内容正文:
天津市西青区张家窝中学2025-2026学年高二上学期第二次月考
物 理
一、单选题
1. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. 电场强度公式表明,某点电场强度的大小与试探电荷在该点所受电场力大小成正比,与试探电荷的电荷量q成反比
B. 根据公式可知,点电荷周围电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量Q成正比,与成反比
C. 适用于匀强电场,式中d表示两点之间的距离
D. 电场强度的方向总是跟试探电荷受到的静电力的方向一致
【答案】B
【解析】
【详解】A.公式为电场强度的定义式,适用于一切电场强度的计算,电场强度的大小只和电场本身的性质有关,与试探电荷受到的电场力以及其电荷量大小均无关。故A错误;
B.根据点电荷周围的电场强度表达式可知点电荷周围电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量Q成正比,与成反比,B正确;
C.适用于匀强电场,式中d表示两点之间在沿电场强度方向的距离,C错误;
D.物理学规定:电场的方向为正试探电荷所受到的静电力的方向。故负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反,D错误。
故选B。
2. 如图所示,A为带正电的金属板,其所带电荷量为Q,在金属板的垂直平分线上,距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘细线悬挂于O点,小球受水平向右的静电力,偏转θ角保持静止,静电力常量为k,重力加速度为g,则小球与金属板之间的库仑力大小为( )
A. k B. k C. D. mgtanθ
【答案】D
【解析】
【详解】AB.A为带正电的金属板,不能将其看成点电荷,故不能使用库仑定律求小球受到的库仑力,故AB错误;
CD.小球受到的静电力方向向右、重力竖直向下,小球的受力情况如图所示,由平衡条件得
故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是( )
A. 甲图:点电荷的电场中,与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图:点电荷在一金属板上方的电场中,金属板表面的a、b两点
C. 丙图:等量异种电荷电场中,两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图:匀强电场中的a、b两点
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;
B.乙图中,由电场线的疏密可看出,a点的场强小于b点的场强,故B错误;
C.丙图中a、b两点方向均向水平向左,且两电荷中垂线为等势面,电势相等,因两点关于连线对称,故电场强度大小也相等,故C正确;
D.匀强电场中,场强处处相同,但是沿着电场线电势降低,a点电势小于b点电势,故D错误。
故选C。
4. 如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为()的粒子垂直于轴射入第二象限,随后垂直于轴进入第一象限,最后经过轴离开第一象限。粒子在第二象限和一象限中运动的时间之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 3:4 D. 4:3
【答案】C
【解析】
【详解】粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
则粒子在第二象限的运动时间为
第一象限的磁感应强度为第二象限磁感应强度的一半,由洛伦兹力提供向心力有
可知半径为原来的2倍,即
R2=2R1
根据几何关系可得
则
θ=60°
所以
则粒子在第二象限和第一象限中运动的时间之比
故选C。
5. 一个电流表的满偏电流,内阻,要把它改装成一个量程为的电压表,应在电流表上( )
A. 串联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 并联一个的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】要改装成一个电压表,则必须要有分压电阻,所以应该将电流表和一个电阻串联,串联后总电压量程为5V,根据欧姆定律有
代入数据解得
故选C。
二、不定项选择题
6. 如图所示,带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况,一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )
A. 若粒子是从B运动到A,则粒子带负电 B. 若粒子是从A运动到B,则粒子带正电
C. 若粒子是从A运动到B,则其速度减小 D. 若粒子是从B运动到A,则其加速度增大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.粒子受到的电场力与电场线相切且指向轨迹凹侧,如图所示
故粒子受到的电场力与场强方向相反,粒子带负电,与粒子运动方向无关,A正确,B错误;
C.若粒子是从A运动到B,电场力做负功,动能减小,故其速度减小,C正确;
D.由牛顿第二定律可得
A处电场线较疏,场强较小,故粒子加速度较小,若粒子是从B运动到A,则其加速度减小,D错误。
故选AC。
7. 如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,合上开关S后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是( )
A. 使A、B两板靠近一些
B. 使A、B两板正对面积减小一些
C. 断开S后,使B板向右平移一些
D. 断开S后,使A、B正对面积减小一些
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.合上开关,静电计所加电压等于金属板两端电压,而金属板两端电压不变。AB错误;
