内容正文:
高二物理试卷
一、单选题28分
1. 电磁波传播过程中,电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,电磁波是电波和磁波二者的总称,有时可直接简称为电波.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并用实验证实了电磁波的存在
B. 常用的遥控器通过发出微波来遥控电视机
C. 电磁波的波长越长,其能量子的能量越低
D. 电磁波在真空和介质中传播速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.遥控器通过发出红外线脉冲信号遥控电视机,因红外线波长较长,容易发生衍射现象,故B错误;
C.电磁波的波长越长,频率越小,根据,则其能量子的能量越低,故C正确;
D.电磁波在真空中的传播速度大于在介质中传播速度,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 甲图中闭合线圈在N处的磁通量为0
B. 乙图中虚线区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,则线圈内磁通量为
C. 丙图中通电直导线附近的线圈以导线为轴转动90°磁通量变大
D. 丁图中线圈从M位置移动到N位置时磁通量减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中闭合线圈在N处时有竖直向下的磁感线穿过线圈,故磁通量不为零,故A错误;
B.乙图中虚线区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,则线圈内磁通量为,故B错误;
C.丙图中,通电直导线的磁场是以导线为中心的同心圆,故在通电直导线附近的线圈以导线为轴转动90°磁通量不变,故C错误;
D.丁图中,M位置的磁场更密集,N位置磁场更稀疏,线圈从M移到N,磁场减弱,即磁感应强度减小,所以磁通量减小,故D正确。
故选D。
3. 关于闭合电路的说法错误的是( )。
A. 电源短路时,电源内电压等于电动势 B. 电源短路时,路端电压为零
C. 外电路电阻增大时,路端电压减小 D. 电源断路时,路端电压等于电动势
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源短路时,外电阻,电流
内电压,故A正确,不符合题意;
B.短路时路端电压,故B正确,不符合题意;
C.路端电压
当增大时,增大,故C错误,符合题意;
D.断路时电流为零,内电压为零,路端电压,故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 扫地机器人是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。如图所示为某品牌扫地机器人,已知其额定工作电压为,额定功率为,电池容量为,下列说法正确的是( )
A. “”是能量的单位
B. 扫地机器人的电机总电阻为
C. 扫地机器人正常工作时电流为
D. 扫地机器人充满电后一次正常工作时间为36min
【答案】C
【解析】
【详解】A.是电流的单位,是时间的单位,根据可知, “”是电荷量的单位,故A错误;
BC.扫地机器人正常工作时电流为,设扫地机器人的电机总电阻为,由于其输入功率大于热功率,则有,可得,故B错误,C正确;
D.扫地机器人充满电后一次正常工作时间为,故D错误。
故选C。
5. 下列说法中正确的是( )
A. 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
B. 金属在温度特别高时电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象
C. 某手机的说明书标明电池容量为,其中为能量单位
D. 处于静电平衡状态的导体,其表面没有电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流方向的定义是正电荷定向移动的方向,无论实际导电粒子是正还是负,故A正确;
B.超导现象发生在极低温度(临界温度以下),而非高温,故B错误;
C.是电荷量单位(),能量需结合电压计算(如),故C错误;
D.静电平衡时,导体内部无净电荷,但电荷分布在表面,故D错误。
故选A。
6. 图中实线所示为某电场的电场线,虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从点到点的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 该试探电荷带正电
B. 点的电场强度比点的电场强度小
C. 试探电荷在点的加速度比在点的加速度大
D. 该试探电荷从点到点的过程中速度先增大后减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.电荷仅受电场力,则电场力方向沿电场线指向轨迹内侧,则电场力方向与电场方向相同,可知该试探电荷带正电,故A正确;
B.电场线分布的密集程度间接表示电场强弱,根据图示可知,点的电场强度比点的电场强度大,故B错误;
C.结合上述,试探电荷在点的电场强度比点的电场强度大,即点的电场力比点的电场力大,则试探电荷在点的加速度比在点的加速度小,故C错误;
D.结合上述,该试探电荷从点到点的过程中电场力做正功,速度一直增大,故D错误。
故选A。
7. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷是自然界中电荷量最小的带电粒子
B. 带电粒子在电场中运动时,其电势能不一定变化
C. 电场强度公式表明,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D. 电场强度越大,电势越高
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,而非带电粒子,故A错误;
B.若带电粒子沿等势面运动,电场力不做功,电势能不变,故B正确;
C.电场强度E由电场本身决定,与试探电荷q无关,故C错误;
D.电场强度与电势无直接必然联系(如负点电荷附近场强大但电势低),故D错误。
故选B。
二、多选题18分
