精品解析：浙江温州市2025-2026学年高二上学期期末物理试题

2025学年第一学期高二期末质量评价题库 物理（B类） 答题须知： 1．本题库分选择题和非选择题两部分，共7页，建议做题时间90分钟。 2．答题前，务必将自己的姓名、题库答题卡号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本题库上无效。 5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g取。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 电流 B. 电荷量 C. 电势差 D. 磁感应强度 2. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是（　　） A. 法拉第首次发现电流的磁效应 B. 库仑提出库仑定律并测量出静电力常量 C. 密立根通过油滴实验测得元电荷的数值 D. 麦克斯韦提出变化的电场一定能产生变化的磁场 3. 图甲是一个基于变压器原理的无线手机充电器，其简化模型如图乙所示。该装置通过分别安装在充电基座和手机上的线圈，利用产生的磁场传递能量。下列说法正确的是（　　） A. 自感现象是该装置工作的基础 B. 送电线圈与受电线圈中交变电流的频率相同 C. 送电线圈端输入恒定电流也可实现手机无线充电 D. 送电线圈的输出功率一定等于受电线圈的输入功率 4. 如图甲所示为静电喷雾装置，农药雾滴经充电仓后可带上正电，被均匀喷洒在植物上。充电仓内的棒状金属电极与下方金属板间形成电场的部分电场线如图乙所示，a、b为金属电极外表面两点，c、d为同一条电场线上两点，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势比点的高 B. 点的电势比点的高 C. 点的电场强度比点的小 D. 带正电且电荷量相同的农药雾滴在点的电势能比在点的大 5. 太阳风是从太阳上层大气射出的带电粒子流，当太阳风掠过地球时，会引起地磁暴并影响通信。一定区域内的地磁场可视为方向垂直纸面向里的匀强磁场，太阳风中的某带电粒子以垂直该磁场方向的速度射入，其运动轨迹如图所示。已知带电粒子在运动过程中与空气分子碰撞，动能不断减小，磁感应强度、粒子带电量及质量均保持不变，则该粒子（　　） A. 带负电 B. 从b运动到a C. 运动过程中粒子的动量保持不变 D. 运动过程中受到的洛伦兹力做负功 6. 如图所示为某压力测量装置的原理图，该装置可以用电压表的示数指示力的大小。电阻不计的轻弹簧上端连接一轻质挡板，并与滑动变阻器的滑片相连，当挡板不受压力时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知滑动变阻器总电阻为R，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为，所有电表均为理想电表，不计一切阻力。现缓慢增加对挡板的竖直压力F，正常工作范围内，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变小 B. 电流表示数不变 C. 的功率一直增大 D. 电源的效率逐渐增大 7. 如图甲所示为考场安检场景，安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路，如图乙所示。某次，电路中电容器极板的带电量q随时间t的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该LC电路的周期为6s B. t＝0时，线圈L中磁场能达到最大值 C. 若减小线圈自感系数，电路振荡频率降低 D. 在时间内，LC电路中电流在减小 8. 在2025年全运会女子跳水10米台决赛中，陈芋汐高分拿下冠军。比赛中，从运动员以大小为v、方向竖直向下的速度接触水面开始，经时间t速度减为零。已知运动员的质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 水对运动员的平均作用力大小为 B. 运动员动量变化量的大小为 C. 运动员所受合外力的冲量方向竖直向下 D. 运动员所受合外力的冲量大小为 9. 如图所示，水平平行放置的足够长金属板M、N间加上一恒定电压U。某时刻速率相同的电子a和b从M板开始运动，a的初速度竖直向下，b的初速度水平向右。不计电子的重力和电子间的相互作用，则（　　） A. 电子a、b同时到达金属板N B. 运动过程中，电子a、b的加速度不同 C. 到达金属板N时，电子a和b的速度相同 D. 若增大电压U，则电子a、b打在N板上的位置间距减小 10. 如图所示，电阻不计的矩形线圈abcd处在垂直纸面向里的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转轴OO'以角速度匀速转动。