精品解析:浙江省温州十校联合体2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
2026-08-24
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内容正文:
2025学年第一学期温州十校联合体期中联考
高二年级物理学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取
选择题部分
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目的要求,不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物理量是标量且单位正确的是( )
A. 磁通量,Wb B. 电流,V C. 磁感应强度,T D. 电势,V/m
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁通量是标量,单位为,故A正确;
B.电流是标量,电流的单位为A,故B错误;
C.磁感应强度是矢量,单位为,故C错误;
D.电势是标量,但电势的单位为,是电场强度的单位,故D错误。
故选A。
2. 对于下列几幅图所涉及物理现象或原理的说法正确的是( )
A. 甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起尖端放电的作用
B. 乙图中燃气灶中的点火器应用了摩擦起电的原理
C. 丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电吸附
D. 丁图中武当山主峰上有一座金殿,常出现雷火炼殿的奇观,因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易放电
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起静电屏蔽的作用。故A错误;
B.乙图中燃气灶中的点火器应用了尖端放电的原理。故B错误;
C.丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电屏蔽。故C错误;
D.丁图中武当山主峰上有一座金殿,常出现雷火炼殿的奇观,因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易产生尖端放电。故D正确。
故选D。
3. 电磁学是物理学中一个重要的分支,下列说法正确的是( )
A. 安培提出了分子电流假说
B. 法拉第发现了电流磁效应现象
C. 麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波
D. 焦耳通过实验得到了点电荷之间作用的规律
【答案】A
【解析】
【详解】A.安培为解释磁现象的电本质提出了分子电流假说,认为磁性物质内部的分子存在环形的分子电流,故A正确;
B.电流磁效应现象由奥斯特发现,法拉第发现的是电磁感应现象,故B错误;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验首次捕捉到电磁波,故C错误;
D.库仑通过实验得到了点电荷之间相互作用的库仑定律,焦耳通过实验得到的是描述电流热效应的焦耳定律,故D错误。
故选A。
4. 关于教材中的四幅图,说法正确的是( )
A. 图①为磁电式电流表内部磁场示意图,极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场,使得线圈无论转到什么位置,左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等
B. 图②为法拉第使用过的线圈,当给其中一个线圈通入恒定电流后,另一线圈中会产生稳定的感应电流
C. 图③表明两条通电导线之间存在相互作用,这个相互作用是通过电场发生的
D. 图④电磁波没有能量,也不存在,是假想出来的
【答案】A
【解析】
【详解】A.图①为磁电式电流表内部磁场示意图,极靴和铁质圆柱之间的磁场是均匀辐射分布的,这使得线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,且线圈左右两边所在之处的磁感应强度大小都相等,故A正确;
B.图②为法拉第使用过的线圈,当给其中一个线圈通入恒定电流后,其产生的磁场是恒定不变的,穿过另一个线圈的磁通量没有发生变化,因此另一个线圈中不会产生感应电流,故B错误;
C.图③表明两条通电导线之间存在相互作用(同向电流相互吸引,反向电流相互排斥),这种相互作用是通过磁场发生的,而不是通过电场发生,故C错误;
D.图④展示了电磁波谱中无线电波的波长范围及应用,电磁波本身具有能量,也是客观存在的物质,并不是假想出来的,故D错误。
故选A。
5. 熔喷布是一种以聚丙烯为原料制成的过滤材料,具有多孔结构和高表面积,能够高效拦截微小颗粒物,被广泛应用于医疗、卫生、环保等领域。熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A. a点电场强度比c点的小
