内容正文:
曲靖一中沾益清源高级中学2025年高二年级秋季学期期中考试
物理学科试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、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、座位号及科目,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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
4.本试卷共8页,共15小题;满分100分,限时75分钟。
一、选择题(1-7为单选题,每小题4分;8-10为多选题,每小题6分,有错选不得分,没选全得3分。共46分)
1. 磁感应强度单位是以下面哪一个物理学家的名字命名的( )
A. 奥斯特
B. 法拉第
C. 特斯拉
D. 麦克斯韦
【答案】C
【解析】
【详解】磁感应强度单位是特斯拉,是根据物理学家特斯拉的名字命名的,故选C.
2. 质子()、α粒子()、一价的锂离子()三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后,获得动能最大的粒子是( )
A. 质子() B. α粒子()
C. 锂离子() D. 一样大
【答案】B
【解析】
【详解】粒子从静止状态经过电压为U的同一电场加速后,根据动能定理有
解得
可知,由于三个粒子经过同一电压U加速,则动能大小仅取决于电荷量q,α粒子电荷量大小最大,则获得动能最大的粒子是α粒子。
故选B。
3. 某手机电池背面印有的一些符号如图所示。将电池充满电后容纳的电荷量为2000mA·h,若该手机的待机电流为10mA,则手机最多可待机多长时间( )
A. 300h B. 555.5h C. 100h D. 200h
【答案】D
【解析】
【详解】根据可得手机最多可待机时间为
故选D。
4. 与直流电源相连且两极板不平行的电容器内部的电场线(实线)分布如图所示,一电子仅在电场力的作用下的运动轨迹(虚线)可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】上极板接电源正极,电场线方向从上到下,电子受力则相反,根据电子做曲线运动时合力指向轨迹凹侧。
故选B。
5. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示,如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )
A. 极板X、Y应带正电
B. 极板X、Y′应带正电
C. 极板X′、Y应带负电
D. 极板 X′、 Y′应带正电
【答案】A
【解析】
【详解】电子受力方向与电场方向相反,因电子向X偏转则,电场方向为X到X′,则X带正电;同理可知Y带正电,极板Y'应带负电;
故选A。
6. 如图所示,放射性元素镭放射出三种射线,虚线内是匀强磁场,其方向垂直纸面向外。能正确反映三种射线在磁场中运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】射线带正电,由左手定则可以判断其在磁场中受到向右的洛伦兹力作用,有向右的加速度,运动轨迹向右弯曲;
射线带负电,由左手定则可以判断其在磁场中受到向左的洛伦兹力作用,有向左的加速度,运动轨迹向左弯曲;
射线不带电,在磁场中不受磁场力作用,没有加速度,运动轨迹为直线;
根据洛伦兹力提供向心力
解得由于粒子的速度约等于光速设为0.1倍左右,质量为粒子的1800倍,粒子速度约等于光速设为0.99倍,故粒子的轨道半径较大。
故选B。
7. 长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,如图所示,当磁感应强度方向垂直斜面向上、电流为I1时导线处于平衡状态;当磁感应强度方向竖直向上、电流为I2时导线也处于平衡状态。则为( )
A. sinθ B.
C. cosθ D.
【答案】C
【解析】
【详解】若磁场方向垂直于斜面向上,则导线所受安培力沿斜面向上,由平衡条件可得mgsinθ=BI1L
若磁场方向竖直向上,则导线所受安培力水平向右,由平衡条件可得mgtanθ=BI2L
则=cosθ
故选C。
二、多选题
8. 两根长度相同,横截面积之比S1∶S2=1∶2的均匀铜导线按图所示接入电路,关于两段导线以下说法中正确的是( )
A. 它们的电阻之比为2∶1 B. 它们的电流之比为2∶1
C. 它们的电子移动速率之比为1∶2 D. 它们的电压之比为2∶1
【答案】AD
【解析】
【详解】A.据电阻定律可知,电阻与横截面积成反比,故它们的电阻之比为2∶1,A正确;
B.两段铜导线处于串联状态,电流相等,B错误;
C.由电流的微观表达式
可知,电流相等的前提下,电子移动速率与横截面积成反比,故电子移动速率之比为2∶1,C错误。
D.串联元件电压与电阻成正比,故它们的电压之比为2∶1,D正确。
故选AD
9. 如图所示的电路中,电源的电动势和内电阻恒定不变,电灯恰能正常发光,如果变阻器的滑片向端滑动,则( )
A. 电流表的示数变大 B. 电源的总功率变大
C. 定值电阻消耗的功率增大 D. 电灯L变亮
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.滑片向端滑动,R1接入电路的电阻变小,电路中总电阻R总变小,根据
可知I变大,电流表示数变大,故A正确;
B.电源的总功率
可知变大,故B正确;
D.根据闭合电路的欧姆定律
总电流I变大,变小,灯泡两端电压变小,所以电灯变暗,故D错误;
C.再根据
变大,变小,所以通过R2的电流变大,R2消耗的功率变大,故C正确。
故选ABC。
10. 如图所示,仅在x>0、y>0的空间中存在垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。在x轴上有一粒子源P,到坐标原点的距离为L,可垂直于磁场沿着与x轴成30°角的方向发射速率不同的相同粒子,粒子质量为m、电荷量为+q。不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是( )
A. 粒子从x轴上射出的位置坐标可能是
B. 粒子从x轴上射出的位置坐标可能是
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.画出粒子从x轴射出的临界轨迹如图所示
此时轨迹圆与y轴相切,由几何关系可知α=30°,则有R+Rsinα=L
解得临界轨迹半径
则此时粒子从x轴上位置射出,故粒子从x轴上射出的横坐标满足,故A正确,B错误;
CD.由几何关系可知,粒子从x轴上射出时,在磁场中运动的圆心角最大,为300°,因此粒子在磁场中运动的最长时间为,故C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题
