内容正文:
2025—2026(二)天津二中高二年级阶段性知识回顾
物理学科试卷
一、单选题
1. 下列四幅图关于各物理量方向间的关系中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,图中安培力方向水平向左,故A正确;
B.图中电流方向与磁场方向垂直,所以安培力为,故B错误;
C.根据左手定则可知,图中安培力方向垂直于磁场方向斜向左上方,故C错误;
D.根据右手螺旋定则可知,图中螺线管内的磁场方向水平向右,粒子的速度方向与磁场方向平行,所以粒子不受洛伦兹力作用,故D错误。
故选A。
2. 如右图所示,理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干,设电动机的线圈电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则有
A. P<UI B. P=I2(R1+R2) C. P>UI D. P>I2(R1+R2)
【答案】D
【解析】
【详解】电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以总功率P=IU,所以AC错误.电吹风机中发热的功率要用I2R来计算,所以总的发热功率为I2(R1+R2),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以B错误,D正确.故选D.
点睛:对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
3. 图甲为交流发电机的示意图,磁场可视为水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小B=2T,匝数N=100,面积为S=10cm2,电阻为r=2Ω的矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向以转速n=10r/s匀速转动,线圈通过电刷与R=8Ω的定值电阻相连,电流表为理想交流电流表,则( )
A. 电流方向每秒改变10次
B. 电流表的示数约为0.89A
C. 图示位置线圈ABCD上的电流方向为
D. 线圈转速加倍,线圈转一周,电阻R产生的焦耳热变为原来的4倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可得,周期为
一个周期内,电流方向改变两次,所以每秒改变20次,故A错误;
B.感应电动势的最大值为
根据闭合电路欧姆定律可得
故B正确;
C.根据楞次定律可知,图示位置线圈ABCD上的电流方向为A→D→C→B→A,故C错误;
D.若线圈转速加倍,则感应电动势加倍,感应电流加倍,线圈转一周的时间减半,根据焦耳定律可得,电阻R产生的焦耳热变为原来的2倍,故D错误。
故选B。
4. 一个理想的自耦变压器左端接交变电流,电压随时间变化的关系为,右端接入如图所示电路,两个灯泡的额定电压均为,两个电表均为理想交流电表,为定值电阻,不计导线的电阻。当开关断开时灯泡正常工作。则下列说法正确的是( )
A. 此时变压器原、副线圈电流之比为
B. 当自耦变压器的可动端顺时针转动时,定值电阻消耗的功率增大
C. 闭合开关后,电压表示数变小,电流表示数变大
D. 闭合开关后,将自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动可使灯泡正常工作
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查考生的理解能力、逻辑推理能力,需要考生利用交变电流、变压器、电路动态分析的相关知识解题。
【详解】A.开关断开时灯泡正常工作,有,由于定值电阻要分压,所以,原、副线圈匝数比
而原、副线圈电流之比
A错误;
B.当自耦变压器的可动端顺时针转动时,副线圈匝数变少,所以副线圈输出电压减小,故副线圈电流减小,所以定值电阻消耗的功率减小,B错误;
C.当开关闭合后两个灯泡并联,副线圈总电阻变小,副线圈输出电压不变,所以副线圈电流变大,定值电阻上分得的电压变大,灯泡两端电压变小,所以电压表示数变小,由于副线圈电流变大,所以原线圈电流变大,所以电流表示数变大,C正确;
D.闭合开关后灯泡两端的电压变小,要使灯泡正常工作需要适当增大副线圈的输出电压,即需要增大副线圈的匝数,所以应该逆时针转动自耦变压器的可动端,D错误。
故选C。
5. 如图所示,光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动.设斜面足够长,则在Q向上运动过程中
A. 物块Q的动能一直增大
B. 物块Q的电势能一直增大
C. 物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大
D. 物块Q的机械能一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 开始电场力大于重力沿斜面向下的分力,动能增大,但电场力不断减小,当电场力小于重力沿斜面向下的分力,合力与运动方向相反,动能减小,故A错误;
B. P、Q之间越来越远,P、Q之间的排斥力(电场力)做正功,电势能越来越小,故B错误.
C. 物体动能、重力势能、电势能总和守恒,动能先增大后减小,物块P、Q的重力势能和电势能之和就先减小后增大,故C错误;
D. P、Q之间越来越远,电势能越来越小,根据能量守恒,Q的动能和重力势能之和(机械能)肯定越来越大,故D正确.
二、多选题
6. 如图所示,甲是回旋加速器,乙是磁流体发电机,丙是速度选择器,丁是霍尔元件,其中丙的磁感应强度大小为、电场强度大小为,下列说法正确的是( )
A. 甲图要增大粒子的最大动能,可减小磁感应强度
B. 乙图可判断出A极板是发电机的负极
C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D. 丁图中可以判断形成电流的电荷(载流子)是负电荷
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据洛伦兹力提供向心力有
解得粒子做匀速圆周运动的线速度为
设回旋加速器D形盒的半径为,则粒子在回旋加速器中的最大速度为
所以粒子在回旋加速器中的最大动能为
由此可知,要想增大粒子的最大动能,可增大磁感应强度或D形盒的半径,故A错误;
B.根据左手定则可知,乙图中正离子受到的洛伦兹力向下,故正离子向下偏转,所以下极板带正电,即A极板是发电机的负极,B极板是发电机的正极,故B正确;
C.丙图中电场的方向与磁感应强度的方向相互垂直,要想带电粒子沿直线通过速度选择器,其受到的电场力和洛伦兹力应等大反向,所以有
解得
即粒子沿直线通过速度选择器的条件是,故C正确;
D.物理上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。由于丁图中电荷向轴的正方向运动,与电流的方向相同,所以形成电流的电荷(载流子)是正电荷,故D错误。
故选BC。
7. 轻质细线吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈,其总电阻为。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 线圈中的感应电流大小为 B. 内线圈产生的焦耳热为
C. 时轻质细线的拉力大小为 D. 内通过导线横截面的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图乙可知线圈中产生的感应电动势大小为
则线圈中的感应电流大小为,故A错误;
B.内线圈产生的焦耳热为,故B正确;
C.穿过线圈的磁通量向里增大,根据楞次定律可知,线圈的感应电流为逆时针方向,则线圈受到的安培力竖直向上;以线圈为对象,时刻,根据平衡条件可得
解得时轻质细线的拉力大小为,故C错误;
D.内通过导线横截面的电荷量为,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,闭合开关S后再断开S,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将竖直向下运动
B. 有从b向a的电流通过灵敏电流计
C. 电容器两极板间的电压增大
D. P点的电势不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.依题意,由公式、和可得
由于电容器带电荷量Q保持不变,若将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,d增大,可知,板间电场强度E不变,则油滴所受电场力不变,油滴仍静止,故A错误;
B.电容器的带电荷量Q保持不变,电流计中没有电流通过,故B错误;
C.将下极板竖直向下缓慢移动时,d增大,根据
可知电容器电容C减小,根据
可知电容器两极板间的电压U增大,故C正确;
D.P点到上极板的距离Δd不变,电场强度E不变,由
知,P点与上极板间电势差不变,P点的电势不变,故D正确。
故选CD。
三、实验题
9.
(1)如图所示为20分度游标卡尺,读数为__________。
(2)如图所示螺旋测微器的读数为__________。
(3)如图,利用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针向右偏转角度很小,需要进行的操作是( )
A. 换更小倍率挡,需要重新进行欧姆调零 B. 换更小倍率挡,无需重新进行欧姆调零
C. 换更大倍率挡,需要重新进行欧姆调零 D. 换更大倍率挡,无需重新进行欧姆调零
(4)为了测量某待测电阻的阻值(大约),有以下器材可供选择:
电流表:(量程,内阻约)
电流表:(量程,内阻约)
电压表:(量程,内阻约)
电压表:(量程,内阻很大)
滑动变阻器:(,允许最大电流)
滑动变阻器:(,允许最大电流)
电源:(约为,内阻不计)
开关S一个,导线若干
①电流表应选__________(填器材代号);
②请在下框中画出测量的实验电路图__________(要求两端的电压必须从零开始可调)
③通过分析,在本实验中的测量值__________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)109.50
(2)5.700 (3)C
(4) ①. ②. 见解析 ③. 小于
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图可知读数为
【小问2详解】
螺旋测微器的精确值为,由图可知读数为
【小问3详解】
利用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针向右偏转角度很小,可知待测电阻阻值相对所选倍率较大,应换更大倍率挡,需要重新进行欧姆调零。
故选C。
【小问4详解】
①[1]待测电阻的阻值大约为,电源电动势约为,由
可知电流表应选;
②[2]要求两端的电压必须从零开始可调,则滑动变阻器应采用分压接法,为了调节方便,滑动变阻器应选择阻值较小的;由于电源电动势约为,则电压表应选择,根据
可知电流表应采用外接法,则实验电路图如图所示
③[3]由于电流表应采用外接法,电压表的分流使得电流表的示数大于通过待测电阻的真实电流,根据欧姆定律可知,的测量值小于真实值。
