、黑表笔分别接在接线柱E、F上,电压表示数为;断开开关S,选择欧姆挡,红、黑表笔分别同时接E、F,指针不偏转。则下列判断可能正确的是( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 导线断开 D. 导线断开
【答案】B
【解析】
【详解】“闭合开关S,红、黑表笔分别接在接线柱E、F上,电压表示数为”说明从电源正极到接线柱E是没有断路,从电源负极到接线柱F没有断路;“断开开关S,选择欧姆挡,红、黑表笔分别同时接E、F,指针不偏转”说明接线柱E、接线柱F之间也就是小灯泡电阻无穷大,是断路,如果灯泡短路,指针应该有明显地偏转。故B正确,ACD错误;
故选B。
8. 在如图所示的U—I图中,直线a为某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图可知( )
A. 电源的输出功率为4.0W
B. 电源的路端电压为4.0V,电源的效率为66.7%
C. 该电源的电动势为6.0V,电源内阻因发热损耗功率3.0W
D. 用更大的电阻与该电源组成闭合回路,电源的输出功率增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.交点坐标表示回路电流和电压,其对应的面积表示电源的输出功率,电源的输出功率为
,故A正确;
B.电源的路端电压为4.0V,电源的效率为,故B正确;
C.该电源的电动势为6.0V,电源内阻为
因发热损耗功率为,故C错误;
D.根据图像,外电阻为
内电阻为
用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路,外电阻远离电源的内阻,电源的输出功率减小,D错误。
故选AB。
9. 一质量为4kg的物块在水平外力F的作用下从静止开始沿光滑的水平面做直线运动。F随时间t变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~9s内物块先加速后减速 B. 时物块的速率为
C. 0~3s内物块的动量变化量大小为 D. 0~5s内F的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.内力F的方向没有变化,物块一直做加速运动,故A错误;
B.内根据动量定理可得
根据图像与坐标轴包围的面积表示力的冲量,则在内有
联立解得时物块的速率为
故B错误;
C.根据动量定理可知内物块的动量变化量大小为
故C错误;
D.0~5s内F的冲量大小为
故D正确。
故选D。
10. 如图所示,直流电路中电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,已知,电容器电容为C。现闭合,断开,下列说法正确的是( )
A. 将滑片逐渐向左滑动,电压表示数U增大,电流表示数减小
B. 将滑片逐渐向左滑动,电容器两端电势差保持不变
C. 将滑片逐渐向左滑动,的功率一定减小
D. 滑片置于中点,闭合,电容器两端电压减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.当闭合、断开并且电路稳定时,电容器支路无电流,外电路只有与串联。设滑动变阻器接入电路的电阻为,则总电流为
滑片逐渐向左滑动时,接入电路的减小,所以增大,而不是减小。电压表测的是路端电压,因此
随着减小,也减小,而不是增大,故A错误。
B.在断开且电路稳定时,电容器支路中无电流,因此上电压为零,电容器两端电压等于路端电压,即
当滑片向左滑动时,减小,所以也随之减小,不会保持不变,故B错误。
C.滑动变阻器的功率为
当 时,随增大而增大;当时,随增大而减小。因此,当滑片向左滑动、减小时,的功率不一定减小,故C错误。
D.设滑片置于中点时,接入电路的滑动变阻器电阻为。闭合重新稳定后,电容器两端电压等于两端的电压,闭合前,电容器电压等于路端电压,显然闭合后,电路重新稳定时电容器两端电压减小,故D正确。
故选D。
二、非选择题(共6题,共60分,其中第13题到第16题解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
11. 某同学想设计一个测量导体棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电压表V(内阻约为1000Ω,量程为5V)
B.电流表A(内阻约为10Ω,量程为6mA)
C.滑动变阻器R(5Ω,2A)
D.干电池组(6V,0.05Ω)
E.一个开关和导线若干
F.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲,用螺旋测微器测导体棒的直径D为______mm;如图乙用10分度游标卡尺测导体棒的长度l为______mm。
(2)用多用电表粗测导体棒的阻值:
①当用“×10”挡时,正确操作后,发现指针偏转角度过小,该同学应该换用______挡(填“×1”或“×100”);
②换挡后,立即测量,得到导体棒的电阻;
③在②中,操作遗漏的步骤是______,重新正确操作后,表盘示数如图丙所示,则导体棒的阻值约为______Ω。