B. b、d两点在同一等势面上
C. a、b两点间电势差大于b、c两点间电势差
D. 带电颗粒由a点运动到b点的过程中电场力做功一定比由b点运动到c点电场力做功少
【答案】C
【解析】
【详解】A.在a点处电场线更加密集,因此电场强度更大,故A错误;
B.图中电场并非匀强电场,因此等势面并非水平平行线。故B错误;
C.电场线越密集、电场强度越大,单位距离的电势差就会越大。故C正确;
D.因为a、b两点间电势差大于b、c两点间电势差,根据电场做功公式可知a点运动到b点的过程中电场力做功一定比由b点运动到c点电场力做功多,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,在半径为R圆形区域内有一匀强磁场,有一粒子从边界上的A点以一定的速度沿径向垂直于磁场方向射入,在磁场边界上距A点圆周处飞出,则粒子在磁场中的圆周运动的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
如图所示为粒子在磁场中的运动轨迹,轨迹圆心为,则轨迹半径
故选D。
7. 如图所示为HUAWEIP40pro的充电器,最高可支持40W超级快充,输出规格有“10V 4A”,“9V 2A”,“5V 2A”。现在对电池容量为4200mAh的手机进行充电,则下列说法正确的是( )
A. 手机电池充满电时具有的能量为15120J
B. 如果用“5V 2A”输出规格对手机充电,电池电量从零到充满约要3.5h
C. 如果用“9V 2A”输出规格对手机充电,电池电量从零到充满约要1.55h
D. 如果用“10V 4A”输出规格的超级快充充电,电池电量从零到充满约要1.05h
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知手机的电池容量为4200mAh,可知手机电池充满电时具有的电荷量为,故A错误;
B.如果用“5V 2A”输出规格对手机充电,电池电量从零到充满需要的时间为,故B错误;
C.如果用“9V 2A”输出规格对手机充电,电池电量从零到充满需要的时间为,故C错误;
D.如果用“10V 4A”输出规格的超级快充充电,电池电量从零到充满需要的时间为,故D正确。
故选D。
8. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池电动势不变),图线b是某电阻R的U-I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下,将电阻R与该电池组成闭合回路时( )
A. 硅光电池内阻不随工作电流的变化而变化
B. 该光照强度下,硅光电池的电动势为4.4V
C. 该光照强度下,硅光电池的短路电流为0.4A
D. 此状态下电阻R的功率为0.4W
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知硅光电池内阻随电流的变化而变化,A错误;
B.根据
外电路开路时,电路中电流为0,图线与纵轴的交点为电动势,即,B正确;
C.图线与横轴的交点为短路电流,则该光照强度下,硅光电池的短路电流为0.3A,C错误;
D.此状态下电阻的功率,D错误。
故选B。
9. 某太阳能电池板不接负载时的电压是600μV,短路电流是30μA。用此电池板给一绕线电阻为2Ω的微型电动机供电,电动机能正常工作,且此时电动机两端的电压为400μV。电动机正常工作时,下列说法错误的是( )
A. 流过电动机的电流为10μA
B. 电动机消耗的功率为
C. 电动机输出的机械功率为
D. 电源的总功率为
【答案】C
【解析】
【详解】电源不接负载时的电压等于电动势,故;短路时外电阻为0,由可得电池板内阻。电动机正常工作时电路总电流。
A.流过电动机的电流等于电路总电流,为,故A正确;
B.电动机消耗的功率为输入电功率,即,故B正确;
C.电动机线圈热功率
输出机械功率,故C错误;
D.电源的总功率为,故D正确。
本题选错误的,故选C。
10. 显像管是一种电子(阴极)射线管,是电视接收机、监视器重现图像的关键器件。如图甲,真空显像管内有发射电子的电子枪,还有为加速电子而提供电场的金属极板,极板中心有小孔,电子加速后从小孔飞出,最终轰击显像管荧光屏内表面的荧光粉,荧光粉原子吸收电子能量后跃迁发光形成图像中的像素点。为了使电子能打到荧光屏内表面各个位置,需要用两组线圈分别提供磁场使电子上下、左右偏转。如图乙是其中绕在环形绝缘材料上的一组偏转线圈的原理图,环形材料处在竖直面,左右两边的线圈关于通过点的竖直轴对称,假设一电子某时刻通过点垂直纸面向外运动,此时线圈电流方向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示时刻点处合磁感应强度为零
B. 图示时刻点处合磁感应强度方向竖直向下
C. 该时刻电子受到向右的洛伦兹力
D. 若线圈电流方向改为图示方向的反方向,则电子向上偏转
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据右手螺旋定则,图示时刻通电线圈在点处产生的磁感应强度方向均竖直向下,合磁感应强度方向竖直向下;根据左手定则,电子受到的洛伦兹力向左,故AC错误,B正确;