11. 鉴于智能手机的续航需求,充电宝成为手机充电的重要工具。某课外探究小组设计了如图甲所示的实验电路测定充电宝的电动势E和内阻r。
(1)测得实验数据,作出U—I图像如图乙所示。根据U—I图像可以得到该充电宝的电动势E=_______V,内阻r=________Ω。(结果均保留三位有效数字)
(2)为了进一步探究充电宝的电动势特点,探究小组拆卸了手机锂电池(安全操作下),用同样的方法测量不同电量下充电宝和锂电池的电动势,数据如表所示。从表中数据,可以得到的结论是:_________________。
电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝的电动势U/V
5.07
5.04
5.04
5.00
5.14
5.08
锂电池的电动势U/V
4.16
3.96
3.85
3.80
3.75
3.64
【答案】(1) ①. 5.07 ②. 0.113(0.110~0.116均可)
(2)锂电池的电动势随着电量减少,电动势减小,而充电宝的电动势几乎稳定不变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由
图乙中图线的纵截距就是充电宝的电动势的值,图线斜率的绝对值等于充电宝的内阻
可知,(0.110~0.116均可)
【小问2详解】
从题中表格看出锂电池的电动势随着电量减少,电动势减小,而充电宝的电动势几乎稳定不变。
12. 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A),开关和导线若干
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用__________,电压表应选用__________(选填器材前的字母);实验电路应采用下图中的__________(选填“甲”或“乙”)。
(2)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx=_______。(保留两位有效数字),测出Rx的比真实值__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
【答案】 ①. B ②. C ③. 甲 ④. 5.2 ⑤. 偏小
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2][3]电源电动势为4V,所以电压表应选择量程为3V的C,(若选择电压表D时,电动势4V还不到电压表量程的),根据欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为
所以电流表应选量程为0.6A的B;由计算可得
所以采用电流表外接法,故实验电路应采用甲图;
(2)[4][5]电流表读数为0.50A,电压表读数为2.60V,所以待测电阻阻值为
因为电压表的分流作用,导致电流表测量的电流值大于流过电阻的真实值,由
可知
所以测出Rx的比真实值偏小。
三、解答题
13. MN、PQ为水平放置、间距为1m的平行导轨,接有如图所示的电路。电源的电动势为36V,内阻为1Ω。将导体棒ab静置于导轨上,整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为1T,方向竖直向上,材质均匀导体棒质量为1kg,接入电路部分的阻值为4Ω。闭合开关S后,导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计导轨的电阻,(g取)试求:
(1)导体棒受到的安培力的大小;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
导体棒恰好未滑动,根据水平方向力的平衡条件有
【小问2详解】
根据安培力公式有
根据闭合电路欧姆定律有
解得滑动变阻器接入电路中的电阻为
14. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
【答案】(1)
(2)0.11m
【解析】
【小问1详解】
由题意可知含A细胞的液滴在电场中做类平抛运动,垂直于电场方向则
沿电场方向
由牛顿第二定律
解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为
【小问2详解】
含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动,则
则
联立解得
有对称性可知则A、B细胞收集管的间距
15. 如图所示,在水平边界上方空间存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,点与水平边界的距离为,一带正电的粒子以水平向右的速度(大小未知)从点射入磁场,并与水平边界成夹角从边界上点射出。已知静电力常量为,粒子的电荷量为()、质量为,不计粒子重力,忽略磁场边缘效应。
(1)求粒子射入磁场的速度的大小及粒子在磁场中运动的时间;
(2)若将磁场撤去,施加一个竖直向下的匀强电场,仍以水平向右的速度射入,粒子也能运动到点,求所加匀强电场的电场强度大小;
(3)在纸面内某点固定一负点电荷(,大小未知),入射粒子的电荷量减为,仍以水平向右的速度射入磁场,粒子仍可沿电荷量改变前的轨迹从点运动到点,求在纸面内固定的负点电荷的电荷量大小。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为,根据几何关系有
解得
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
解得
粒子在磁场中运动的偏转角为,其圆心角也为,周期公式及运动时间分别有,
联立解得
【小问2详解】
由几何关系可知,带电粒子从点运动到点的水平位移为
撤去磁场加向下的匀强电场后,粒子做类平抛运动,水平和竖直方向分别有,
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问3详解】
要使粒子仍沿改变前的轨迹从点运动到点,由于电场力需提供向心力并始终与速度方向垂直,固定的负点电荷必须位于原圆周运动的圆心处,根据牛顿第二定律有
解得
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曲靖一中沾益清源高级中学2025年高二年级秋季学期期中考试
物理学科试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、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、座位号及科目,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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
4.本试卷共8页,共15小题;满分100分,限时75分钟。
一、选择题(1-7为单选题,每小题4分;8-10为多选题,每小题6分,有错选不得分,没选全得3分。共46分)
1. 磁感应强度单位是以下面哪一个物理学家的名字命名的( )
A. 奥斯特
B. 法拉第
C. 特斯拉
D. 麦克斯韦
2. 质子()、α粒子()、一价的锂离子()三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后,获得动能最大的粒子是( )
A. 质子() B. α粒子()
C. 锂离子() D. 一样大
3. 某手机电池背面印有的一些符号如图所示。将电池充满电后容纳的电荷量为2000mA·h,若该手机的待机电流为10mA,则手机最多可待机多长时间( )
A. 300h B. 555.5h C. 100h D. 200h
4. 与直流电源相连且两极板不平行的电容器内部的电场线(实线)分布如图所示,一电子仅在电场力的作用下的运动轨迹(虚线)可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示,如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )
A. 极板X、Y应带正电
B. 极板X、Y′应带正电
C. 极板X′、Y应带负电
D. 极板 X′、 Y′应带正电
6. 如图所示,放射性元素镭放射出三种射线,虚线内是匀强磁场,其方向垂直纸面向外。能正确反映三种射线在磁场中运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
7. 长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,如图所示,当磁感应强度方向垂直斜面向上、电流为I1时导线处于平衡状态;当磁感应强度方向竖直向上、电流为I2时导线也处于平衡状态。则为( )
A. sinθ B.
C. cosθ D.
二、多选题
8. 两根长度相同,横截面积之比S1∶S2=1∶2的均匀铜导线按图所示接入电路,关于两段导线以下说法中正确的是( )
A. 它们的电阻之比为2∶1 B. 它们的电流之比为2∶1
C. 它们的电子移动速率之比为1∶2 D. 它们的电压之比为2∶1
9. 如图所示的电路中,电源的电动势和内电阻恒定不变,电灯恰能正常发光,如果变阻器的滑片向端滑动,则( )
A. 电流表的示数变大 B. 电源的总功率变大
C. 定值电阻消耗的功率增大 D. 电灯L变亮
10. 如图所示,仅在x>0、y>0的空间中存在垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。在x轴上有一粒子源P,到坐标原点的距离为L,可垂直于磁场沿着与x轴成30°角的方向发射速率不同的相同粒子,粒子质量为m、电荷量为+q。不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是( )
A. 粒子从x轴上射出的位置坐标可能是
B. 粒子从x轴上射出的位置坐标可能是
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 粒子在磁场中运动的最长时间为
二、实验题
11. 鉴于智能手机的续航需求,充电宝成为手机充电的重要工具。某课外探究小组设计了如图甲所示的实验电路测定充电宝的电动势E和内阻r。
(1)测得实验数据,作出U—I图像如图乙所示。根据U—I图像可以得到该充电宝的电动势E=_______V,内阻r=________Ω。(结果均保留三位有效数字)
(2)为了进一步探究充电宝的电动势特点,探究小组拆卸了手机锂电池(安全操作下),用同样的方法测量不同电量下充电宝和锂电池的电动势,数据如表所示。从表中数据,可以得到的结论是:_________________。
电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝的电动势U/V
5.07
5.04
5.04
5.00
5.14
5.08
锂电池的电动势U/V
4.16
3.96
3.85
3.80
3.75
3.64
12. 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A),开关和导线若干
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用__________,电压表应选用__________(选填器材前的字母);实验电路应采用下图中的__________(选填“甲”或“乙”)。
(2)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx=_______。(保留两位有效数字),测出Rx的比真实值__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
三、解答题
13. MN、PQ为水平放置、间距为1m的平行导轨,接有如图所示的电路。电源的电动势为36V,内阻为1Ω。将导体棒ab静置于导轨上,整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为1T,方向竖直向上,材质均匀导体棒质量为1kg,接入电路部分的阻值为4Ω。闭合开关S后,导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计导轨的电阻,(g取)试求:
(1)导体棒受到的安培力的大小;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻。
14. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
15. 如图所示,在水平边界上方空间存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,点与水平边界的距离为,一带正电的粒子以水平向右的速度(大小未知)从点射入磁场,并与水平边界成夹角从边界上点射出。已知静电力常量为,粒子的电荷量为()、质量为,不计粒子重力,忽略磁场边缘效应。
(1)求粒子射入磁场的速度的大小及粒子在磁场中运动的时间;
(2)若将磁场撤去,施加一个竖直向下的匀强电场,仍以水平向右的速度射入,粒子也能运动到点,求所加匀强电场的电场强度大小;
(3)在纸面内某点固定一负点电荷(,大小未知),入射粒子的电荷量减为,仍以水平向右的速度射入磁场,粒子仍可沿电荷量改变前的轨迹从点运动到点,求在纸面内固定的负点电荷的电荷量大小。
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