已知线圈匝数n＝100匝，面积，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，定值电阻，t＝0时，矩形线圈平面和匀强磁场垂直，下列说法正确的是（　　） A. t＝0时线圈磁通量为零 B. t＝0时线圈感应电动势最大 C. 线圈感应电动势表达式为 D. 在t＝0~t＝0.25s时间内，通过电阻R的电荷量为0.5C 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 紫外线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体内部器官 B. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号改变的技术叫做调制 C. 所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射弱 D. 光敏电阻和热敏电阻两种传感器，都是通过测量电学量确定与之相关的非电学量 12. 关于教材中插图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为电容器，其外壳标注的5.5V为击穿电压 B. 图乙为干簧管，其通过感知周围的电场实现开关的断开与闭合 C. 图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动 D. 图丁为速度选择器，重力不计的电子从左孔水平向右射入装置，可能做匀速直线运动 13. 如图所示为超大容量海上风力发电机组。每台风力发电机叶片转动时可形成面积约为的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机能将此圆内20%的空气动能转化为电能，空气密度为。当海上风速为时，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积约为 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流动能约为 C. 每台风力发电机的发电功率约为 D. 在该风速下持续工作4小时，每台风力发电机发电量约为 非选择题部分 二、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，图中点为小球抛出点在地面纸上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点位置，然后把质量为的被撞小球B静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放，与小球B相碰，并且重复多次，实验得到小球落点平均位置分别为、，测得、、距点的水平距离分别为、，如图乙所示。 （1）以下说法正确的是______ A. 小球A、B直径必须相同 B. 两球的质量关系满足 C. 斜槽必须光滑且末端切线水平 D. 必须测出斜槽末端距白纸的高度 （2）若两小球碰撞过程动量守恒且为弹性碰撞，则测量数据满足表达式______（仅用、、表示）。 15. 某同学欲测量一合金材料金属丝的电阻率。 （1）用多用电表欧姆挡粗测该金属丝的电阻，将选择开关置于“×10”位置，发现多用电表的指针偏角很大，改用合适的倍率重新欧姆调零后，测量时指针位置如图甲所示，该金属丝的电阻r＝______Ω，然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示，该金属丝的直径D＝______mm。 （2）为了更准确的测量该金属丝的电阻，并使该金属丝两端电压从零开始测量，设计如图所示的电路图，导线P端应与点______相连（选填“b”或“c”），导线Q端应______（选填“接点a”或“不接”）。 （3）若测得该金属丝长度为L、直径为D、电压为U、电流为I，则该金属丝电阻率ρ＝______（用L、D、U、I表示）。 16. 图甲是观察电容器的充、放电现象的实验电路图，图丙是探究影响感应电流方向因素的实验仪器实物装置图，请回答下列问题： （1）按图甲连接各实验仪器，电容器充电完毕后开关S接“2”，平行板电容器放电，流经R的电流方向________（选填“向左”或“向右”），电流传感器的电流随时间变化图像如图乙所示，如果不改变电路其他参数，只增大电阻，放电时曲线与横轴所围成的面积将________（选填“增大”“不变”或“变小”）。 （2）按图丙连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下；保持开关闭合，依次进行以下操作：将滑动变阻器连入电路中的阻值调小，灵敏电流计指针将向________（选填“左”或“右”）偏；将铁芯插入线圈A，灵敏电流计指针向右偏，增大铁芯插入线圈A的速度，指针转角将________（选填“增大”或“减小”）。 17. 如图甲所示，质量为m、电阻为R、长为L的导体棒MN，通过两根等长、质量不计的导电轻绳连在等高的两个固定点P、Q，固定点间距也为L。固定点间连接电动势未知、内阻为r的直流电源。导体棒、导电轻绳以及电源构成闭合导体回路。