(3)请根据提供的器材,在图丁中设计一个实验电路,要求尽可能精确测量导体棒的阻值______。
(4)若实验测得阻值为R,则此测量值与真实值相比,______(填“偏大”或“偏小”或“相等”)。
【答案】(1) ①. 4.620##4.619##4.621 ②. 101.4
(2) ①. ×100 ②. 欧姆调零 ③. 1000
(3)见解析 (4)偏大
【解析】
【小问1详解】
[1] 螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,固定刻度的读数为4.5mm,可动刻度的读数为
故导体棒的直径为
[2] 游标卡尺的最小分度值为0.1mm,主尺读数为101mm,游标尺的第4小格与主尺对齐,读数
故导体棒的长度为
【小问2详解】
[1] 当用“×10”挡时,正确操作后,发现指针偏转角度过小,说明电阻阻值较大,应选较大倍率,故该同学应该换用×100挡
[2] 欧姆表换挡后需要重新进行欧姆调零,故操作遗漏的步骤是:欧姆调零
[3] 欧姆表的指针所指刻线为10,则电阻阻值为
【小问3详解】
滑动变阻器阻值较小,为方便调节应接成分压式,根据,可知电流表应采用内接法,故设计的电路图如图所示
【小问4详解】
电流表读数准确,由于电流表的分压作用,电压表读数大于两端电压的真实值,根据可知,电阻的测量值大于真实值,所以此处填写“偏大”
12. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图甲所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流。回答下列问题:
根据记录数据作出图像,如图乙所示。已知,可得______V(保留两位有效数字),______Ω(保留两位有效数字)。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律
整理得到
因此,图像的斜率,纵轴截距。
从图乙可得纵轴截距,因此斜率
结合,可得
截距关系, 解得
13. 在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一边长分别为a、b的矩形线框,初始时如图所示。求:
(1)初始时,矩形线框的磁通量;
(2)线框绕转动的过程中磁通量的变化量。
【答案】(1)
(2)减小了
【解析】
【小问1详解】
初始时线框平面与磁场垂直,线框总面积 ,全部处于匀强磁场中,因此
【小问2详解】
线框绕转后,垂直磁场方向的投影面积
因此末态磁通量
磁通量变化量为,负号表示磁通量减少,变化量的大小为
14. 某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落,重锤在地面上砸出一个深坑,重锤冲击地面的过程历时0.1s。取g=10m/s2。求:
(1)重锤自由下落过程中所受重力的冲量大小;
(2)重锤对地面的平均冲击力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
重锤自由下落过程中的时间
所受重力的冲量大小
【小问2详解】
重锤落地的速度
向上为正,重锤冲击地面过程由动量定理
解得
15. 如图所示,电源电动势,电容器的电容,定值电阻,灯泡电阻,电动机的额定电压,线圈电阻。开关S闭合,电路稳定后,电动机正常工作,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电动机的输出功率;
(3)电动机被卡住后,需要断开开关检查故障。求开关S断开后,流过电动机的电荷量。
【答案】(1)3A (2)8W
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律,干路电流为
解得
【小问2详解】
流过灯泡的电流
流过电动机的电流
则电动机的输出功率为
联立解得
【小问3详解】
电动机卡住后,设电动机与灯泡并联电阻为,则
干路电流
断开S前,电容器电压
电容器带电荷量
断开S后电容器放电,流过电动机的电荷量为
代入数据联立解得
16. 在图甲的电路中,是可变电阻,,电源电动势为E,内阻为r。实验时调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的U—I图像如图乙中AB所示,求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)可变电阻的最大功率;
(3)电源的最大输出功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律
把图乙中 、 ,代入得
已知 ,解得
【小问2详解】
将和电源内阻r等效为新电源的内阻,等效内阻 ,等效电动势仍为。
根据电源输出功率规律当外电阻等于等效内阻时,外电阻功率最大,即 时功率最大
【小问3详解】
当外电阻越接近内阻r,电源输出功率越大。
本题中 ,因此
当时,最小,最接近r,电源输出功率最大
【点睛】设电路的外电阻为,电源的输出功率
当内外电阻相同,即时,电源的输出功率最大。
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