D.若线圈电流方向改为图示方向的反方向,则通电线圈在点处产生的合磁感应强度方向竖直向上,电子受到的洛伦兹力向右,电子向右偏转,故D错误。
故选B。
二、选择题II(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备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. 如图所示电路,电源电动势为,内电阻为,在平行金属板MN内部左侧中央有一质量为的带电粒子(重力不计)以水平速度射入电场并打在N板的点。改变或的阻值,粒子仍以射入电场,则( )
A. 该粒子带负电
B. 增大,粒子在板间运动时间不变
C. 减少,粒子将打在点右侧
D. 改变,粒子将仍然打在点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由电路图知,极板M带负电、极板N带正电,板间场强的方向向上,重力不计的带电粒子向下偏转,则粒子带负电,故A正确;
B.设板间电压为U,粒子的电荷量是q,板间间距为d,则粒子在板间运动时,有
,
增大R1,据串联电路电压分配原理知,平行板两端的电压减小,板内场强减小,粒子在电场中的运动时间变长,故B错误;
C.减少R1,据串联电路电压分配原理知,平行板两端的电压增大,板内场强增大,粒子在电场中的运动时间变短,粒子将打在O点左侧,故C错误;
D.由于R2与平行金属板串联,稳定时此支路断路,调节R2对电路无影响,减少R2,平行板两端的电压不变,板内场强不变,粒子运动情况不变,仍打在O点,故D正确。
故选AD。
12. 科技是第一生产力,而电磁相关的科技应用在日常生活以及科研中十分常见,下列关于磁场在现代科技中各类应用的相关说法正确的是( )
A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出板是发电机的正极
B. 图乙是霍尔效应板的结构示意图,若该元件中载流子为负电荷,则稳定时
C. 图丙是电磁流量计的示意图,在、一定时,测得导体上下两端电势差越大,流量越大
D. 图丁是回旋加速器的示意图,要使粒子获得的最大动能增大,可增大加速电压
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲是磁流体发电机结构示意图,根据左手定则可以判断出正离子向B板偏转,负离子向A板偏转,所以A板是发电机的负极,A错误;
B.霍尔元件中若导电粒子是负电荷,则负电荷向M点偏转,则M点电势低,则稳定时,B正确;
C.电磁流量计中,设横截面积为,长度为,带电粒子电荷量为,定向移动速率为,流量为单位时间内流过某横截面的体积,即
其中
根据受力平衡,有
可得
所以可得
所以导体上下两端电势差越大,流量越大,C正确;
D.回旋加速器的最大速度由回旋加速器D形盒的半径限制的,即
可得
所以最大动能为
与电压无关,D错误。
故选BC。
13. 如图所示,某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面。某段时间内该区域的风速大小为,风向恰好与叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为,风力发电机将该圆内空气的动能转化为电能的效率为,下列说法正确的是( )
A. 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
B. 此风力发电机发电的功率为
C. 若仅风速减小为原来的,发电的功率将减小为原来的
D. 若仅风速增大为原来的倍,发电的功率将增大为原来的倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A.单位时间内通过叶片转动圆面的空气,可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱内的空气,则有,故A正确;
B.根据能量的转化与守恒可知,风的一部分动能转化为发电机发出的电能,而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能,所以发电机发电功率为,故B错误;
C.若仅风速减小为原来的,根据上式知,发电的功率将减小为原来的,故C错误;
D.若仅风速增大为原来的2倍,根据上式知,发电的功率将增大为原来的8倍,故D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、实验题(本题分I、II共二小题,共14分。)
14. 某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中,粗估得金属丝的电阻约为3Ω,且金属丝热功率不可超过0.75W,并选用如下部分仪器:
A.开关、导线若干
B.电源E(电动势3V,内阻可忽略)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约1kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流2A)