导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场。导体棒静止时，轻绳与竖直方向的夹角，与导体棒垂直的截面如图乙所示，不计其他电阻，重力加速度为g。求： （1）导体棒所受安培力的方向，在图乙中______（选填“水平向右”或“水平向左”）； （2）导体棒所受安培力的大小； （3）直流电源的电动势。 18. 如图所示，一圆心为O、半径R＝0.5m的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面在A点相切，整个空间存在水平向右、N/C的匀强电场。质量＝0.1kg、电量C的滑块甲从水平面上某处静止释放，运动至A点时，与静止于A点的质量＝0.1kg的不带电绝缘滑块乙发生正碰，碰后两滑块继续运动。滑块乙到达半圆弧轨道最高点C时对轨道压力恰好为零，滑块甲沿半圆弧轨道运动到与O点等高的B点时速度为零。已知滑块甲在运动过程中电荷量保持不变，两滑块均可视为质点，忽略空气阻力。求： （1）滑块乙从C点飞出后落到水平面的位置到A点的距离； （2）滑块甲、乙发生正碰后，滑块甲对圆弧轨道A点的压力大小； （3）求碰撞过程中滑块甲、乙损失的总动能。 19. 如图所示，光滑绝缘的水平面内有粗细均匀、边长l＝2m的正方形导线框ABCD，质量m＝1kg、电阻。线框右侧有宽度d＝1m的匀强磁场，磁感应强度B＝1T，方向垂直该平面向里。线框在恒定外力F作用下以垂直磁场边界的速度向右进入磁场，AB边到达磁场右边界时撤去F，一段时间后线框停止运动。已知AB边进入磁场到AB边离开磁场的过程中线框速度恒为。求： （1）AB边刚进入磁场左边界时，线框中电流的大小； （2）AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中，通过线框某一横截面的电荷量q； （3）CD边刚进入磁场左边界时，C、D两点的电势差； （4）线框从进入磁场到停止运动过程中产生的焦耳热Q。 20. 如图所示，空间直角坐标系Oxyz中有一与xOz平面平行且边长为的正方形接收屏M，接收屏M的中心O'坐标为（0，l，0）。在O点存在一粒子源，可沿z轴负方向发射电荷量为＋q、质量为m的粒子，粒子速度大小在范围内均匀分布。已知整个空间存在沿x轴负方向的匀强磁场，沿z轴负方向发射速度为的粒子，恰好垂直打在接收屏上。若不计粒子重力及粒子间的相互作用，落在接收屏上的粒子不影响空间电、磁场，不考虑相对论效应。求： （1）磁感应强度大小； （2）速度为的粒子打击的位置坐标； （3）粒子从原点O射出后运动到接收屏M的时间取值范围； （4）若在整个空间再加一个沿x轴负方向、场强大小的匀强电场（图中未画出），求打到接收屏上粒子数占总粒子数的比例。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期高二期末质量评价题库 物理（B类） 答题须知： 1．本题库分选择题和非选择题两部分，共7页，建议做题时间90分钟。 2．答题前，务必将自己的姓名、题库答题卡号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本题库上无效。 5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g取。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 电流 B. 电荷量 C. 电势差 D. 磁感应强度 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流虽有方向，但其运算遵循代数加减法则，不满足矢量运算法则（如平行四边形定则），电流是标量，A不符合题意； B C．电荷量表示电荷的多少，电势差为两点间电势之差，二者都是仅有大小，无方向，均为标量，BC不符合题意； D．磁感应强度描述磁场的强弱和方向，既有大小又有方向，且遵循矢量运算法则，所以磁感应强度是矢量，D符合题意。 故选D。 2. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是（　　） A. 法拉第首次发现电流的磁效应 B. 库仑提出库仑定律并测量出静电力常量 C. 密立根通过油滴实验测得元电荷的数值 D. 麦克斯韦提出变化的电场一定能产生变化的磁场 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流的磁效应由奥斯特首次发现，法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象，故A错误； B．库仑提出了库仑定律，但静电力常量是由后人通过实验精确测定的，库仑本人并未完成测量，故B错误； C．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量（），故C正确； D．