内容正文:
2025-2026学年高二上学期期末考试(物理)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。选对得4分,选错得0分。
1. 有一毫伏表,它的内阻是,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应( )
A. 并联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 串联一个的电阻
2. 如图所示,边长为的正三角形区域存在方向垂直纸面、大小随时间均匀变化的磁场(图中未画出),磁场随时间的变化关系为。以三角形顶点C为圆心,半径为l、匝数为N、电阻为R的圆形线圈平行纸面固定放置,时刻线圈受到的安培力为( )
A. B. C. D.
3. 电源与外电阻R连接成闭合回路,对于电源的路端电压U,下列说法正确的是
A. 因U=IR,则U 与R的大小成正比
B. 因U=IR,则R=0时,必有U=0
C. 流过电源的电流越大,路端电压U也越大
D. 若外电路断开,回路中电流为0,路端电压也等于0
4. 两个带等量正电的点电荷,固定在图中a、b两点,ab=L,MN为ab连线的中垂线,交直线ab于O点,A为MN上的一点,。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q,仅在静电力作用下运动,则( )
A. 若q由A点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小
B. 若在A点给q一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动
C. q由A点向O点运动时,其动能逐渐增大,电势能逐渐增大
D. 若q从A点由静止释放,其将不会在以O点为对称中心做往复运动
5. 如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是( )
A. 在A、B之间插入金属板,且不和A、B接触,静电计指针张角变大
B. 将A板稍微上移,静电计指针张角将变大
C. 将A板稍微下移,静电计指针张角将变小
D. 若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
6. 如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上.下列说法中正确的是( )
A. O点的电场强度为零
B. A、B两点的电场强度相同
C. 将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先减少后增加
D. 将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先增加后减少
7. 如图所示,光滑半圆形绝缘槽竖直固定放置,槽中有两个完全相同的小球a、b(均可视为质点),a、b均带正电。未加匀强电场时,两小球在槽内处于等高位置,且两小球与圆心O的连线成60°夹角。加上水平向右的匀强电场后,将小球b所处位置处替换成一质量不等、电荷量相等的带正电小球c。某时刻a、c两小球恰好静止在图示位置,此时两小球与圆心O的连线也成60°角,则小球c与小球b的质量之比为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全对的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,A、B是中垂线上的两点,OA <OB,用EA、EB、、分别表示A、B两点的电场强度和电势,则( )
A. EA一定大于EB B. EA可能小于EB
C. 一定等于 D. 一定大于
9. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R,若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f,则下列说法正确的是( )
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过
B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D. 不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
10. 如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨和,与平行,是以O为圆心的圆弧导轨,圆弧左侧和扇形内有方向如图的匀强磁场,金属杆的O端与e点用导线相接,P端与圆弧接触良好,初始时,可滑动的金属杆静止在平行导轨上,若杆绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A. 杆产生的感应电动势逐渐增大 B. 杆受到的安培力大小逐渐减小
C. 杆产生的感应电动势逐渐增大 D. 杆中的电流逐渐增大
三、非选题:本大题共5个小题,共54分,考生根据要求答题。
11. 图(a)是白炽灯L1(220V,100W)和L2(220V,60W)的伏安特性曲线。