(1)实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图所示,则金属丝的直径是______mm
(2)为了测得更多的实验数据,下列实验电路图中最合适的为________。
A. B. C. D.
【答案】(1)0.682##0.683##0.684 (2)A
【解析】
【小问1详解】
金属丝的直径
【小问2详解】
实验过程中要求测量更多的实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法;因电流表内阻已知,电流表采用内接法,可以使通过待测电阻的电流和通过计算得到的待测电阻两端的电压误差较小,故选A。
15. 某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。
(1)他们用多用电表对电源的电动势进行粗测,将多用电表的选择开关旋至直流“10V”挡,进行正确操作后,多用电表的指针如图甲所示,则该电源电动势的测量值为__________。
(2)他们用实验准确测量该电源的电动势和内阻,在实验室找到了如下器材:
A.电流表G(量程为0~1mA,内阻为100Ω);
B.电阻箱R(0~999.9Ω);
C.定值电阻R1=2900Ω;
D.定值电阻;
E.开关一个,导线若干。
(3)他们将电流表改装成量程为的电压表,定值电阻应选用__________(填器材前面的字母);请在图乙中将电路补充完整________。
(4)连接好电路后,记录了多组电阻箱的电阻和对应的电流表的示数。
(5)以为横轴,以为纵轴,将实验测得的数据描点、连线后得到了一条倾斜直线,该直线的纵截距为,斜率为,则该电源电动势和内阻分别为________,________。(用题中所给物理量的符号表示,其中改装电压表的电阻用表示,不考虑电压表的分流)
【答案】 ①. 2.9V ②. C ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]多用电表选择直流10V挡,标度盘的中间刻度线满偏代表10V。观察指针位置,在2到4之间有10个小格,每小格代表0.2V。指针恰好指在2之后的第4.5个小格,故读数为2.9V。
(3)[2][3]将量程为1mA、内阻为100Ω的电流表改装成量程为3V的电压表,需要串联一个分压电阻。根据串联分压原理有
故定值电阻应选用,即选C。
在图乙的虚线框内,将电流表G与定值电阻串联,整体充当电压表使用。
(5)[4][5]设改装后电压表的内阻为
当电流表G的示数为时,改装电压表两端的电压为
此时流过电阻箱的电流为
不考虑电压表的分流,干路总电流近似等于流过电阻箱的电流,干路电流
根据闭合电路欧姆定律有
化简可得
由图丙,斜率,截距
联立得电源电动势,电源内阻
四、计算题(本题共4小题,共44分。要求画出必要的图形,写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤,有数值计算的必须明确写出数值和单位)
16.
如图,间距为的两平行导轨在同一水平面内。一质量为、长度为的导体棒垂直放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小可调,方向与导体棒垂直,与水平向右方向的夹角可调。现给导体棒通以图示方向(沿棒向里)的恒定电流,导体棒有水平向右的初速度。不考虑导体棒中电流变化,导体棒始终垂直于导轨并保持良好接触,重力加速度大小取,,。当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒沿导轨向右做匀速直线运动。
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒仍沿导轨向右做匀速直线运动,求此时的磁感应强度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当磁感应强度大小调为,调为时,对导体棒进行受力分析,如图所示
根据受力平衡可得
,
又
,
联立解得
(2)当磁感应强度大小调为,调为时,对导体棒进行受力分析,如图所示
水平方向有
竖直方向有
又
联立解得
17. 如图所示的电路中,A、B两端的电压,灯L标有“3V 0.9W”的字样,。电键S断开时,灯L正常发光,求:
(1)此时滑动变阻器的阻值;
(2)当电键S闭合时,灯L的功率;
(3)若电键S闭合后灯L仍正常发光,则此时滑动变阻器的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
灯L正常发光时的电流
滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器的阻值
【小问2详解】
灯L的电阻
S闭合后,与灯L并联的总电阻
由串联电路的电压分配关系,有
解得
则灯L的功率
【小问3详解】
要使灯L正常发光,则通过的电流
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的阻值
18. 如图,用一长、不可伸长的绝缘轻绳将一带电小球悬挂于O点,O点离水平地面高,小球质量。加一范围足够大的水平向左的匀强电场,场强大小,平衡时小球静止于A点,此时轻绳与竖直方向夹角。现将小球拉到O点正下方B点(绳子刚好伸直),由静止释放。带电小球可视为质点,,求:
(1)小球所带电性和电荷量q;
(2)小球第一次经过A点时的速度大小;
