摘要:
**基本信息**
高二物理开学考,聚焦电磁学核心模块,通过实验探究(如楞次定律演示仪改进)和真实情境(电泳技术、金属探测仪)考查物理观念与科学思维,适配开学学情检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
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|选择题|10题46分|元电荷、电磁感应、电路分析、电场性质、LC振荡、磁场叠加|结合电泳技术考电场能(第4题),金属探测仪简化LC电路(第5题)|
|非选择题|5题54分|楞次定律实验、电源电动势测量、电场中运动、电磁场综合、电磁感应综合|改进楞次定律演示仪(第11题),电磁感应与能量守恒综合计算(第15题)|
内容正文:
云南省峨山县第一中学2025-2026学年下学期开学考试
高二 物理
满分 100 分,考试时间 75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共10题,其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,8-10题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.电荷量很小的带电体就是元电荷
B.最早测定了元电荷数值的科学家是密立根
C.电流既有大小,又有方向,电流是矢量
D.由可知,导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
2.如图甲所示,矩形线圈匝数匝,内阻不计,在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,所接外电阻阻值,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.感应电动势的最大值为
B.电压表示数为
C.内,电阻产生的焦耳热为
D.内,通过电阻的电荷量为
3.如图所示,电源电动势为、内阻为,、、为定值电阻(阻值均大于电源内阻),电压表和电流表均可视为理想电表。开关闭合时,一带电油滴恰好能静止在平行金属板之间,若将滑动变阻器的滑片向端移动,则下列说法正确的是( )
A.油滴向下运动
B.电压表示数变大,电压表和电流表的示数变小
C.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
D.电源的输出功率逐渐减小,电源的效率逐渐减小
4.电泳技术原理可简化为如图所示,金属底盘和金属棒分别接电源正、负极,图中虚线为等势面,a、b、c是电场中的三点,下列说法正确的是( )
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比c点的低
C.正电荷从b点移到c点,电场力对其做负功
D.负电荷在a点的电势能比其在b点的小
5.金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路,某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示,已知电容器的电容为C,线圈的电感为L,下列说法正确的是( )
A.此时电容器正在充电
B.此时磁场能正在转化为电场能
C.该振荡电路的周期为
D.此时电容器两端电势差增大
6.三根平行的足够长的通电导线、、分别放置在一个等腰直角三角形的三个顶点上,通电方向如图所示,其中边水平,边竖直,点是斜边的中点,每根导线在点所产生的磁感应强度大小均为,则下列说法中正确的是( )
A.导线A、B在O点产生的总的磁感应强度大小为
B.导线A、B在O点产生的总的磁感应强度方向水平向左
C.导线B、C在O点产生的总的磁感应强度大小为
D.导线B、C在O点产生的总的磁感应强度方向水平向右
7.法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。磁场中某区域的磁感线分布如图甲所示,、N是磁场中的两点;电场中某区域的电场线分布如图乙所示,是电场中的两点。下列说法正确的是( )
A.图甲磁场中点磁感应强度比N点大
B.图甲磁场中点磁感应强度方向如图中箭头所示
C.图乙电场中点的电场强度大于点的电场强度
D.图乙中将正电荷从电场的点移到点,电荷的电势能增加
8.如图所示,当电流通过线圈时,小磁针将发生偏转,关于线圈中电流方向和小磁针的偏转方向,正确的说法是 ( )
A.通入逆时针方向的电流,小磁针的S极指向外
B.通入顺时针方向的电流,小磁针的N极指向外
C.通入逆时针方向的电流,小磁针的N极指向外
D.通入顺时针方向的电流,小磁针的S极指向外
9.三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场,不计电子重力,如图,a打在下极板上,b正好飞出。则由此可判断( )
A.b和c同时飞离电场
B.在b飞离电场的瞬间,a刚好打在下极板上
C.进入电场时,a速度最小,c速度最大
D.a和b的动能增加量一样大,c的动能增加量最小