麦克斯韦电磁理论指出：变化的电场产生磁场，但均匀变化的电场产生恒定磁场，只有非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，故D错误。 故选C。 3. 图甲是一个基于变压器原理的无线手机充电器，其简化模型如图乙所示。该装置通过分别安装在充电基座和手机上的线圈，利用产生的磁场传递能量。下列说法正确的是（　　） A. 自感现象是该装置工作的基础 B. 送电线圈与受电线圈中交变电流的频率相同 C. 送电线圈端输入恒定电流也可实现手机无线充电 D. 送电线圈的输出功率一定等于受电线圈的输入功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．无线充电的原理是互感现象，即送电线圈产生变化的磁场，在受电线圈中感应出电流，而非自感现象。故A错误； B．变压器不改变交变电流的频率，送电线圈和受电线圈中交变电流的频率是相同的，故B正确； C．如果送电线圈输入恒定电流，产生的磁场是恒定的，不会在受电线圈中产生感应电动势，无法实现无线充电，故C错误； D．实际的无线充电过程中，会存在能量损耗（比如磁场泄漏、线圈发热等），所以送电线圈的输出功率大于受电线圈的输入功率，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示为静电喷雾装置，农药雾滴经充电仓后可带上正电，被均匀喷洒在植物上。充电仓内的棒状金属电极与下方金属板间形成电场的部分电场线如图乙所示，a、b为金属电极外表面两点，c、d为同一条电场线上两点，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势比点的高 B. 点的电势比点的高 C. 点的电场强度比点的小 D. 带正电且电荷量相同的农药雾滴在点的电势能比在点的大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．金属电极外表面为等势面，并且沿电场线方向电势逐渐降低，所以点电势比点高，故A正确，B错误； C．电场线的疏密程度表示电场的强弱，表示电场强度的大小，由图乙可知，点的电场强度比点的大，故C错误； D．由电场线分布可知点的电势小于点的电势，所以带正电且电荷量相同的农药雾滴在点的电势能比在点的小，故D错误。 故选A。 5. 太阳风是从太阳上层大气射出的带电粒子流，当太阳风掠过地球时，会引起地磁暴并影响通信。一定区域内的地磁场可视为方向垂直纸面向里的匀强磁场，太阳风中的某带电粒子以垂直该磁场方向的速度射入，其运动轨迹如图所示。已知带电粒子在运动过程中与空气分子碰撞，动能不断减小，磁感应强度、粒子带电量及质量均保持不变，则该粒子（　　） A. 带负电 B. 从b运动到a C. 运动过程中粒子的动量保持不变 D. 运动过程中受到的洛伦兹力做负功 【答案】A 【解析】 【详解】B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 可得轨道半径 已知带电粒子在运动过程中动能不断减小，则速率减小，轨道半径减小，所以粒子是从运动到，故B错误； A．磁场方向垂直纸面向里，带电粒子所受洛伦兹力的方向指向运动轨迹曲线的凹侧，根据左手定则可知该粒子带负电，故A正确； C．粒子的动量是矢量，粒子速度大小因动能减小而降低，同时速度方向随曲线运动不断变化，因此动量的大小和方向均发生改变，故C错误； D．运动过程中粒子受到的洛伦兹力的方向始终与粒子运动方向垂直，根据功 可知洛伦兹力始终不做功，故D错误。 故选A。 6. 如图所示为某压力测量装置的原理图，该装置可以用电压表的示数指示力的大小。电阻不计的轻弹簧上端连接一轻质挡板，并与滑动变阻器的滑片相连，当挡板不受压力时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知滑动变阻器总电阻为R，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为，所有电表均为理想电表，不计一切阻力。现缓慢增加对挡板的竖直压力F，正常工作范围内，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变小 B. 电流表示数不变 C. 的功率一直增大 D. 电源的效率逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】B．当压力增大时，电阻R的阻值增大，所以电路中的总电阻增大，总电流I减小，所以电流表示数减小，故B错误； A．根据， 当I减小时U增大，减小，则增大，即电压表示数增大，故A错误； C．R0为定值电阻，R0的功率为，由于I减小，所以的功率一直减小。故C错误； D．电源效率 其中路端电压 由于电流I减小，Ir减小，故增大。 因此增大，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示为考场安检场景，安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路，如图乙所示。