(3)当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳,小球运动到与A点等高处时与A点的水平距离x。
【答案】(1)带负电,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球静止于A点,可知小球受到的电场力水平向右,与场强方向相反,则小球带负电;根据受力平衡可得
解得小球的电荷量为
现将小球拉到O点正下方B点(绳子刚好伸直),由静止释放,到达A点时,根据动能定理可得
解得小球第一次经过A点时的速度大小为
(3)当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳,球运动到与A点等高处时,竖直方向有
水平方向有
,
联立解得
19. 高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹,加速器是加速粒子的重要工具,是核科学研究的重要平台。质子回旋加速器是利用电场和磁场共同作用,使质子作回旋运动,在运动中通过高频电场反复加速、获得能量的装置。质子回旋加速器的工作原理如图(a)所示,置于真空中的D形金属盒半径为,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直,被加速质子()的质量为,电荷量为。加在狭缝间的交变电压如图(b)所示,电压值的大小为、周期。为了简化研究,假设有一束质子从M板上A处小孔均匀地飘入狭缝,其初速度视为零。不考虑质子间的相互作用。
(1)质子在磁场中的轨迹半径为(已知)时的动能;
(2)请你计算质子从飘入狭缝至动能达到(问题(1)中的动能)所需要的时间(不考虑质子间的相互作用,假设质子每次经过狭缝均做加速运动);
(3)若用该装置加速氦核(),需要对偏转磁场或交变电压作出哪些调整?
【答案】(1);(2);(3)方案一:增大磁感应强度,使得氦核的圆周运动周期等于上述电场的周期即可。方案二:增大交变电场的周期,使得电场的周期等于氦核圆周运动的周期
【解析】
【详解】(1)洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
粒子的动能为
解得
(2)设粒子被加速次后达到动能Ek,则有
解得
粒子在狭缝间做匀加速运动,加速度为
粒子在电场中后一次加速可以看为前一次加速得延续过程,设次经过狭缝的总时间为,根据位移公式有
设在磁场中做圆周运动的周期为,则有
质子从飘入狭缝至动能达到所需要的时间
解得
(3)氦核的荷质比与质子不同,要实现每次通过电场都被加速,需要保证交变电场的周期与磁场中圆周运动的周期相同,根据上述可知,粒子在磁场中的圆周运动周期
氦核的荷质比大于质子,使得圆周运动周期变大,则方案一:增大磁感应强度,使得氦核的圆周运动周期等于上述电场的周期即可。方案二:增大交变电场的周期,使得电场的周期等于氦核圆周运动的周期。
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高二年级物理学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取
选择题部分
一、选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目的要求,不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物理量是标量且单位正确的是( )
A. 磁通量,Wb B. 电流,V C. 磁感应强度,T D. 电势,V/m
2. 对于下列几幅图所涉及物理现象或原理的说法正确的是( )
A. 甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起尖端放电的作用
B. 乙图中燃气灶中的点火器应用了摩擦起电的原理
C. 丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电吸附
D. 丁图中武当山主峰上有一座金殿,常出现雷火炼殿的奇观,因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易放电
3. 电磁学是物理学中一个重要的分支,下列说法正确的是( )
A. 安培提出了分子电流假说
B. 法拉第发现了电流磁效应现象
C. 麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波
D. 焦耳通过实验得到了点电荷之间作用的规律
4. 关于教材中的四幅图,说法正确的是( )
A. 图①为磁电式电流表内部磁场示意图,极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场,使得线圈无论转到什么位置,左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等
B. 图②为法拉第使用过的线圈,当给其中一个线圈通入恒定电流后,另一线圈中会产生稳定的感应电流
C. 图③表明两条通电导线之间存在相互作用,这个相互作用是通过电场发生的
D. 图④电磁波没有能量,也不存在,是假想出来的
5. 熔喷布是一种以聚丙烯为原料制成的过滤材料,具有多孔结构和高表面积,能够高效拦截微小颗粒物,被广泛应用于医疗、卫生、环保等领域。熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A. a点电场强度比c点的小