CD.断开S后,静电计所加电压等于金属板两端电压,根据
得金属板间距离增大,正对面积减小,都将使金属板电容器的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,所以板间电压U增大,静电计指针张角增大。CD正确。
故选CD。
8. 将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中,它们在磁场中的运动径迹分成了如图的三束,其中②是直线。则( )
A. ①是带正电的粒子 B. ②是带正电的粒子
C. ③是带负电的粒子 D. ③是不带电的粒子
【答案】AC
【解析】
【详解】A.磁场垂直纸面向里,粒子从下向上运动进入磁场,①所受洛伦兹力向左,粒子向左偏转,根据左手定则可知,①是带正电粒子,故A正确;
B.不带电粒子不受洛伦兹力,运动方向不偏转,因此沿直线运动的,故②是不带电粒子,故B错误;
CD.③所受洛伦兹力向右,粒子向右偏转,根据左手定则可知,③是带负电的粒子,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 小红同学家里有一盏“智能”台灯,它能根据环境的光照强度自动调节亮度,也可以手动调节台灯的亮度。小红查阅资料后,猜想台灯内部的电路结构可能如图所示,已知光敏电阻在光照强度增大时电阻会减小,台灯灯泡电阻可视为定值电阻,电源内阻不可忽略。则当闭合开关后,小红的分析正确的是( )
A. 仅环境光照强度增大时,小灯泡变暗
B. 仅环境光照强度增大时,光敏电阻当中的电流增大
C. 仅环境光照强度增大时,滑动变阻器两端电压减小
D. 在环境光照条件不变时,滑动变阻器的滑片向右滑,电源的输出功率一定增加
【答案】AB
【解析】
【详解】ABC.由题图可知,光敏电阻与灯泡并联,光照强度增大时,光敏电阻值减小,总电阻减小,总电流变大,内阻及滑动变阻器上的电压变大,则小灯泡两端电压减小,即小灯泡变暗,小灯泡的电流减小,则光敏电阻当中的电流增大,故AB正确,C错误;
D.设外电阻为,电源的输出功率
由上式可知,当外电路的电阻时,电源的输出功率最大;当时,随外电路的电阻的增大输出功率越来越大;当时,随外电路的电阻的增大输出功率越来越小。因此在光照条件不变时,滑动变阻器的滑片向右滑,电路中的总电阻减小,因外电路的电阻值R与电源的内阻r关系不清楚,所以电源的输出功率不一定增加,故D错误。
故选AB。
10. 如图,在匀强磁场中有一倾角为α的光滑斜面,在斜面上放了一根长L、质量为m的导线,当通以图示方向的电流I后,导线恰能保持静止,则磁感应强度可能为( )
A. 方向竖直向下,大小等于
B. 方向水平向左,大小等于
C. 方向垂直斜面向上,大小等于
D. 方向垂直斜面向下,大小等于
【答案】AB
【解析】
【详解】A.磁感应强度B的方向竖直向下,则物体受到水平向左的安培力、垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力,处于平衡状态
得
故A正确;
B.磁感应强度B的方向水平向左,则物体受到竖直向上的安培力、竖直向下的重力,导线处于平衡状态,此时支持力恰好为零,则
得
故B正确;
C.磁感应强度B的方向垂直斜面向上,导线受到的安培力沿斜面向下,导线受到重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向下的安培力,不可能处于平衡状态,故C错误;
D.磁感应强度B的方向垂直斜面向下,导线受到的安培力沿斜面向上,导线受到重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向上的安培力处于平衡状态
得
故D错误。
故选AB。
三、实验题
11. 某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为100.00 cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100~200Ω,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________mm。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡的零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________Ω。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)若电阻丝的电阻为R,直径为d,长度为L,电阻率的表达式ρ=___________。(用所给字母表示)
【答案】 ①. 1.415##1.414##1.416 ②. ×10 ③. 160 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,该电阻丝的直径为
(3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右,所以应选择×10倍率的电阻挡;
(5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为
(7)[4]根据电阻定律有
其中
解得
12. 李伟同学弟弟的玩具车里面有一节电池,上面没有任何参数,为了了解该电池的性能,准备测量其电动势和内电阻。李伟同学在实验室找到以下器材:
电流表A
电压表V
滑动变阻器
滑动变阻器
定值电阻为
开关S及导线若干
(1)请根据图甲的电路图补充完整图乙的实物连线。_____
(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(选填“”或“”)。
(3)利用电路图进行实验,改变滑动变阻器的阻值,根据所测数据画出的图线如图丙所示,则此干电池的电动势_______V,内阻________Ω。(结果均保留两位有效数字)
(4)由于电表内阻影响,实验存在系统误差。在所绘电源的图像中,实线是实际实验中测得的数据绘出的图像,虚线是使用理想电表获得数据绘出的图像,则图中能正确表示二者关系的是________(选填选项下面的字母)。
A.B.