四、解答题
10. 如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度未知;第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴负半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场,经过x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场,最后从y轴正半轴上的P点垂直于y轴射入第Ⅱ象限。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差;
(2)粒子在磁场中运动的半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t0。
【答案】(1) ; (2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)设粒子在N点的速度为v
根据动能定理
联立可得
(2)从M到N,设粒子沿y轴方向的位移为y,沿x轴方向的位移为x,经历的时间为t
粒子在磁场中做圆周运动的半径为r
联立解得
(3)由题意可知粒子的运动时间分为两段,电场中
联立可得
在磁场中带电粒子转过圆心角
所以带电粒子在磁场中运动时间
故粒子从M点运动到P点的总时间
11. 如图所示,两条固定的平行光滑金属导轨、与水平面夹角为,轨道间距。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度大小,、间连接阻值的电阻。长度也为的金属杆放置在导轨上,其两端与导轨接触良好,某时刻由静止释放。已知金属杆质量,电阻。导轨足够长且电阻不计。重力加速度。
(1)求金属杆运动过程中的最大加速度大小;
(2)求金属杆运动过程中的最大速度大小以及此时金属杆两端的电压;
(3)简要说明金属杆达到最大速度后该装置中能量的转化情况。
【答案】(1)
(2)
(3)重力势能的减少量转化为金属杆电阻的焦耳热和电阻的焦耳热
【解析】
【小问1详解】
当金属杆刚释放的时候,合力最大,金属杆加速度最大为。
【小问2详解】
当金属杆匀速运动时,金属杆达到最大速度,此时有
金属杆切割磁感线产生的电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
根据欧姆定律有金属杆两端电压为
解得。
【小问3详解】
金属杆达到最大速度后,金属杆做匀速直线运动,重力势能的减少量转化为金属杆电阻的焦耳热和电阻的焦耳热。
12. 如图所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下匀强磁场中,金属棒ab放置在框架上,接触良好、可无摩擦滑动,此时abed构成一个边长为L的正方形,其左端接有阻值为2r的电阻,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0。
(1)若从t=0时刻起,磁感应强度B均匀增加,每秒增量为k,同时保持棒静止,求t=t1秒时需加的垂直于棒的水平拉力;
(2)若从t=0时刻起,磁感应强度B逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化?(写出B与t的关系式)
(3)若磁感应强度大小始终为1T,导体棒ab质量为m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω,棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下从静止开始沿导轨运动距离1.9m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直),试求金属棒在这一过程中产生的焦耳热。
【答案】(1),方向水平向右;(2);(3)1.1J
【解析】
【详解】(1)由法拉第电磁感应定律知回路中感应电动势
感应电流
当t=t1时安培力大小
方向水平向右
(2)为了使棒中不产生感应电流,则回路中总磁通量不变即
B0L2=BS
其中S为t时间内增加的面积
S=L(L+vt)
所以,从t=0开始,磁感应强度随时间的变化规律是
(3)棒达到最大速度时有
得
由功能关系
得
Q=3.3J
则有
解得
Qr=1.1J
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2025—2026(二)天津二中高二年级阶段性知识回顾
物理学科试卷
一、单选题
1. 下列四幅图关于各物理量方向间的关系中,正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如右图所示,理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干,设电动机的线圈电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则有
A. P<UI B. P=I2(R1+R2) C. P>UI D. P>I2(R1+R2)
3. 图甲为交流发电机的示意图,磁场可视为水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小B=2T,匝数N=100,面积为S=10cm2,电阻为r=2Ω的矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向以转速n=10r/s匀速转动,线圈通过电刷与R=8Ω的定值电阻相连,电流表为理想交流电流表,则( )
A. 电流方向每秒改变10次
B. 电流表的示数约为0.89A
C. 图示位置线圈ABCD上的电流方向为
D. 线圈转速加倍,线圈转一周,电阻R产生的焦耳热变为原来的4倍
4. 一个理想的自耦变压器左端接交变电流,电压随时间变化的关系为,右端接入如图所示电路,两个灯泡的额定电压均为,两个电表均为理想交流电表,为定值电阻,不计导线的电阻。当开关断开时灯泡正常工作。则下列说法正确的是( )