8. 下列关于磁场和电场的说法正确的是( )
A. 电场中试探电荷受力为零的位置,电场强度一定为零
B. 磁场中通电导线受力为零的位置,磁感应强度一定为零
C. 磁场和电场都是客观存在的,都是物质存在的一种形式
D. 电场强度和磁感应强度都是标量,没有方向
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据可知,电场中试探电荷受力为零的位置,电场强度一定为零,故A正确;
B.根据可知,磁场中通电导线受力为0的位置,磁感应强度不一定为零,此时电流方向与磁场方向可能平行,故B错误;
C.磁场和电场都是客观存在的,都是物质存在的一种形式,故C正确;
D.电场强度和磁感应强度都是矢量,既有大小,又有方向,故D错误;
故选AC。
9. 如图所示,A为理想电流表,M为一线圈电阻的电动机,,电源电动势。当S断开时,电流表的示数为,当开关S闭合时,电流表的示数为。以下说法正确的是( )
A. 开关S闭合时,电动机输出的机械功率等于87.5W
B. 电源的内阻r等于0.4Ω
C. 开关S闭合时,电源输出功率等于160W
D. 开关S闭合时,电源内阻消耗的功率是电动机内阻消耗功率的6.4倍
【答案】AD
【解析】
【详解】B.开关闭合时,根据闭合电路欧姆定律,,
可得,电源内阻 ,B错误;
C.开关闭合时,,设路端电压为U,
电源的输出功率 ,C错误;
A.电阻R中的电流 通过电动机的电流
解得
电动机消耗的电功率
电动机内阻消耗的热功率
电动机输出的机械功率 ,A正确;
D.电源内阻消耗的功率
电源内阻消耗的功率是电动机内阻消耗功率的6.4倍,D正确。
故选AD。
10. 如图所示为电流表改装成欧姆表的电路。两表笔直接接触时,指针满偏,偏转角度为,此时刚好完成了欧姆调零,调好的欧姆表内阻r=150Ω。现将待测电阻Rx接在两表笔间:
A. 插孔a应插入红表笔
B. 若此时指针偏转的角度为,被测电阻Rx大小为100Ω
C. 若电源内阻增大,未重新进行欧姆调零仍能准确测量待测电阻
D. 若待测电阻的阻值变为原来的2倍,电路中的电流也会变为原来的2倍
【答案】AB
【解析】
【详解】A.电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出,由图可知,电流从电源负极流入电表,故插孔a应插入红表笔,故A正确;
B.设满偏电流为,两表笔短接时,则有
两表笔间接待测电阻时,则有
联立解得,故B正确;
C.根据闭合电路欧姆定律
若电源内阻增大,未重新进行欧姆调零,则欧姆表内阻变大,不能准确测量待测电阻,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律
若待测电阻的阻值变为原来的2倍,电路中的电流不是变为原来的2倍,故D错误。
故选AB。
三、实验题20分
11. 某同学按如图所示的电路图连接电路,并测出路端电压U和电流I的多组数据,做出U﹣I图象,从U﹣I图象中可求出电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____Ω。
【答案】 ①. 1.5 ②. 1.0
【解析】
【详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
路端电压
U=E-Ir
再结合图线与纵轴的截距可得,电池的电动势
E=1.5V
图线斜率的大小表示了电源的内电阻
r===1.0
12. 为了测定元电荷的数值,某物理兴趣小组设计了如图所示的实验装置。
实验操作步骤如下;
①按图示装置安装好器材;
②调节实验仪器,使间距为d的平行金属板处于水平位置;
③闭合电源开关,通过喷雾器把油滴(由于摩擦,油滴带负电)通过平行金属板的上极板中间的小孔喷入电场中;
④通过显微镜来观察,找到悬浮不动的油滴,根据观测数据算出油滴的质量为m;
⑤根据平行金属板上所加的已知电压U,算出油滴的电荷量。
(1)平行金属板之间的电场是_______;(填“匀强电场或非匀强电场”)
(2)平行金属板的下极板带_______;(填“正电或负电”)
(3)若已知元电荷为e,重力加速度为g,则悬浮液滴所带的电荷量等于元电荷的_______倍(用m、d、U、g、e表示)。
【答案】 ①. 匀强电场 ②. 负 ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 平行金属板之间的电场是匀强电场。
(2)[2] 油滴带负电处于平衡状态,电场力向上,则场强向下,平行金属板的下极板带负电。
(3)[3] 悬浮液滴受力
解得
四、解答题12分 10分 12分,共34分
13. 如图,真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30m。在A点固定一个电量为的正点电荷,在B点固定另一个电量为的负点电荷,静电力常量,求
(1)则C处合场强E的大小及方向;
(2)电量为的负的试探电荷放在C处受到的电场力F大小及方向。
【答案】(1),水平向左
(2),水平向右
【解析】
【小问1详解】
A点的点电荷在C点的场强大小为
方向由A指向C,同理B点的点电荷在C点的场强大小为
根据矢量的合成作出C点的合场强如图所示
由几何知识可知,则C点的场强的大小为
方向水平向左。
【小问2详解】
由题可知试探电荷在C点受到的电场力
由于负电荷的受力方向与电场方向相反,因此,试探电荷受到电场力的方向水平向右。
14. 40瓦的白炽灯,有5%的能量转化为可见光.设所发射的可见光的平均波长为580 nm,那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数为多少?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s)
【答案】5.8×1018个
【解析】
【详解】波长为λ的光子能量为
ε=hν=h ①
设白炽灯每秒内发出的光子数为n,白炽灯电功率为P,则
②
式中,η=5%是白炽灯的发光效率.联立①②式得
代入题给数据得
n≈5.8×1018(个)
15. 如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解质溶液的电阻率。
【答案】
【解析】
【详解】由图乙可求得电解液的电阻为
由图甲可知电解液长为
截面积为
结合电阻定律得