10.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器的滑动端向上滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.电压表的示数增大,电流表的示数减小
B.电压表的示数减小,电流表的示数增大
C.上消耗的功率增大
D.上消耗的功率增大
二、非选择题(本题共5个大题,共54分)
11.(6分)为探究影响感应电流方向的因素,某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验,其中线圈A中有铁芯。
(1)如图甲所示,是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置,为了完成该实验,请用笔画线代替导线完成余下电路:
(2)小明同学将线圈A插入线圈B中,闭合开关S时,发现灵敏电流计G的指针向右偏转,接着保持线圈A、B不动,将线圈A中的铁芯拔出,则灵敏电流计G的指针将向 (填“左”或“右”)偏转;
(3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管(简称LED)、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后,将条形磁铁从图示位置迅速向上移动过程中, (填“红”或“蓝”)色二极管发光;
(4)小军同学发现,条形磁铁向上移动得越快,灵敏电流计G的示数越大,这说明感应电动势随 (填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)的增大而增大。
12.(9分)某实验小组想要测量电池组的电源电动势E和内阻r,部分实验器材如下:
待测电池组(E,r)
滑动变阻器R1(0~30Ω)
滑动变阻器R2(0~100Ω)
开关、导线若干
已知电源(E1较大)
电流表A(量程为0~0.6A)
电阻箱R3(0~9999.9Ω)
(1)某同学按照图甲所示将电源E1接入电路来测量电流表的内阻。图甲中的滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”);
(2)在图甲中,仅闭合开关S1,调节滑动变阻器,使电流表满偏。保证滑片P位置不变,再闭合开关S2,当电阻箱R3的读数为3.5Ω,电流表的读数如图乙所示,应为 A,则认为电流表的内阻为 Ω;
(3)将测量完的电流表和电阻箱R3按照图丙所示将待测电池组接入电路,闭合开关S3,调节电阻箱R3的阻值,记录多组电阻箱阻值R3和对应的电流表示数I,将其绘制成如图丙所示的的图像,则待测电池电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留两位有效数字)
13.(10分)如图,一带正电小球质量m=0.1kg,置于光滑绝缘水平面上的A点,空间存在着斜向上与水平成370的匀强电场.该小球从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB=4m/s,此时小球的位移S=4m.求
(1)小球沿水平面运动的加速度大小;
(2)小球对地面的压力大小;
(3)小球从A点运动到B点,电势能的变化量。
14.(13分)如图,竖直虚线左侧区域有垂直于纸面向里的匀强磁场(磁感应强度的大小未知),虚线右侧区域有水平向左的匀强电场,电场强度大小为。质量为,电荷量为的粒子,从磁场中的点以速度竖直向下发射,当粒子水平进入匀强电场时,经过电场又重新进入磁场,点距竖直虚线的距离为,不计粒子重力。求:
(1)磁场的磁感应强度的大小;
(2)粒子从发射到重新回到磁场所用的时间;
(3)若粒子仍从点以某一速度竖直向下发射,进入右侧电场时,速度与电场线成,求粒子运动的半径。
15.(16分)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。整个斜而有垂直斜面向上,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,的加速度大小;
(2)金属棒沿导轨向下运动过程中,电阻R上的最大电功率;
(3)若从金属棒开始下滑至达到最大速度过程中,流经电阻R上的电量为,求此过程中电阻R上产生的焦耳热。
高二 物理答案
一、选择题(本题共10题,其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,8-10题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.B【解析】元电荷是自然界中最小的电荷量,而非电荷量很小的带电体,A错误;密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值,B正确;电流虽有方向,但其运算遵循代数运算法则,不满足矢量的平行四边形定则,因此电流是标量,C错误;公式是电阻的定义式,导体的电阻由其材料、长度、横截面积和温度决定,与电压U和电流I无关,D错误。故选B。
2.A【解析】由乙图-图像可知周期为,根据角速度与周期关系可得,电动势的最大值为,A正确;电压表示数为有效值,即,B错误;根据焦耳定律可知内,电阻产生的焦耳热,C错误;内,通过电阻的电荷量,D错误。故选A。
3.C
4.D【解析】电场线密的地方等势线也密,所以等势线的疏密可以反映电场强度的大小,由图可知,b点等势线密,所以a点的电场强度小于b点,A错误;根据沿电场线方向电势逐渐降低,可知a点的电势高于c点,B错误;b点电势高于c点电势,正电荷从b点移到c点,电势能减小,则电场力对其做正功,C错误;由于a点的电势高于b点,所以负电荷在a点的电势能比其在b点的小,D正确。故选D。
5.C【解析】根据LC振荡电路中电流方向和电容器极板间电场强度方向可知,该时刻电容器正在放电状态,电容器所带电荷量正在减少,电场能减少,磁场能增加,即此时电场能正在转化为磁场能,AB错误;根据振荡电路的周期公式可知,C正确;电容器所带电荷量正在减少,由电容器电容定义式可得可知,电势差减小,D错误。故选C。
6.C【解析】根据右手螺旋定则,导线A、B在O点产生的磁感应强度如图所示,二者在O点的合磁感应强度大小为,方向水平向右,A、B错误;
根据右手螺旋定则,导线B、C在O点产生的磁感应强度如图所示,二者在O点的合磁感应强度大小为,方向垂直于BC连线向右下方,C正确,D错误。故选C。
7.D【解析】磁感线的疏密反映磁场的强弱,故点磁感应强度小于点,A错误;点磁感应强度方向沿该点磁感线的切线方向,B错误;电场线的疏密反映电场强度的相对大小,处电场线比处疏,则点的电场强度小于点,C错误;图中正电荷从点移到点的过程中,电场力做负功,电荷的电势能增加,D正确。故选D。
8.CD【解析】依题意,当线圈通入沿逆时针方向的电流时,根据右手螺旋定则知,小磁针所在位置磁场方向垂直直面向外,则小磁针N极垂直指向纸外,A错误;C正确;当线圈通入沿顺时针方向的电流时,根据右手螺旋定则知,小磁针所在位置磁场方向垂直直面向里,则小磁针N极垂直指向纸里,B错误;D正确。故选CD。
9.BCD
10.AD【解析】由题意可知,开关S闭合后,在变阻器的滑动端向上滑动的过程中,变阻器连入电路的长度变长,阻值变大,根据“串反并同”结论可知,电压表和电阻与变阻器并联,变化趋势相同,电压表的示数变大,上消耗的功率增大;电流表和电阻与变阻器串联,变化趋势相反,电流表的示数变小,上消耗的功率减小,AD正确;BC错误。故选AD。
二、非选择题(本题共5个大题,共54分)
11.(1) (2)左 (3)蓝 (4)磁通量的变化率
【解析】(1)电路连接如图所示
(2)由题意,穿过线圈B的磁通量增加时电流计指针向右偏,将铁芯拔出,穿过线圈B的磁通量会减小,根据楞次定律,可知电流计指针向左偏;
(3)将条形磁铁向上移动一小段距离,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿顺时针方向,故蓝色二极管发光;
(4)由题意,条形磁铁向上移动得越快,越大,越大,由,得越大,越大,说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
12.(1)R2 (2) 0.20 7 (3)4.5 2.1
【解析】(1)图甲是半偏法测电流表内阻的电路,为了减小误差,滑动变阻器最大阻值需远大于被测电流表内阻,故应该选阻值较大的滑动变阻器。
(2)电流表分度值为,故读数为;闭合开关,通过的电流为,电流表的读数与通过电流比为,根据并联电路电阻与电流成反比,电流表的内阻
(3)对图丙电路应用闭合电路欧姆定律,得,根据图丁图像,变式得,图线斜率为,图线截距为,解得;
13.(1);(2);(3)
【解析】(1)依题意,根据匀变速直线运动位移与速度关系可知小球沿水平面运动的加速度大小
(2)对小球进行受力分析,水平方向由牛顿第二定律可知
竖直方向由平衡条件可知,联立,解得,
(3)小球从A点运动到B点,电势能的变化量;
14.(1) (2) (3)或
【解析】(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力
有,又粒子的速度方向改变90°时,可得磁感应强度
(2)粒子在匀强电场中的加速度为,粒子在电场中减速的时间为
匀强磁场中的周期为,磁场中匀速圆周的时间为
则粒子从发射到重新回到磁场所用的时间为
(3) 若速度是斜向右下与电场线成,由几何关系可知
解得半径为,若速度是斜向右上与电场线成
由几何关系可知,解得半径为
15.(1);(2);(3)
【解析】(1)依题意,金属棒切割磁感线产生的感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律可知,沿斜面方向安培力
联立解得,对金属棒进行受力分析,根据牛顿第二定律有,代入数据得
(2)当金属棒的加速度为零时,速度达到最大,由平衡条件可得
解得,可知当速度最大时,电流最大,则有
根据,可知此时电功率最大,则有
(3)流经电阻的电量,,,
联立得,代入数据求得金属棒下滑的距离
根据能量守恒定律,有
解得,故电阻R上产生的焦耳热,解得
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