A. 此时变压器原、副线圈电流之比为
B. 当自耦变压器的可动端顺时针转动时,定值电阻消耗的功率增大
C. 闭合开关后,电压表示数变小,电流表示数变大
D. 闭合开关后,将自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动可使灯泡正常工作
5. 如图所示,光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动.设斜面足够长,则在Q向上运动过程中
A. 物块Q的动能一直增大
B. 物块Q的电势能一直增大
C. 物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大
D. 物块Q的机械能一直增大
二、多选题
6. 如图所示,甲是回旋加速器,乙是磁流体发电机,丙是速度选择器,丁是霍尔元件,其中丙的磁感应强度大小为、电场强度大小为,下列说法正确的是( )
A. 甲图要增大粒子的最大动能,可减小磁感应强度
B. 乙图可判断出A极板是发电机的负极
C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D. 丁图中可以判断形成电流的电荷(载流子)是负电荷
7. 轻质细线吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈,其总电阻为。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 线圈中的感应电流大小为 B. 内线圈产生的焦耳热为
C. 时轻质细线的拉力大小为 D. 内通过导线横截面的电荷量为
8. 如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,闭合开关S后再断开S,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将竖直向下运动
B. 有从b向a的电流通过灵敏电流计
C. 电容器两极板间的电压增大
D. P点的电势不变
三、实验题
9.
(1)如图所示为20分度游标卡尺,读数为__________。
(2)如图所示螺旋测微器的读数为__________。
(3)如图,利用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针向右偏转角度很小,需要进行的操作是( )
A. 换更小倍率挡,需要重新进行欧姆调零 B. 换更小倍率挡,无需重新进行欧姆调零
C. 换更大倍率挡,需要重新进行欧姆调零 D. 换更大倍率挡,无需重新进行欧姆调零
(4)为了测量某待测电阻的阻值(大约),有以下器材可供选择:
电流表:(量程,内阻约)
电流表:(量程,内阻约)
电压表:(量程,内阻约)
电压表:(量程,内阻很大)
滑动变阻器:(,允许最大电流)
滑动变阻器:(,允许最大电流)
电源:(约为,内阻不计)
开关S一个,导线若干
①电流表应选__________(填器材代号);
②请在下框中画出测量的实验电路图__________(要求两端的电压必须从零开始可调)
③通过分析,在本实验中的测量值__________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
四、解答题
10. 如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度未知;第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴负半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场,经过x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场,最后从y轴正半轴上的P点垂直于y轴射入第Ⅱ象限。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差;
(2)粒子在磁场中运动的半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t0。
11. 如图所示,两条固定的平行光滑金属导轨、与水平面夹角为,轨道间距。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度大小,、间连接阻值的电阻。长度也为的金属杆放置在导轨上,其两端与导轨接触良好,某时刻由静止释放。已知金属杆质量,电阻。导轨足够长且电阻不计。重力加速度。
(1)求金属杆运动过程中的最大加速度大小;
(2)求金属杆运动过程中的最大速度大小以及此时金属杆两端的电压;
(3)简要说明金属杆达到最大速度后该装置中能量的转化情况。
12. 如图所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下匀强磁场中,金属棒ab放置在框架上,接触良好、可无摩擦滑动,此时abed构成一个边长为L的正方形,其左端接有阻值为2r的电阻,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0。
(1)若从t=0时刻起,磁感应强度B均匀增加,每秒增量为k,同时保持棒静止,求t=t1秒时需加的垂直于棒的水平拉力;
(2)若从t=0时刻起,磁感应强度B逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化?(写出B与t的关系式)
(3)若磁感应强度大小始终为1T,导体棒ab质量为m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω,棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下从静止开始沿导轨运动距离1.9m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直),试求金属棒在这一过程中产生的焦耳热。
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