B. b、d两点在同一等势面上
C. a、b两点间电势差大于b、c两点间电势差
D. 带电颗粒由a点运动到b点的过程中电场力做功一定比由b点运动到c点电场力做功少
6. 如图所示,在半径为R圆形区域内有一匀强磁场,有一粒子从边界上的A点以一定的速度沿径向垂直于磁场方向射入,在磁场边界上距A点圆周处飞出,则粒子在磁场中的圆周运动的半径为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示为HUAWEIP40pro的充电器,最高可支持40W超级快充,输出规格有“10V 4A”,“9V 2A”,“5V 2A”。现在对电池容量为4200mAh的手机进行充电,则下列说法正确的是( )
A. 手机电池充满电时具有的能量为15120J
B. 如果用“5V 2A”输出规格对手机充电,电池电量从零到充满约要3.5h
C. 如果用“9V 2A”输出规格对手机充电,电池电量从零到充满约要1.55h
D. 如果用“10V 4A”输出规格的超级快充充电,电池电量从零到充满约要1.05h
8. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池电动势不变),图线b是某电阻R的U-I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下,将电阻R与该电池组成闭合回路时( )
A. 硅光电池内阻不随工作电流的变化而变化
B. 该光照强度下,硅光电池的电动势为4.4V
C. 该光照强度下,硅光电池的短路电流为0.4A
D. 此状态下电阻R的功率为0.4W
9. 某太阳能电池板不接负载时的电压是600μV,短路电流是30μA。用此电池板给一绕线电阻为2Ω的微型电动机供电,电动机能正常工作,且此时电动机两端的电压为400μV。电动机正常工作时,下列说法错误的是( )
A. 流过电动机的电流为10μA
B. 电动机消耗的功率为
C. 电动机输出的机械功率为
D. 电源的总功率为
10. 显像管是一种电子(阴极)射线管,是电视接收机、监视器重现图像的关键器件。如图甲,真空显像管内有发射电子的电子枪,还有为加速电子而提供电场的金属极板,极板中心有小孔,电子加速后从小孔飞出,最终轰击显像管荧光屏内表面的荧光粉,荧光粉原子吸收电子能量后跃迁发光形成图像中的像素点。为了使电子能打到荧光屏内表面各个位置,需要用两组线圈分别提供磁场使电子上下、左右偏转。如图乙是其中绕在环形绝缘材料上的一组偏转线圈的原理图,环形材料处在竖直面,左右两边的线圈关于通过点的竖直轴对称,假设一电子某时刻通过点垂直纸面向外运动,此时线圈电流方向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示时刻点处合磁感应强度为零
B. 图示时刻点处合磁感应强度方向竖直向下
C. 该时刻电子受到向右的洛伦兹力
D. 若线圈电流方向改为图示方向的反方向,则电子向上偏转
二、选择题II(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备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. 如图所示电路,电源电动势为,内电阻为,在平行金属板MN内部左侧中央有一质量为的带电粒子(重力不计)以水平速度射入电场并打在N板的点。改变或的阻值,粒子仍以射入电场,则( )
A. 该粒子带负电
B. 增大,粒子在板间运动时间不变
C. 减少,粒子将打在点右侧
D. 改变,粒子将仍然打在点
12. 科技是第一生产力,而电磁相关的科技应用在日常生活以及科研中十分常见,下列关于磁场在现代科技中各类应用的相关说法正确的是( )
A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出板是发电机的正极
B. 图乙是霍尔效应板的结构示意图,若该元件中载流子为负电荷,则稳定时
C. 图丙是电磁流量计的示意图,在、一定时,测得导体上下两端电势差越大,流量越大
D. 图丁是回旋加速器的示意图,要使粒子获得的最大动能增大,可增大加速电压
13. 如图所示,某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面。某段时间内该区域的风速大小为,风向恰好与叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为,风力发电机将该圆内空气的动能转化为电能的效率为,下列说法正确的是( )
A. 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
B. 此风力发电机发电的功率为
C. 若仅风速减小为原来的,发电的功率将减小为原来的
D. 若仅风速增大为原来的倍,发电的功率将增大为原来的倍
非选择题部分
三、实验题(本题分I、II共二小题,共14分。)
14. 某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中,粗估得金属丝的电阻约为3Ω,且金属丝热功率不可超过0.75W,并选用如下部分仪器:
A.开关、导线若干
B.电源E(电动势3V,内阻可忽略)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约1kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流2A)