某次，电路中电容器极板的带电量q随时间t的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该LC电路的周期为6s B. t＝0时，线圈L中磁场能达到最大值 C. 若减小线圈自感系数，电路振荡频率降低 D. 在时间内，LC电路中电流在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图丙可以看出，周期为，故A错误。 B．时，电容器极板带电量最大，此时电场能最大，电路电流为0，线圈的磁场能最小，故B错误。 C．振荡电路的频率公式为 若减小线圈自感系数，振荡频率会升高，而非降低，故C错误。 D．在内，电容器带电量从0增加到负向最大值，处于充电过程，电路电流从最大值减小到0，故D正确。 故选D。 8. 在2025年全运会女子跳水10米台决赛中，陈芋汐高分拿下冠军。比赛中，从运动员以大小为v、方向竖直向下的速度接触水面开始，经时间t速度减为零。已知运动员的质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 水对运动员的平均作用力大小为 B. 运动员动量变化量的大小为 C. 运动员所受合外力的冲量方向竖直向下 D. 运动员所受合外力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AD．取竖直向上为正方向，对运动员用动量定理，合外力的冲量等于动量变化量，有 整理可得水对运动员的平均作用力，故AD错误； B．运动员初动量，末动量，动量变化量 故B正确； C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量变化量，动量变化量方向竖直向上，所以合外力冲量方向竖直向上，故C错误。 故选B。 9. 如图所示，水平平行放置的足够长金属板M、N间加上一恒定电压U。某时刻速率相同的电子a和b从M板开始运动，a的初速度竖直向下，b的初速度水平向右。不计电子的重力和电子间的相互作用，则（　　） A. 电子a、b同时到达金属板N B. 运动过程中，电子a、b的加速度不同 C. 到达金属板N时，电子a和b的速度相同 D. 若增大电压U，则电子a、b打在N板上的位置间距减小 【答案】D 【解析】 【详解】B．电子a、b在垂直金属板方向均做匀加速运动，由牛顿第二定律可得，则加速度相同，故B错误； A．由于加速度相同，电子a的初速度竖直向下，则a先到达金属板N，故A错误； C．到达金属板N时，电子a和b的速度大小相同，方向不同，则速度不同，故C错误； D．设b运动时间为，则a、b打在N板上的位置间距为 由运动学公式得 若增大电压U，则电子运动的加速度增大，b运动时间会减小，则间距减小，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，电阻不计的矩形线圈abcd处在垂直纸面向里的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转轴OO'以角速度匀速转动。已知线圈匝数n＝100匝，面积，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，定值电阻，t＝0时，矩形线圈平面和匀强磁场垂直，下列说法正确的是（　　） A. t＝0时线圈磁通量为零 B. t＝0时线圈感应电动势最大 C. 线圈感应电动势表达式为 D. 在t＝0~t＝0.25s时间内，通过电阻R的电荷量为0.5C 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，磁通量最大，，故A错误。 B．矩形线圈、边与磁场方向平行，所以线圈感应电动势为0，故B错误。 C．线圈产生的感应电动势的最大值为 时，矩形线圈平面和匀强磁场垂直，所以矩形线圈感应电动势表达式为，故C错误。 D．在时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 线圈产生的感应电动势的平均值为 则产生的平均电流为 通过电阻的电荷量为 联立代入数据解得，故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 紫外线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体内部器官 B. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号改变的技术叫做调制 C. 所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射弱 D. 光敏电阻和热敏电阻两种传感器，都是通过测量电学量确定与之相关的非电学量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．