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高二物理试卷
一、单选题28分
1. 电磁波传播过程中,电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,电磁波是电波和磁波二者的总称,有时可直接简称为电波.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并用实验证实了电磁波的存在
B. 常用的遥控器通过发出微波来遥控电视机
C. 电磁波的波长越长,其能量子的能量越低
D. 电磁波在真空和介质中传播速度相同
2. 下列说法正确的是( )
A. 甲图中闭合线圈在N处的磁通量为0
B. 乙图中虚线区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,则线圈内磁通量为
C. 丙图中通电直导线附近的线圈以导线为轴转动90°磁通量变大
D. 丁图中线圈从M位置移动到N位置时磁通量减小
3. 关于闭合电路的说法错误的是( )。
A. 电源短路时,电源内电压等于电动势 B. 电源短路时,路端电压为零
C. 外电路电阻增大时,路端电压减小 D. 电源断路时,路端电压等于电动势
4. 扫地机器人是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。如图所示为某品牌扫地机器人,已知其额定工作电压为,额定功率为,电池容量为,下列说法正确的是( )
A. “”是能量的单位
B. 扫地机器人的电机总电阻为
C. 扫地机器人正常工作时电流为
D. 扫地机器人充满电后一次正常工作时间为36min
5. 下列说法中正确的是( )
A. 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
B. 金属在温度特别高时电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象
C. 某手机的说明书标明电池容量为,其中为能量单位
D. 处于静电平衡状态的导体,其表面没有电荷
6. 图中实线所示为某电场的电场线,虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从点到点的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 该试探电荷带正电
B. 点的电场强度比点的电场强度小
C. 试探电荷在点的加速度比在点的加速度大
D. 该试探电荷从点到点的过程中速度先增大后减少
7. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷是自然界中电荷量最小的带电粒子
B. 带电粒子在电场中运动时,其电势能不一定变化
C. 电场强度公式表明,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D. 电场强度越大,电势越高
二、多选题18分
8. 下列关于磁场和电场的说法正确的是( )
A. 电场中试探电荷受力为零的位置,电场强度一定为零
B. 磁场中通电导线受力为零的位置,磁感应强度一定为零
C. 磁场和电场都是客观存在的,都是物质存在的一种形式
D. 电场强度和磁感应强度都是标量,没有方向
9. 如图所示,A为理想电流表,M为一线圈电阻的电动机,,电源电动势。当S断开时,电流表的示数为,当开关S闭合时,电流表的示数为。以下说法正确的是( )
A. 开关S闭合时,电动机输出的机械功率等于87.5W
B. 电源的内阻r等于0.4Ω
C. 开关S闭合时,电源输出功率等于160W
D. 开关S闭合时,电源内阻消耗的功率是电动机内阻消耗功率的6.4倍
10. 如图所示为电流表改装成欧姆表的电路。两表笔直接接触时,指针满偏,偏转角度为,此时刚好完成了欧姆调零,调好的欧姆表内阻r=150Ω。现将待测电阻Rx接在两表笔间:
A. 插孔a应插入红表笔
B. 若此时指针偏转的角度为,被测电阻Rx大小为100Ω
C. 若电源内阻增大,未重新进行欧姆调零仍能准确测量待测电阻
D. 若待测电阻的阻值变为原来的2倍,电路中的电流也会变为原来的2倍
三、实验题20分
11. 某同学按如图所示的电路图连接电路,并测出路端电压U和电流I的多组数据,做出U﹣I图象,从U﹣I图象中可求出电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____Ω。
12. 为了测定元电荷的数值,某物理兴趣小组设计了如图所示的实验装置。
实验操作步骤如下;
①按图示装置安装好器材;
②调节实验仪器,使间距为d的平行金属板处于水平位置;
③闭合电源开关,通过喷雾器把油滴(由于摩擦,油滴带负电)通过平行金属板的上极板中间的小孔喷入电场中;
④通过显微镜来观察,找到悬浮不动的油滴,根据观测数据算出油滴的质量为m;
⑤根据平行金属板上所加的已知电压U,算出油滴的电荷量。
(1)平行金属板之间的电场是_______;(填“匀强电场或非匀强电场”)
(2)平行金属板的下极板带_______;(填“正电或负电”)
(3)若已知元电荷为e,重力加速度为g,则悬浮液滴所带的电荷量等于元电荷的_______倍(用m、d、U、g、e表示)。
四、解答题12分 10分 12分,共34分
13. 如图,真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30m。在A点固定一个电量为的正点电荷,在B点固定另一个电量为的负点电荷,静电力常量,求
(1)则C处合场强E的大小及方向;
(2)电量为的负的试探电荷放在C处受到的电场力F大小及方向。
14. 40瓦的白炽灯,有5%的能量转化为可见光.设所发射的可见光的平均波长为580 nm,那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数为多少?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s)
15. 如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解质溶液的电阻率。
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