(1)实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图所示,则金属丝的直径是______mm
(2)为了测得更多的实验数据,下列实验电路图中最合适的为________。
A. B. C. D.
15. 某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。
(1)他们用多用电表对电源的电动势进行粗测,将多用电表的选择开关旋至直流“10V”挡,进行正确操作后,多用电表的指针如图甲所示,则该电源电动势的测量值为__________。
(2)他们用实验准确测量该电源的电动势和内阻,在实验室找到了如下器材:
A.电流表G(量程为0~1mA,内阻为100Ω);
B.电阻箱R(0~999.9Ω);
C.定值电阻R1=2900Ω;
D.定值电阻;
E.开关一个,导线若干。
(3)他们将电流表改装成量程为的电压表,定值电阻应选用__________(填器材前面的字母);请在图乙中将电路补充完整________。
(4)连接好电路后,记录了多组电阻箱的电阻和对应的电流表的示数。
(5)以为横轴,以为纵轴,将实验测得的数据描点、连线后得到了一条倾斜直线,该直线的纵截距为,斜率为,则该电源电动势和内阻分别为________,________。(用题中所给物理量的符号表示,其中改装电压表的电阻用表示,不考虑电压表的分流)
四、计算题(本题共4小题,共44分。要求画出必要的图形,写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤,有数值计算的必须明确写出数值和单位)
16.
如图,间距为的两平行导轨在同一水平面内。一质量为、长度为的导体棒垂直放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小可调,方向与导体棒垂直,与水平向右方向的夹角可调。现给导体棒通以图示方向(沿棒向里)的恒定电流,导体棒有水平向右的初速度。不考虑导体棒中电流变化,导体棒始终垂直于导轨并保持良好接触,重力加速度大小取,,。当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒沿导轨向右做匀速直线运动。
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒仍沿导轨向右做匀速直线运动,求此时的磁感应强度大小。
17. 如图所示的电路中,A、B两端的电压,灯L标有“3V 0.9W”的字样,。电键S断开时,灯L正常发光,求:
(1)此时滑动变阻器的阻值;
(2)当电键S闭合时,灯L的功率;
(3)若电键S闭合后灯L仍正常发光,则此时滑动变阻器的阻值。
18. 如图,用一长、不可伸长的绝缘轻绳将一带电小球悬挂于O点,O点离水平地面高,小球质量。加一范围足够大的水平向左的匀强电场,场强大小,平衡时小球静止于A点,此时轻绳与竖直方向夹角。现将小球拉到O点正下方B点(绳子刚好伸直),由静止释放。带电小球可视为质点,,求:
(1)小球所带电性和电荷量q;
(2)小球第一次经过A点时的速度大小;
(3)当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳,小球运动到与A点等高处时与A点的水平距离x。
19. 高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹,加速器是加速粒子的重要工具,是核科学研究的重要平台。质子回旋加速器是利用电场和磁场共同作用,使质子作回旋运动,在运动中通过高频电场反复加速、获得能量的装置。质子回旋加速器的工作原理如图(a)所示,置于真空中的D形金属盒半径为,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直,被加速质子()的质量为,电荷量为。加在狭缝间的交变电压如图(b)所示,电压值的大小为、周期。为了简化研究,假设有一束质子从M板上A处小孔均匀地飘入狭缝,其初速度视为零。不考虑质子间的相互作用。
(1)质子在磁场中的轨迹半径为(已知)时的动能;
(2)请你计算质子从飘入狭缝至动能达到(问题(1)中的动能)所需要的时间(不考虑质子间的相互作用,假设质子每次经过狭缝均做加速运动);
(3)若用该装置加速氦核(),需要对偏转磁场或交变电压作出哪些调整?
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