紫外线穿透本领弱，医学上主要用来杀菌消毒，而X射线穿透本领强，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变，故A错误； B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号改变的技术叫做调制，故B正确； C．所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，故C错误； D．光敏电阻和热敏电阻两种传感器，都是通过测量电学量（电阻）确定与之相关的非电学量（光照强度和温度），故D正确。 故选BD。 12. 关于教材中插图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为电容器，其外壳标注的5.5V为击穿电压 B. 图乙为干簧管，其通过感知周围的电场实现开关的断开与闭合 C. 图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动 D. 图丁为速度选择器，重力不计的电子从左孔水平向右射入装置，可能做匀速直线运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低，故A错误； B．干簧管是通过感知周围的磁场实现开关的断开与闭合，故B错误； C．转动把手可以使磁场相对于铝框转动，在铝框中会产生感应电流，感应电流使铝框受到安培力的作用，安培力使铝框跟随磁铁以相同方向转动，故C正确； D．电子从左孔水平向右射入装置，会受到向上的电场力和向下的洛伦兹力，当电场力与洛伦兹力大小相等时，则合外力为0，做匀速直线运动，故D正确。 故选CD。 13. 如图所示为超大容量海上风力发电机组。每台风力发电机叶片转动时可形成面积约为的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机能将此圆内20%的空气动能转化为电能，空气密度为。当海上风速为时，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积约为 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流动能约为 C. 每台风力发电机的发电功率约为 D. 在该风速下持续工作4小时，每台风力发电机发电量约为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A.单位时间内气流运动10m，可视为通过气流的高为 则体积为 故A正确； B.通过气流的质量 气流动能为 故B错误； C.发电功率为 故C正确； D.发电量为 故D错误。 故选AC。 【点睛】 非选择题部分 二、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，图中点为小球抛出点在地面纸上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点位置，然后把质量为的被撞小球B静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放，与小球B相碰，并且重复多次，实验得到小球落点平均位置分别为、，测得、、距点的水平距离分别为、，如图乙所示。 （1）以下说法正确的是______ A. 小球A、B直径必须相同 B. 两球的质量关系满足 C. 斜槽必须光滑且末端切线水平 D. 必须测出斜槽末端距白纸的高度 （2）若两小球碰撞过程动量守恒且为弹性碰撞，则测量数据满足表达式______（仅用、、表示）。 【答案】（1）A （2） 【解析】 【小问1详解】 A．为了使两小球发生对心正碰，小球A、B直径必须相同，故A正确； B．为了防止入射小球碰后被反弹，两球的质量关系满足，故B错误； C．为了使两小球碰撞前后都做平抛运动，斜槽末端必须切线水平，但每一组实验中让入射小球从斜槽的同一位置由静止释放，故到达斜槽末端速度相同，故不需要斜槽光滑，故C错误； D．斜槽末端切线水平，故入射小球、被碰小球碰撞前后做平抛运动的高度相同，时间相同，不需要测出斜槽末端距白纸的高度，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 设入射小球碰前速度大小为，碰后速度大小为，被碰小球碰撞后速度大小为，设它们做平抛运动的时间为，动量守恒满足 机械能守恒满足 联立解得 给上式两边同乘以做平抛运动的时间满足 15. 某同学欲测量一合金材料金属丝的电阻率。 （1）用多用电表欧姆挡粗测该金属丝的电阻，将选择开关置于“×10”位置，发现多用电表的指针偏角很大，改用合适的倍率重新欧姆调零后，测量时指针位置如图甲所示，该金属丝的电阻r＝______Ω，然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示，该金属丝的直径D＝______mm。 （2）为了更准确的测量该金属丝的电阻，并使该金属丝两端电压从零开始测量，设计如图所示的电路图，导线P端应与点______相连（选填“b”或“c”），导线Q端应______（选填“接点a”或“不接”）。 （3）若测得该金属丝长度为L、直径为D、电压为U、电流为I，则该金属丝电阻率ρ＝______（用L、D、U、I表示）。 【答案】（1） ①. 3.5 ②. 0.458##0.459##0.460##0.461 （2） ①. b ②. 接点a （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] 选择开关置于“×10”位置，发现多用电表的指针偏角很大,说明待测电阻较小，应换较低挡位，即×1挡，故该金属丝的电阻 [2] 该金属丝的直径（0.458—0.461） 【小问2详解】 [1] 金属丝的电阻较小，为了减小误差，应用电流表的外接法，导线P端应与点b相连 [2] 要使该金属丝两端的电压从零开始增大，滑动变阻器应用分压式接法，故导线Q端应接点a 【小问3详解】 由部分电路的欧姆定律有 由电阻定律 联立解得则该金属丝电阻率为 16. 图甲是观察电容器的充、放电现象的实验电路图，图丙是探究影响感应电流方向因素的实验仪器实物装置图，请回答下列问题： （1）按图甲连接各实验仪器，电容器充电完毕后开关S接“2”，平行板电容器放电，流经R的电流方向________（选填“向左”或“向右”），电流传感器的电流随时间变化图像如图乙所示，如果不改变电路其他参数，只增大电阻，放电时曲线与横轴所围成的面积将________（选填“增大”“不变”或“变小”）。 （2）按图丙连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下；保持开关闭合，依次进行以下操作：将滑动变阻器连入电路中的阻值调小，灵敏电流计指针将向________（选填“左”或“右”）偏；将铁芯插入线圈A，灵敏电流计指针向右偏，增大铁芯插入线圈A的速度，指针转角将________（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1） ①. 向左 ②. 不变 （2） ①. 右 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 [1]开关S接“1”时，电容器充电，上极板接电源正极带正电，下极板接电源负极带负电。开关S接“2”时，电容器通过电阻R放电，正电荷从电容器上极板流出，经电阻R、电流传感器流向电容器下极板（负电荷反向移动）。结合图甲中电流传感器的连接方向，流经R的电流方向向左。 [2]图像与横轴围成的面积表示放电的总电荷量（），电容器充电后的总电荷量。不改变电路其他参数，只增大电阻R，说明电容器的电容C和充电电压U均不变，因此充电后的总电荷量Q不变，放电时曲线与横轴所围成的面积也将不变。 【小问2详解】 [1]开关闭合时，线圈B中的磁通量从无到有（增大），产生的感应电流使指针右偏。说明当线圈B的磁通量增大时，电流计指针向右偏。滑动变阻器接入阻值调小，电路中电流增大，线圈A产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大，则指针向右偏。 [2]感应电动势大小，增大铁芯插入线圈A的速度，则磁通量变化的时间缩短，磁通量变化率增大，感应电动势增大，感应电流增大，电流计指针转角与电流大小正相关，因此转角将增大。 17. 如图甲所示，质量为m、电阻为R、长为L的导体棒MN，通过两根等长、质量不计的导电轻绳连在等高的两个固定点P、Q，固定点间距也为L。固定点间连接电动势未知、内阻为r的直流电源。导体棒、导电轻绳以及电源构成闭合导体回路。导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场。导体棒静止时，轻绳与竖直方向的夹角，与导体棒垂直的截面如图乙所示，不计其他电阻，重力加速度为g。求： （1）导体棒所受安培力的方向，在图乙中______（选填“水平向右”或“水平向左”）； （2）导体棒所受安培力的大小； （3）直流电源的电动势。 【答案】（1）水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒电流由流向，磁场方向竖直向上，由左手定则可知安培力水平向右。 【小问2详解】 导体棒处于静止状态，受力平衡，竖直方向有 水平方向有 解得 代入数据计算出 【小问3详解】 安培力F＝BIL 解得 由闭合电路欧姆定律有 解得 18. 如图所示，一圆心为O、半径R＝0.5m的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面在A点相切，整个空间存在水平向右、N/C的匀强电场。质量＝0.1kg、电量C的滑块甲从水平面上某处静止释放，运动至A点时，与静止于A点的质量＝0.1kg的不带电绝缘滑块乙发生正碰，碰后两滑块继续运动。滑块乙到达半圆弧轨道最高点C时对轨道压力恰好为零，滑块甲沿半圆弧轨道运动到与O点等高的B点时速度为零。已知滑块甲在运动过程中电荷量保持不变，两滑块均可视为质点，忽略空气阻力。求： （1）滑块乙从C点飞出后落到水平面的位置到A点的距离； （2）滑块甲、乙发生正碰后，滑块甲对圆弧轨道A点的压力大小； （3）求碰撞过程中滑块甲、乙损失的总动能。 