内容正文:
杭州二中2025学年第二学期高一年级期末考
物理试卷
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.某手机电池上表明了其容量为“3000mA·h”,容量这个物理量的国际单位是
A.库仑(C)
B.伏特(V)
C.瓦特(W)
D.焦耳(J)
2.两个完全相同的金属球A和B,其中A球带电荷量为+Q、B球带电荷量为-32(均可视
为点电荷)。两者相距为,此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后,又
放回原处,则两球之间的库仑力大小变为
A.
B.F
C.F
D.
3.关于下列四个现象,说法正确的是
甲
丙
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有异号的电荷
B.乙图中,超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服
C.丙图中,在燃气灶中安装电子点火器,是利用了摩擦起电的原理
D.丁图中,在加油站给车加油前,要触摸一下静电释放器,是为了导走人体的静电
4.福建舰是我国第一艘配备电磁弹射系统的航空母舰。利用电磁弹射技术把舰载机弹射出
去的力主要是
A.电场力
B.安培力
C.洛伦兹力
D.万有引力
5,有一种电子束焊接机,其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如
图中带箭头的直线所示,则电子在a、b、c、d四点中,电势能最大的点是
A.a点
B.b点
C.c点
D,d点
6,心电图是现代医疗诊断中的重要工具。其原理是通过体表电极记录心脏电活动在人体表
面产生的电势差变化,即心电图,医生通过分析心电图波形可以判断心脏的生理状况,从物
理学的角度看,心电图直接测量的是
A.人体的电阻B,人体的电流
C.体表两点间的电压D.心脏的电场强度
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7、如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个柱形电极接电源的负极、沿边缘放一个圆环
形电极接电源的正极做“旋转的液体”的实验。电源的电动势为E=3V,内阻=022,限流
电阻R。=4.82,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.5,闭合开关后当液体旋转时电
压表的示数恒为2V,则
A.由上往下看,液体做顺时针旋转
Ro
B.电源的总功率为0.52W
C.液体的电功率为0.40W
D.液体的热功率为0.32W
8.如图所示,甲、乙两图中平行板电容器与恒定电源保持连接,甲图中B板接地,乙图中
A板接地。丙、丁两图中平行板电容器充电后与电源断开,丙图中B板接地,丁图中A板
接地。P为两板空间中的一点,现保持A板位置不变,将四个图中的B板均向下平移一小
段距离,则四个图中P点的电势不变的是
A+
A++++
A++++
A++++
●p
P
B-
B二
丙
丁
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.丁图
9.图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置,图2是其示意图,其原理为铅与稀硫酸间的化学
反应。图中M为电池正极(二氧化铅棒),N为电池负极(铅棒),P、Q分别为与正、负极
非常靠近的探针(探针是为测量内电压而加入电池的,它们不参与化学反应)。用电压传感
器(可看作理想电压表)测量各端之间的电势差,数据如下表。则下列说法正确的是
二氧化铅
探针
铅
图1
图2
UMP
UPQ
UoN
外电路断开时
1.51V
约为0
0.59V
在M、N之间接入102电阻时
1.47V
-0.42V
0.63V
A.在M、N之间接入102电阻时,稀硫酸溶液中的电流方向向右
B.在M、N之间接入102电阻时,电池中静电力做止功
C.该电池的电动势约为1.68V
D.该电池的内阻约为2.502
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10.回旋加速器的两个半圆形“D”型盒之间的距离d不可忽略(如图甲所示),这将导致被
加速的粒子运动一周所用的时间略大于α粒子在磁场中运动的周期和方波交流电(如图乙所
示)的周期T。若α粒子的初速度为零,“D”型盒的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,
不考虑相对论效应,为使α粒子有可能完成加速离开回旋加速器,则加在两“D”型盒之间
的电压U,至少为
U
0
2T7
U 3
-U。
27
接交流电源
甲
BdR
B.BdR
C.
2BdR
A
D.