(1)随着灯泡L1功率的增大,其灯丝阻值逐渐______。(选填变大、变小或不变)
(2)若将它们串联后接在220V电源上,则此时L1灯的实际功率为______ W。
(3)若用图(b)电路测量L1灯的伏安特性,由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比图(a)中描绘出的理想伏安特性曲线在I—U图中位置来得偏______(选填高或低)。
(4)用图(b)所示电路测量L1灯伏安特性时,已知R0=10Ω,E=300V,则电路中可变电阻R的最大值和最大电流选用下列哪种规格,测量效果最好______。
A.5Ω,10A B.50Ω,6A
C.500Ω,1A D.5000Ω,1A
12. 某同学通过实验测量铅笔芯的电阻率
(1)首先用多用电表欧姆挡粗测铅笔芯的电阻。连接电阻前,电表指针指在最左侧0刻度位置,选择“×1Ω挡”后要进行___________(填“机械”或“欧姆”)调零,某次测量指针位置如图甲所示,其读数为___________。
(2)用螺旋测微器测量此铅笔芯的直径d,测量结果如图乙所示,则d=___________mm。用游标卡尺测量此铅笔芯的长度L,如图丙所示,则L=___________mm。
(3)用伏安法尽可能准确地测量电阻,测得铅笔芯两端电压为U时,通过铅笔芯电流为I,则该铅笔芯的电阻率___________。(用所测得物理量的字母表示)
13. 如图所示,在示波管中电子枪产生电子,经过电压的加速电压加速,然后沿平行板中央轴线射入偏转电场,平行板长L=20cm,板间距离,距离平行板右端处有竖直屏幕,在屏幕上建立坐标轴,与中央轴线交点为点,当偏转电压为时,电子打在屏幕上,设电子电荷量,求:
(1)电子离开偏转电场时的动能;
(2)电子打在屏幕上的位置坐标;
(3)电子能打到屏幕上时,平行板偏转电压所加电压的最大值和打在屏幕上离O点的最远距离。
14. 一个带正电的微粒,从A点以v0沿直线AB方向射入水平方向的匀强电场中,微粒将沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=53°。已知带电微粒的质量m=1.0×10-6kg,电量q=1.0×10-9C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,2.236,结果要求保留二位有效数字)求:
(1)试说明微粒在电场中的运动性质及理由;
(2)电场强度大小、方向;
(3)要使微粒能从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少。
15. 真空中分布有两个互相垂直的电场,如下图所示。竖直界面BC左侧的电场水平向右、电场强度大小为E,BC右侧的电场竖直向上,电场强度大小未知。一带电量为q、质量为m的粒子从左侧电场中的A点由静止释放,该粒子通过界面上的M点进入右侧电场,之后粒子恰好通过P点。已知AM的水平距离为,MP的水平距离为3L、竖直距离为2L。(不计粒子重力)。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6。试求:
(1)粒子到达M点的速度大小vM;
(2)竖直界面BC右侧电场的场强大小E′;
(3)粒子通过P点时的速度大小vP及方向。
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2025-2026学年高二上学期期末考试(物理)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。选对得4分,选错得0分。
1. 有一毫伏表,它的内阻是,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应( )
A. 并联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 串联一个的电阻
【答案】A
【解析】
【详解】电表的满偏电流为
把它改装成量程为10A的电流表需要并联一个分流电阻,并联电阻阻值为
故选A。
2. 如图所示,边长为的正三角形区域存在方向垂直纸面、大小随时间均匀变化的磁场(图中未画出),磁场随时间的变化关系为。以三角形顶点C为圆心,半径为l、匝数为N、电阻为R的圆形线圈平行纸面固定放置,时刻线圈受到的安培力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律有
在磁场中的有效面积
有效长度
计算可得
故选A。
3. 电源与外电阻R连接成闭合回路,对于电源的路端电压U,下列说法正确的是
A. 因U=IR,则U 与R的大小成正比
B. 因U=IR,则R=0时,必有U=0
C. 流过电源的电流越大,路端电压U也越大
D. 若外电路断开,回路中电流为0,路端电压也等于0
【答案】B
【解析】
【详解】电源电动势不变,据知,当R变化时,I也变化,路端电压U 与R的大小不成正比,故A错误;当R=0时,电路处于短路状态,由U=IR知,电源路端电压为0,故B正确;由可知,流过电源的电流越大,路端电压U越小,故C错误;外电路断开时,回路中电流为0,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压为E,故D错误.