【答案】（1）1m （2）1.8N （3）1J 【解析】 【小问1详解】 滑块乙运动至C点时，由牛顿第二定律得 解得 滑块乙平抛过程有 解得 从C点飞出后落到水平面的位置到A点的距离，也就是平抛运动的水平位移 【小问2详解】 滑块甲由A点至B点的过程中由动能定理得 解得 滑块甲在A点时由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得 【小问3详解】 滑块乙由A点至C点的过程中由动能定理得 解得 两滑块碰撞过程动量守恒，有 解得 由能量守恒定律得 代入数据解得＝1J 19. 如图所示，光滑绝缘的水平面内有粗细均匀、边长l＝2m的正方形导线框ABCD，质量m＝1kg、电阻。线框右侧有宽度d＝1m的匀强磁场，磁感应强度B＝1T，方向垂直该平面向里。线框在恒定外力F作用下以垂直磁场边界的速度向右进入磁场，AB边到达磁场右边界时撤去F，一段时间后线框停止运动。已知AB边进入磁场到AB边离开磁场的过程中线框速度恒为。求： （1）AB边刚进入磁场左边界时，线框中电流的大小； （2）AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中，通过线框某一横截面的电荷量q； （3）CD边刚进入磁场左边界时，C、D两点的电势差； （4）线框从进入磁场到停止运动过程中产生的焦耳热Q。 【答案】（1）2A （2）2C （3）-1.5V （4）4.5J 【解析】 【小问1详解】 线框刚进入磁场左边界时 由闭合电路的欧姆定律有 解得＝2A 【小问2详解】 解法一：AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中 流过线框截面的电荷量 解得q＝2C 解法二：AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中 线框做匀速直线运动，运动时间 流过线框截面的电荷量 解得：q＝2C 【小问3详解】 线框在撤去外力至CD边刚进入磁场左边界过程中做匀速直线运动 故CD边刚进入磁场左边界过程中的动生电动势 根据右手定则，C端为等效电源的负极、D端为等效电源的正极 C、D两点的电势差为路端电压，并且外电阻占总电阻的，故 解得＝－1.5V 【小问4详解】 解法一：AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中 所用时间为 产生的焦耳热 解得＝4J 线框撤去外力后至停下过程，由能量守恒定律得 解得＝0.5J 线框从进入磁场到停止运动过程中产生的焦耳热＝4.5J 解法二：AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中 由能量守恒定律得 安培力大小为 解得＝4J 线框撤去外力后至停下过程，由能量守恒定律得 解得：＝0.5J 线框从进入磁场到停止运动过程中产生的焦耳热＝4.5J 解法三：AB边刚进入磁场至AB边到达磁场右边界过程中 安培力大小为 AB边刚进入磁场至线框停下的全过程，由能量守恒定律得 解得Q＝4.5J 20. 如图所示，空间直角坐标系Oxyz中有一与xOz平面平行且边长为的正方形接收屏M，接收屏M的中心O'坐标为（0，l，0）。在O点存在一粒子源，可沿z轴负方向发射电荷量为＋q、质量为m的粒子，粒子速度大小在范围内均匀分布。已知整个空间存在沿x轴负方向的匀强磁场，沿z轴负方向发射速度为的粒子，恰好垂直打在接收屏上。若不计粒子重力及粒子间的相互作用，落在接收屏上的粒子不影响空间电、磁场，不考虑相对论效应。求： （1）磁感应强度大小； （2）速度为的粒子打击的位置坐标； （3）粒子从原点O射出后运动到接收屏M的时间取值范围； （4）若在整个空间再加一个沿x轴负方向、场强大小的匀强电场（图中未画出），求打到接收屏上粒子数占总粒子数的比例。 【答案】（1） （2）（0，l，－l） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 沿z轴负方向发射速度为的粒子，恰好垂直打在接收屏上。 由几何关系得 结合 解得 【小问2详解】 沿z轴负方向发射速度为的粒子，恰好垂直打在接收屏上，则， 可得打击位置的坐标为（0，l，－l） 【小问3详解】 当轨迹圆与接收屏相切时，粒子运动时间最长，由几何关系可得 可得 轨迹的圆心角为，运动时间 当轨迹圆交于接收屏边界时，粒子运动时间最短，由几何关系可得 可得 轨迹的圆心角为，运动时间 综上可得时间范围： 【小问4详解】 粒子的运动可以分解为两个分运动：匀加速直线运动和匀速圆周运动。当圆周半径为时，分运动匀速圆周轨迹恰好与接收屏所在平面相切。粒子沿x轴方向的位移：，无法打在接收屏上。 临界1：令 可得，即速度为的粒子恰好打在屏的边缘 临界2：由（3）可得，速度为的粒子也恰好打在屏的边缘。 综上所述，速度介于~的粒子可以打在屏上，因此比例为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $