内容正文:
2025-2026学年高二上学期试卷
物理
(考试时间:75分钟,分值:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 煤炭是可再生能源 B. 自然界中总能量是守恒的
C. 电场线越密,电势越大 D. 电流的单位是焦耳
2. 下列选项中没有直接用到洛伦兹力的是( )
A. 速度选择器 B. 电磁炮
C. 回旋加速器 D. 质谱仪
3. 如图,四根与纸面垂直的固定长直细导线,横截面分别位于正方形的四个顶点,通有大小相等的电流,其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里,导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心,已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B,则O点的磁感应强度( )
A. 方向由O点沿纸面指向L1,大小为2B
B. 方向由O点沿纸面指向L2,大小为B
C. 方向由O点沿纸面指向L3,大小为2B
D. 方向由O点沿纸面指向L4,大小为B
4. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积)。如图所示,内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成,空间有垂直管道轴线的匀强磁场,磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动,圆管壁上的M、N两点连线为直径,长度为D,且垂直于磁场方向。若M、N两点的电势差为U,则管道的液体流量Q为( )
A. B. C. D.
5. 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力 F的方向,用“·”表示磁感线垂直于纸面向外,“×”表示磁感线垂直于纸面向里;“”表示电流垂直于纸面向里,“”表示电流垂直于纸面向外,则下列四个答案中正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴恰好静止于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴将向上移动
D. 若先将上极板与电源正极的导线断开;再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
7. 在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,导致电压表和电流表的读数都增大,电压表和电流表均为理想电表,则可能出现了下列哪种故障 ( )
A. R1短路 B. R2短路
C. R3短路 D. R1断路
8. 如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是( )
A.
B. 将电阻A、B串联,其图线应在区域Ⅲ
C. 将电阻A、B串联,其图线应在区域Ⅱ
D. 将电阻A、B并联,其图线应在区域Ⅰ
9. 速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中,则下列说法正确的是( )
A. 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
B. 甲束粒子带正电,乙束粒子带负电
C. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D. 若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量之比为5∶2
10. 如图所示,在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为,细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷,以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点,圆心在点正上方,点为的中点,现将一质量为、电荷量为的小球(可视为质点)套在杆上从点由静止释放,小球滑到点时的速度大小为,为重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 、间的电势差
B. 小球从点到点的过程中,电场力做的功为
C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场,小球在点平衡且恰好对无压力,则所加电场的电场强度大小为
D. 的长度为
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11. 小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机,铭牌上标有额定电压12V,额定功率30W,通过测量发现电动机电压达到6V才能转动。为保护电动机,不转动时,电流不能超过1A。
小明同学打算测量电动机内阻。
(1)他首先用多用电表的欧姆挡进行粗测,他选择了×1挡后,先进行________,再进行测量,读数如图所示,则读数为________Ω;
(2)为精确测量,实验室提供了如下器材:恒压电源U(12V),电压表V(8V,约1kΩ),电流表A(1A,约1Ω),滑动变阻器R(0~10Ω),定值电阻,导线、开关。他设计了如图所示的电路图。
请回答以下问题:
(ⅰ)为了多测几组数据,图中的电路图,电压表应该接在________端(填a或b)。
(ⅱ)若某次测量,电压表读数为,电流表为,则电动机内阻为________(用题中符号表示)。
12. 某同学想测量绕制滑动变阻器的金属丝的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值为)、滑动变阻器、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。
(1)该同学首先截取了一段长为的金属丝,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数_____。
(2)实验时,先将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大,闭合S。
(3)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流_____,金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)
(4)继续微调,重复(3)的测量过程,得到多组测量数据,以为纵坐标,为横坐标,根据测得的数据绘制出图像,若图像的斜率为,则金属丝的电阻为_____(用、表示)。
得到的多组测量数据如表所示,根据表格数据,作出图像,如图丙所示,则可求得金属丝的电阻_____(结果保留两位有效数字)。
/mV
0.50
0.70
0.90
1.15
1.40
/mV
0.99
1.39
1.80
2.28
2.80
(5)待测金属丝所用材料的电阻率_____(用、、、表示)。
13. 将长为L、电阻为R的导体棒截成相等的三段后,拼成等边三角形ABC,在A、B端接电压为U的直流电源,空间存在垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场(图中未画出),求:
(1)通过电源的电流I;
(2)AC边受到的安培力大小F。
14. 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.25m,金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ=30°,金属导轨的一端接有电动势E=12V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上,它与导轨间的动摩擦因数,整个装置放在磁感应强度大小B=0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=3.5Ω,金属导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)导体棒两端的电压;
(2)导体棒受到的安培力及摩擦力的大小和方向;
(3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化,要使导体棒能静止,求磁感应强度大小B的取值范围。
15. 如图所示,在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后,水平进入静电分析器中,静电分析器中存在着如图所示的辐向电场,电场线沿半径方向,指向圆心O,粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动,从辐向电场射出后,竖直向下沿平行板C、D间的中线射入两板间的匀强电场。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E,粒子运动轨迹的半径为R,A、B两板间的距离为d,C、D两板长均为2L,C、D两板间的距离为L,粒子重力不计。
(1)求A、B两板间的电压U1;
(2)若要使粒子能从C、D两板下方飞出,则C、D两板间的偏转电压U2应满足什么条件?