4BdR
2T
T
T
T
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个选项中至少有一
个是符合题目要求的。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.如图(a)所示,静止在水平桌面上的磁悬浮地球仪由质量分别为m和M的地球模型和
庵座构成,悬浮原理如图(b)所示,当底座内线圈通电时,
磁
N极
地球模型受到磁场作用而悬浮起来,取重力加速度为g。下
铁
S极
列说法正确的是
A.底座对桌面的压力大小为(M+m)g
软铁
B.线圈电流在软铁内产生的磁场向上
C图中线圈的a端须连接电源的正极
D.增大线圈电流,地球模型平衡后受到磁场作用力变大
图(a)
图(b)
12.图1是一种测量血压的压力传感器,其核心电路结构图如图2所示,绝缘圆形薄片P上
有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为:
对O点施加一个垂直纸面的压力,薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸,电阻片
R、R4横向拉伸纵向缩短,电阻片厚度均视为不变,用数字电压表测量α、b两点间的电压。
闭合开关S,O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是
圆形薄片P
R
纵横
圆形海片P
向向
o
图1
电阻R,
放大图
图2
AO点未受到压力时,电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4
B.O点受到压力后,R1的电阻变大,R3的电阻变小
C.O点受到压力后,a点电势高于b点电势
D.O点受到压力越大,则电阻形变越大,电压表的示数越大
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13.如图,水平地面上竖直固定着两根相同的圆柱形粗糙绝缘杆,将两相同的带电小环α和
b分别套在两杆上,其电荷量均为g、所量均为m。小环的直径略大于杆的直径。在套a环
的杆所处空间加一水平方向、电场强度大小为E的匀强电场,在套b环的杆所处空间加一
水平方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在距水平面高度相同的位置同时分别给α、b
一个竖直向上的大小相等的初速度o,发现a、b上升到的最高点高度相同。若带电小环a、
b与两杆的动摩擦因数均为4,重力加速度大小为g,则
E
7nnn7nnnnnnn
nnnnn7nnnnn
人初速度,应满足%<会
B、带电小环a从开始到上升到最高点的时间小于带电小环b从开始到上升到最高点的时间
C.带电小环a从开始到上升到最高点的时间,=mo
mg+ugE
D.带电小环6从开始到上升到最高点的时间4=名-
ugBvo2
2g(mg+ugE)
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14-I.(4分)如图甲所示是某实验小组做“观察电容器充、放电现象”的实验电路,实验中采用
的器材有:干电池组(E=3V,内阻未知)、电容器(C=3300μF,35V)、电压表(量程
0~3V,内阻约10k2)、电阻箱(0~9999.92)、秒表等。
图甲
(1)图甲中虚线框内应选择下列器材中的
⊙
A.量程:00.6AB,量程:0-3mA
C.量程:-300μA0-300uA
(2)按图甲电路进行实验,发现充电过程中电流表的示数始终不为零,其主要原因是一:
A.电容器被击穿B.电压表内阻并非无穷大
C.电流表内阻并未为零
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(3)在下列四个图像中,表示以上过程中,通过电流表的电流随时间变化的图像为
电容器两极板间的电压随时间变化的图像为。(填选项对应的字母)
◆I
B
D
14Ⅱ.(5分)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成
的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
10
12 cm
0
20
乙
甲
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品用多用电表粗测其电阻。测得电阻约为8k①。
为进一步提高实验精度,使用图甲所示电路用伏安法测量水泥块电阻,实验中采用的器材有:
电源(E=6V,内阻可忽略),电压表(量程0~6V,内阻约10k2),电流表(量程0~600A,内
阻约1002)。图甲中滑动变阻器的接法为
(选填选项前字母:A.限流式或B.分压
式)。
(2)如图甲所示,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。其中b的数据如上图乙所示,则
b=
cm;用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率p=(用R、a、b、c表示)。
(3)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率p,作出p一F图像如图所示。
报警器
R2
基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图所示。报警器在两端电压大于或等于3V时启
动,R1为水泥块,R2为滑动变阻器,当R2的滑片处于某位置,R1上压力人于或等手F。时,
报警器启动。报警器应并联在(填“R1”或“R2”)两端。
(4)若电源E使用时间过长,电动势变小,需要保持原报警压力F。(即R1上压力大于或等
于Fo时,报警器启动),需要将R2调
(填“大”或“小")。
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14-L.(5分)某同学用图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻。
t UN
1.50
1.30
1.10
0.90
0.70
0.200.4010.601A
甲
乙
(1)调节滑动变阻器,测得多组电压U和电流I的数据,做出UI图线如图乙所示,根锯
图线得出电池的电动势E=
V,内阻=2。(结果保留三位有效数字)
(2)恒流源(输出电流大小恒定)与定值电阻R并联后可视为一个电源,将其与电流表(内
阻很小且未知)、电阻箱R、开关S和若干导线按图丙连接电路。为测量恒流源的输出电流
Io和并联电阻R,某同学进行如下操作:闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,记录多组R
和I的值,绘出图丁所示的:一R图线,图线的纵轴截距为b、斜率为k。
9
恒流源
丙
丁
根据图丁可得恒流源的输出电流1
和并联电阻Rg
(用b和k表示)
(3)若考虑电流表的内阻,上述测量值与恒流源输出电流的真实值五和并联电阻的真实
值Ro的大小关系为
。(选填选项前字母)
A.10测<0xB.0测=oxC.R0测<Ro真D.R0测=R0
15.(9分)如图所示,在y≥0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为
q的带负电粒子,从x轴上的P点以与x轴正方向成30的速度v垂直磁场射入,经过y轴
上的M点时,速度垂直于y轴,最终从x轴上的N点(图中未画出)射出磁场。已知磁感
应强度的大小为B,OP=a。不计粒子所受重力。求:
(1)粒子所带电荷量的大小9
y◆
(2)粒子在磁场中运动的周期T;
(3)粒子从P点运动到N点的平均速度币。
30o
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16.(10分)如图,一个倾角0=37°的粗糙绝缘斜面ABC固定在地面上,斜面的底端A处
有一垂直斜面的绝缘挡板,AD之间存在平行斜面向上的匀强电场,现有一质量m=02kg,
电荷量g=+2.0×103℃的小物块(可视为质点)从斜面顶端C处由静止释放,运动1=1s后
以v=2s的速度进入匀强电场区域,再经2=2s到达斜面底端挡板处时速度恰好为零。已知
重力加速度大小g=10ms2,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求斜面的长度:
(2)求小物块和斜面间的动摩擦因数μ及电场强度E的大小;
(3)若AD之间的匀强电场方向改为平行斜面向下,小物块从斜面顶端C处由静止释放,
小物块与挡板碰撞时无能量损失,求小物块在斜面上运动的路程。
17.(12分)质谱仪由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成,如图所示。已
知速度选择器的两极板间的电场强度大小为E:磁感应强度大小为B1,方向垂直纸面向里;
分离器中磁感应强度大小为B2(未知),方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有某种带
电离子,经加速电场加速后,形成离子束从速度选择器两极板间的中点O平行于极板进入,
部分离子在速度选择器中沿直线运动,通过小孔O'后进入分离器的偏转磁场中,最后打在
感光区域P点,测得P点到O'点的距离为L。已知离子的质量为m,电荷量为g,不计离子
的重力及离子间的相互作用,不计速度选择器中电场的边缘效应,不计小孔O、O的孔径。
加速
速度选择器
离子室电场
9+
分离器
B2
(1)求打在感光区域P点的离子,在速度选择器中沿直线运动的速度大小o:
(2)求分离器中磁感应强度大小B2:
(3)若每秒经过小孔O的离子数为,离子打到感光区域P点后立即被吸收,求感光区域
P点受到的离子束的作用力大小F;
(4)若小孔O、O的孔径不可忽略,直径均为d,离子可以从小孔0的各处沿平行于极板
方向进入速度选择器。此时要使速度选择器的效果最好,速度选择器两极板的长度D应该
为多长?此时能通过小孔O的离子的最大速度和最小速度相差的△v为多少?
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18.(13分)非匀强磁场对环形电流会产生非零的安培力。
个y
⊙x
d
0。
Vo
0
B
9
b(c)
d
D
甲
丙
(1)如图甲所示,有一面积为S、通电电流为I的矩形通电线圈abcd,电流方向沿a→b+c
→d+a。如图乙所示,将该线圈置于一沿x轴正方向的非匀强磁场中,ad、bc两条边沿z
轴方向,线圈平面与y轴夹角为。该非匀强磁场的磁感应强度大小B仅由y轴坐标决定,
关系为B=Bo+y,其中1为已知常数,且1>0。
①若矩形线圈ad边所在处的磁感应强度大小为B1,求其上长为△l的一段导线受到安培力△F
的大小及其方向:
②求矩形通电线圈所受安培力的合力F的大小。
(2)经典理论认为原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动,可以等效为环形电流。已知氢
原子核质量为mH,电子质量为m。(m。《mH),元电荷为e,其绕核圆轨道半径为ro,静电
力常量为k。在与(1)相同的磁场中,小圆形环电流的受力与矩形环电流的受力都遵循同
样的规律。如图丙所示,一束速度沿z轴负方向、大小为的氢原子从O点进入与(1)相
同的沿y方向均匀变化的磁场,磁场区宽度为d、沿y方向长度足够,射出磁场区以后打到
距离磁场区为D的足够大的竖直接收屏上。氢原子的环形电流所在平面随机分布,但都平
行于z轴,不考虑进入磁场后环形电流所在平面的转动,不考虑重力。
①求氢原子中电子绕核做匀速圆周运动时等效环形电流的大小1o;
②求接收屏y方向上有被氢原子打到部分的长度△y:
③实验是物理学研究的重要手段,历史上的斯特恩-盖拉赫实验基于以上的情境设计,结果
发现,原子击打在接收屏的位置仅有两个y坐标。请问(2)中给出的经典理论能否解释该
实验结果?若能,提供相应的解释;若不能,说明理由。
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