4. 两个带等量正电的点电荷,固定在图中a、b两点,ab=L,MN为ab连线的中垂线,交直线ab于O点,A为MN上的一点,。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q,仅在静电力作用下运动,则( )
A. 若q由A点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小
B. 若在A点给q一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动
C. q由A点向O点运动时,其动能逐渐增大,电势能逐渐增大
D. 若q从A点由静止释放,其将不会在以O点为对称中心做往复运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据等量同种电荷的电场线分布规律可知,从O到M(无穷远)电场强度先增后减,故若q由MN连线上的无穷远处向O点运动的过程中,加速度先增大后减小,故A错误;
B.因为在以O为圆心的中垂面上,电场线指向O点,故若在A点给q一个合适的初速度,则此负电荷所受的电场力方向指向O点,则它可以做匀速圆周运动,故B正确;
C.q由A点向O点运动时,电场力做正功,其动能逐渐增大,电势能逐渐减小,故C错误;
D.若q从A点由静止释放,则电荷先向O点加速运动,然后向下远离O点做减速运动,减到0后返回,这样将会在以O点为对称中心做往复运动,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是( )
A. 在A、B之间插入金属板,且不和A、B接触,静电计指针张角变大
B. 将A板稍微上移,静电计指针张角将变大
C. 将A板稍微下移,静电计指针张角将变小
D. 若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.电容器上所带电荷量一定,在A、B之间插入金属板,且不和A、B接触,d减小,根据
电容增大,根据
Q不变,则电势差减小,张角变小,A错误;
BC.由公式
当A板上移或下移时,正对面积S变小,C也变小,U变大,张角变大,B正确,C错误;
D.当将A板拿走时,B板与静电计相连,B板电荷转移到验电器,验电器张角不为零,D错误。
故选B。
6. 如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上.下列说法中正确的是( )
A. O点的电场强度为零
B. A、B两点的电场强度相同
C. 将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先减少后增加
D. 将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先增加后减少
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由等量异种电荷的电场线分布情况可知,A、B两点的电场强度相同, O点的电场强度不为零,故A错误;B正确;
CD. 由等量异种电荷的等势面分布情况可知,
正电荷在电势高的地方电势能大,所以将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先增大后减少,将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先减少后增大,故CD错误.
7. 如图所示,光滑半圆形绝缘槽竖直固定放置,槽中有两个完全相同的小球a、b(均可视为质点),a、b均带正电。未加匀强电场时,两小球在槽内处于等高位置,且两小球与圆心O的连线成60°夹角。加上水平向右的匀强电场后,将小球b所处位置处替换成一质量不等、电荷量相等的带正电小球c。某时刻a、c两小球恰好静止在图示位置,此时两小球与圆心O的连线也成60°角,则小球c与小球b的质量之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】半径为R,对小球b进行分析,如图所示
根据平衡条件有
小球b所处位置处替换成一质量不等、电荷量相等的带正电小球c后,令槽对c的弹力为N,对小球a、c整体进行分析,如图所示
根据平衡条件有
对小球c进行分析,如图所示
根据平衡条件有
,
解得
故选B。
二、多选题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全对的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,A、B是中垂线上的两点,OA <OB,用EA、EB、、分别表示A、B两点的电场强度和电势,则( )
A. EA一定大于EB B. EA可能小于EB
C. 一定等于 D. 一定大于
【答案】BD
【解析】
【详解】两个等量正电荷连线中点O的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,场强最大的点可能在A、B连线之间,也可能在B点以上,还可能在A点一下,由于A、B两点的间距也不确定,故可能大于,也可能小于,还可能等于;中点O以上的中垂线各点电场强度方向竖直向上,故电势越来越低,一定大于,故A、C错误,B、D正确;
故选BD。
9. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R,若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f,则下列说法正确的是( )
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过
B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D. 不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.由
可得回旋加速器加速质子的最大速度为
与加速电场的电压大小无关。由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率,有
联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR,选项AB正确;
C.粒子加速的速度不会超过光速;故C错误;
D.根据
由于α粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的,不改变B和f,该回旋加速器不能用于加速α粒子,选项D错误。
故选AB。
10. 如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨和,与平行,是以O为圆心的圆弧导轨,圆弧左侧和扇形内有方向如图的匀强磁场,金属杆的O端与e点用导线相接,P端与圆弧接触良好,初始时,可滑动的金属杆静止在平行导轨上,若杆绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A. 杆产生的感应电动势逐渐增大 B. 杆受到的安培力大小逐渐减小
C. 杆产生的感应电动势逐渐增大 D. 杆中的电流逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设OP转动的角速度为,圆弧导轨半径为r,则OP转动切割磁感应线的感应电动势为
所以杆OP产生的感应电动势恒定,故A错误;
B.根据右手定则可知OP棒中产生的感应电流方向由O到P,则通过MN的电流方向由M到N,根据左手定则可知杆MN受到的安培力方向向左,杆MN将向左运动切割磁感应线,由于MN切割磁感应线产生的感应电流方向由N到M,从而使得杆OP中的电流大小发生改变,根据F安=BIr可知,OP受到的安培力减小,故B正确;
CD.当金属杆向左运动时,杆MN切割磁感线,产生的顺时针方向的感应电流,设金属杆的速度,杆长为L,则感应电动势为
故回路中的感应电动势为
故随着金属杆速度的增大,杆产生的感应电动势逐渐增大,回路中的感应电动势逐渐减小,感应电流逐渐减小,故D错误;
故选BC。
三、非选题:本大题共5个小题,共54分,考生根据要求答题。
11. 图(a)是白炽灯L1(220V,100W)和L2(220V,60W)的伏安特性曲线。
(1)随着灯泡L1功率的增大,其灯丝阻值逐渐______。(选填变大、变小或不变)
(2)若将它们串联后接在220V电源上,则此时L1灯的实际功率为______ W。
(3)若用图(b)电路测量L1灯的伏安特性,由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比图(a)中描绘出的理想伏安特性曲线在I—U图中位置来得偏______(选填高或低)。
(4)用图(b)所示电路测量L1灯伏安特性时,已知R0=10Ω,E=300V,则电路中可变电阻R的最大值和最大电流选用下列哪种规格,测量效果最好______。
A.5Ω,10A B.50Ω,6A
C.500Ω,1A D.5000Ω,1A
【答案】 ①. 变大 ②. 14.4 ③. 低 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1] 根据电阻的定义式
可知,I—U伏安特性曲线的每一点与原点的连线的斜率等于电阻的倒数,所以随着灯泡L1功率的增大,I—U伏安特性曲线的每一点与原点的连线的斜率减小,则其灯丝阻值逐渐变大;
(2)[2]白炽灯的铭牌为L1(220V,100W)和L2(220V,60W),根据
可知L1的电阻小于L2的电阻,结合根据I—U特性曲线可以知道在220V位置,曲线A与原点连线的斜率较大,电阻较小,因此曲线A表示灯L1的伏安特性曲线。两灯泡串联时,流过两灯泡的电流相等,而总电压应为220V,由I—U图象可知,串联时电流应为0.24A,此时L1的电压为60V,故此时L1的功率P=U1I1=14.4W;
(3)[3]由于电流表存在内阻,电压表的读数要大于灯泡两端的实际电压,所以实际测得的伏安特性曲线比图(a)中描绘出的理想伏安特性曲线在I—U图中位置来得偏低;
(4)[4]由于控制电路采用的是分压式,则为了调节方便,数据范围大,滑动变阻器的总阻值应该选取小一点的,若选择即选5Ω,10A,此时通过滑动变阻器位于干路部分的电流的最小值为
滑动变阻器不安全。若选择即选50Ω,6A,此时通过滑动变阻器位于干路部分的电流的最小值为
因此,为了即能够确保滑动变阻器的安全,又能够测量范围广泛,应该选择滑动变阻器的规格为50Ω,6A。
ACD错误,B正确。
故选B。
12. 某同学通过实验测量铅笔芯的电阻率
(1)首先用多用电表欧姆挡粗测铅笔芯的电阻。连接电阻前,电表指针指在最左侧0刻度位置,选择“×1Ω挡”后要进行___________(填“机械”或“欧姆”)调零,某次测量指针位置如图甲所示,其读数为___________。
(2)用螺旋测微器测量此铅笔芯的直径d,测量结果如图乙所示,则d=___________mm。用游标卡尺测量此铅笔芯的长度L,如图丙所示,则L=___________mm。
(3)用伏安法尽可能准确地测量电阻,测得铅笔芯两端电压为U时,通过铅笔芯电流为I,则该铅笔芯的电阻率___________。(用所测得物理量的字母表示)
【答案】 ①. 欧姆 ②. 26 ③. 0.502(±0.002) ④. 30.4 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]欧姆表选择倍率后,要进行欧姆调零。
[2]欧姆表读数为26。
(2)[3]螺旋测微器读数为
[4]游标卡尺读数为
(3)[5]根据欧姆定律及电阻定律得
13. 如图所示,在示波管中电子枪产生电子,经过电压的加速电压加速,然后沿平行板中央轴线射入偏转电场,平行板长L=20cm,板间距离,距离平行板右端处有竖直屏幕,在屏幕上建立坐标轴,与中央轴线交点为点,当偏转电压为时,电子打在屏幕上,设电子电荷量,求:
(1)电子离开偏转电场时的动能;
(2)电子打在屏幕上的位置坐标;
(3)电子能打到屏幕上时,平行板偏转电压所加电压的最大值和打在屏幕上离O点的最远距离。
【答案】(1)1×10-17J;(2);(3)100V,30cm
【解析】
【详解】(1)电子在加速电场加速,由动能定理有
电子在偏转电场中做类平抛运动
,
得
由动能定理
电子离开偏转电场时的动能为
(2)电子离开屏幕后做类平抛运动,由几何关系有
得
电子打在屏幕上的位置坐标
(3)由,当时
打在屏幕上最大侧偏位移
得
14. 一个带正电的微粒,从A点以v0沿直线AB方向射入水平方向的匀强电场中,微粒将沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=53°。已知带电微粒的质量m=1.0×10-6kg,电量q=1.0×10-9C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,2.236,结果要求保留二位有效数字)求:
(1)试说明微粒在电场中的运动性质及理由;
(2)电场强度大小、方向;
(3)要使微粒能从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少。
【答案】(1)微粒做匀减速直线运动,理由见解析;(2)7.5×103N/C,电场强度方向水平向左;(3)2.2m/s
【解析】
【详解】(1)微粒受力如图
微粒沿直线运动,合外力只能向左下,与运动方向相反,又因为F、mg为恒力,所以做匀减速直线运动
(2)在垂直于AB方向上有
电场强度
电场强度方向水平向左;
(3)微粒由A运动到B的速度
微粒进入电场中的速度最小,由动能定理有
解得
15. 真空中分布有两个互相垂直的电场,如下图所示。竖直界面BC左侧的电场水平向右、电场强度大小为E,BC右侧的电场竖直向上,电场强度大小未知。一带电量为q、质量为m的粒子从左侧电场中的A点由静止释放,该粒子通过界面上的M点进入右侧电场,之后粒子恰好通过P点。已知AM的水平距离为,MP的水平距离为3L、竖直距离为2L。(不计粒子重力)。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6。试求:
(1)粒子到达M点的速度大小vM;
(2)竖直界面BC右侧电场的场强大小E′;
(3)粒子通过P点时的速度大小vP及方向。
【答案】(1);(2);(3),方向与水平方向成角斜向右上
【解析】
【详解】(1)粒子从A到M点,由动能定理
解得
(2)从M点到P点,在水平方向
在竖直方向
解得
(3)从M点到P点,水平方向速度不变,粒子通过P点时,水平分速度为,竖直方向有
解得
P点时的速度大小
设速度的方向与水平方向夹角为,则
即
的方向与水平方向成角斜向右上。
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