(3)求粒子从P点出发至从C、D两板下方飞出的过程中运动的总时间t总。
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2025-2026学年高二上学期试卷
物理
(考试时间:75分钟,分值:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 煤炭是可再生能源 B. 自然界中总能量是守恒的
C. 电场线越密,电势越大 D. 电流的单位是焦耳
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤炭的形成需要漫长地质时期,无法在短期内再生,属于不可再生能源,故A错误;
B.根据能量守恒定律,自然界中总能量保持不变,只能转化或转移,故B正确;
C.电场线密度反映电场强度大小,电势大小由电场中位置决定,与电场线疏密无直接关系,故C错误;
D.电流的单位是安培(A),焦耳(J)是能量和功的单位,故D错误。
故选B。
2. 下列选项中没有直接用到洛伦兹力的是( )
A. 速度选择器 B. 电磁炮
C. 回旋加速器 D. 质谱仪
【答案】B
【解析】
【详解】A.速度选择器中,带电粒子受电场力和洛伦兹力平衡,故A用到洛伦兹力,不符合题意;
B.电磁炮通过电流在磁场中受安培力推动弹丸,安培力是载流导体中自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现,但题目要求直接应用洛伦兹力的装置,电磁炮未直接利用带电粒子的洛伦兹力,故B符合题意;
C.回旋加速器中,磁场使带电粒子偏转,洛伦兹力提供向心力,故回旋加速器用到洛伦兹力,不符合题意;
D.质谱仪通过磁场偏转粒子,洛伦兹力决定运动轨迹,故质谱仪用到洛伦兹力,不符合题意。
故选B。
3. 如图,四根与纸面垂直的固定长直细导线,横截面分别位于正方形的四个顶点,通有大小相等的电流,其中导线L1、L2、L3中的电流方向垂直纸面向里,导线L4中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心,已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B,则O点的磁感应强度( )
A. 方向由O点沿纸面指向L1,大小为2B
B. 方向由O点沿纸面指向L2,大小为B
C. 方向由O点沿纸面指向L3,大小为2B
D. 方向由O点沿纸面指向L4,大小为B
【答案】A
【解析】
【详解】由右手螺旋定则可知,通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向,通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向,通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向,通电导线在O点产生的磁场方向由O点沿纸面指向,叠加后O点的磁感应强度方向由O点沿纸面指向,大小为2B。
故选A。
4. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积)。如图所示,内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成,空间有垂直管道轴线的匀强磁场,磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动,圆管壁上的M、N两点连线为直径,长度为D,且垂直于磁场方向。若M、N两点的电势差为U,则管道的液体流量Q为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场力与洛伦兹力平衡,有
解得
管道的截面积为
管道的液体流量为
故选D。
5. 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力 F的方向,用“·”表示磁感线垂直于纸面向外,“×”表示磁感线垂直于纸面向里;“”表示电流垂直于纸面向里,“”表示电流垂直于纸面向外,则下列四个答案中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁场方向垂直纸面向里,电流方向水平向右,根据左手定则,安培力的方向竖直向上,故A正确;
B.磁场方向垂直纸面向外,电流方向垂直纸面向里,电流方向与磁场方向平行,不受安培力,故B错误;
C.磁场方向水平向左,电流方向垂直纸面向外,根据左手定则,安培力的方向竖直向下,故C错误;
D.磁场方向竖直向上,电流方向水平向右,根据左手定则,安培力的方向垂直纸面向外,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴恰好静止于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴将向上移动
D. 若先将上极板与电源正极的导线断开;再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则两极板间的距离d变大,根据
可知,电容器的电容将变小,故A错误;
B.因为电容器始终和电源相连接,所以电容器两极板间的电势差始终等于电源电动势不变,所以静电计指针的张角不变,故B错误;
C.根据
可知,电容器极板间电场强度变小,则带电油滴受电场力
变小,将小于重力,带电油滴将向下移动,故C错误;
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,则电容器所带电荷量Q不变,根据
,,
可得极板间的场强为
极板间的场强大小与极板间的距离无关,所以再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变,故D正确。
故选D。
7. 在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,导致电压表和电流表的读数都增大,电压表和电流表均为理想电表,则可能出现了下列哪种故障 ( )
A. R1短路 B. R2短路
C. R3短路 D. R1断路
【答案】A
【解析】
【详解】A.若电路正常,则电流表测量流过R1的支路电流,电压表测量R3两端的电压。若R1短路,则R2被短路,外电路只有电阻R3接在电源两端,电流表测量干路电流,电压表测量路端电压,两表示数均增大,故A正确;
B.若R2短路,则R1被短路,电流表示数为零,故B错误;
C.若R3短路,则电压表示数为零,故C错误;
D.若R1断路,则电流表示数为零,故D错误。
故选A。
8. 如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是( )
A.
B. 将电阻A、B串联,其图线应在区域Ⅲ
C. 将电阻A、B串联,其图线应在区域Ⅱ
D. 将电阻A、B并联,其图线应在区域Ⅰ
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像斜率的倒数等于电阻,由图可得图像A斜率较大,可得,故A错误;
BC.将电阻A、B串联,则总电阻为,可知其图线应在区域Ⅲ,故B正确,C错误;
D.将电阻A、B并联,则总电阻为,小于两个电阻A、B中的任一个,可知图线应在区域Ⅰ,故D正确。
故选BD。
9. 速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中,则下列说法正确的是( )
A. 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
B. 甲束粒子带正电,乙束粒子带负电
C. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D. 若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量之比为5∶2
【答案】AC
【解析】
【详解】C.根据粒子在速度选择器中受力平衡,可知
解得通过狭缝的粒子的速率为
故C正确;
B.由左手定则,可知正电荷受洛伦兹力向下偏移,故乙束粒子带正电,甲束粒子带负电,故B错误;
AD.由洛伦兹力提供向心力得
可得粒子的比荷为
由图可知
比荷之比为
即甲的比荷大于乙的比荷;若电荷量相等,则甲、乙质量之比为
故A正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为,细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷,以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点,圆心在点正上方,点为的中点,现将一质量为、电荷量为的小球(可视为质点)套在杆上从点由静止释放,小球滑到点时的速度大小为,为重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 、间的电势差
B. 小球从点到点的过程中,电场力做的功为
C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场,小球在点平衡且恰好对无压力,则所加电场的电场强度大小为
D. 的长度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.从M到N由动能定理
、间的电势差
选项A错误;
B.因NP两点的电势相等,则小球从点到点的过程中,电场力做的功为0,选项B错误;
C.设ON与水平方向的夹角为,则
解得
若在此装置中加一水平方向的匀强电场,小球在点平衡且恰好对无压力,则对小球受力分析可知
解得所加电场的电场强度大小为
选项C正确;
D.设MP与竖直方向夹角为α,则
解得
选项D正确。
故选CD。
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11. 小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机,铭牌上标有额定电压12V,额定功率30W,通过测量发现电动机电压达到6V才能转动。为保护电动机,不转动时,电流不能超过1A。
小明同学打算测量电动机内阻。
(1)他首先用多用电表的欧姆挡进行粗测,他选择了×1挡后,先进行________,再进行测量,读数如图所示,则读数为________Ω;
(2)为精确测量,实验室提供了如下器材:恒压电源U(12V),电压表V(8V,约1kΩ),电流表A(1A,约1Ω),滑动变阻器R(0~10Ω),定值电阻,导线、开关。他设计了如图所示的电路图。
请回答以下问题:
(ⅰ)为了多测几组数据,图中的电路图,电压表应该接在________端(填a或b)。
(ⅱ)若某次测量,电压表读数为,电流表为,则电动机内阻为________(用题中符号表示)。
【答案】(1) ①. 欧姆调零 ②. 4.0
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]欧姆表选择了×1挡后,先进行欧姆调零,再进行测量,读数如图b所示,则读数为4.0Ω。
【小问2详解】
[1]为了多测几组数据,要求电压表测量时的变化范围更大一些,故电压表应该接在端。
[2]电动机不转动时,可视为纯电阻,由欧姆定律可知,电动机内阻为
12. 某同学想测量绕制滑动变阻器的金属丝的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值为)、滑动变阻器、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。
(1)该同学首先截取了一段长为的金属丝,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数_____。
(2)实验时,先将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大,闭合S。
(3)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流_____,金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)
(4)继续微调,重复(3)的测量过程,得到多组测量数据,以为纵坐标,为横坐标,根据测得的数据绘制出图像,若图像的斜率为,则金属丝的电阻为_____(用、表示)。
得到的多组测量数据如表所示,根据表格数据,作出图像,如图丙所示,则可求得金属丝的电阻_____(结果保留两位有效数字)。
/mV
0.50
0.70
0.90
1.15
1.40
/mV
0.99
1.39
1.80
2.28
2.80
(5)待测金属丝所用材料的电阻率_____(用、、、表示)。
【答案】 ①. 0.500 ②. ③. ④. ⑤. 9.0##10##11 ⑥.
【解析】
【详解】(1)螺旋测微器测量金属丝的直径D=50.0×0.01mm=0.500mm
(3)由电路可知,流过待测金属丝的电流
金属丝的电阻
(4)根据
解得
则
解得
做出图像,则
解得
(5)根据
解得
13. 将长为L、电阻为R的导体棒截成相等的三段后,拼成等边三角形ABC,在A、B端接电压为U的直流电源,空间存在垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场(图中未画出),求:
(1)通过电源的电流I;
(2)AC边受到的安培力大小F。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,三边的电阻大小均相等为,三边长均为;
电源接在AB端,可得到AB间的电阻为
由欧姆定律可计算通过电源的电流
解得
【小问2详解】
由并联电路分流特点,可知通过AC边的电流满足
且
I=IAC+IAB
即
由安培力公式可知
解得
14. 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.25m,金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ=30°,金属导轨的一端接有电动势E=12V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上,它与导轨间的动摩擦因数,整个装置放在磁感应强度大小B=0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=3.5Ω,金属导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)导体棒两端的电压;
(2)导体棒受到的安培力及摩擦力的大小和方向;
(3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化,要使导体棒能静止,求磁感应强度大小B的取值范围。
【答案】(1)
(2),方向沿斜面向上;,方向沿斜面向上
(3)
【解析】
【小问1详解】
回路电流为
导体棒两端的电压为
【小问2详解】
安培力大小为
由电路电流方向及左手定则可知,安培力方向沿斜面向上。
根据平衡条件可得
解得
摩擦力方向沿斜面向上。
【小问3详解】
最大静摩擦力为
当最大静摩擦力沿斜面向上时,由
解得
当最大静摩擦力沿斜面向下时,由
解得
则磁感应强度大小的取值范围为
15. 如图所示,在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后,水平进入静电分析器中,静电分析器中存在着如图所示的辐向电场,电场线沿半径方向,指向圆心O,粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动,从辐向电场射出后,竖直向下沿平行板C、D间的中线射入两板间的匀强电场。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E,粒子运动轨迹的半径为R,A、B两板间的距离为d,C、D两板长均为2L,C、D两板间的距离为L,粒子重力不计。
(1)求A、B两板间的电压U1;
(2)若要使粒子能从C、D两板下方飞出,则C、D两板间的偏转电压U2应满足什么条件?
(3)求粒子从P点出发至从C、D两板下方飞出的过程中运动的总时间t总。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
依题可知,粒子在辐向电场中做圆周运动时,电场力提供向心力,有
粒子在A、B两板间做加速运动时,有
联立解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中做类平抛运动,故水平位移
竖直方向位移
由牛顿第二定律可知,在偏转电压为U2的电场中的加速度
粒子能从C、D两板下方离开时满足
联立可得
【小问3详解】
由匀变速直线运动规律可知,粒子在A、B两板间运动的时间
粒子在静电分析器中运动的时间
粒子在偏转电场中运动的时间
飞行总时间
联立解得
故可得飞行总时间
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