C.D.
【答案】 ①. ②. ③. 1.5 ④. 0.67 ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图,如图所示
(2)[2]由于一节电池的电动势约为,所以在保证电流表安全使用的前提下,电路中的电阻应不小于
所以为了方便调节且较准确进行测量,滑动变阻器选择。
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
所以图线的纵截距表示电源电动势,即
图线斜率的绝对值为
所以电源的内阻为
(4)[5]本实验的系统误差来自于电压表分流,所以流过电源的电流应大于电流表的读数,即在电流表读数相同的情况下,无误差时通过电源的电流比有误差时偏大,而当外电路短路时的短路电流不变。
故选B。
四、计算题
13. 如图,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻为1Ω,R2为6Ω,开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压,线圈电阻,求:
(1)电动机正常工作时,通过电阻和电阻的电流分别是多大;
(2)电动机正常工作时,产生的机械功率是多大。
【答案】(1)2A,1A
(2)5.5W
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
流过的电流为
【小问2详解】
流过电动机M的电流为
电动机的总功率
电动机的热功率
电动机的机械功率
14. 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g(已知)。
(1)判断小球的带电性质,在原图画出小球在A位置的受力分析图;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求
a.小球运动到最低点时绳子对小球的拉力
b.小球运动过程中的最大速度
【答案】(1)带负电,
(2)
(3)a.;b.
【解析】
【小问1详解】
小球带负电,受力分析如图
【小问2详解】
小球在A点静止,由平衡条件可知
解得
【小问3详解】
a.小球摆至最低点的过程根据动能定理可知
解得
小球在最低点,根据牛顿第二定律可知
解得
b.小球摆至A点时速度最大,根据动能定理可知
解得
15. 如图所示,平行的两极板a、b间存在正交的匀强电场和匀强磁场I,正离子以的速度沿极板中线匀速飞出极板,进入匀强磁场区域II,匀强磁场I和匀强磁场II的磁感应强度大小、方向均相同。已知极板板长板间距板间电压(离子比荷不计离子重力,求:
(1)匀强电场电场强度E的大小和匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)撤去磁场I,离子离开电场时速度的大小;
(3)撤去磁场I后,要使离子不从边界射出,磁场II的宽度至少为多少。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据匀强电场的电势差与电场强度关系有
带电粒子沿极板中线匀速飞出极板,由平衡条件有
解得
(2)撤去磁场I,离子离开电场时,在方向有
在电场强度方向上
离子离开电场时速度
解得
(3)设粒子进入磁场时速度与方向所成夹角为,则有
进入磁场II由洛伦兹力提供向心力,有
解得
撤去磁场I后,要使离子不从边界射出,磁场II的宽度至少为
解得
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物 理
一、单选题
1. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. 电场强度公式表明,某点电场强度的大小与试探电荷在该点所受电场力大小成正比,与试探电荷的电荷量q成反比
B. 根据公式可知,点电荷周围电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量Q成正比,与成反比
C. 适用于匀强电场,式中d表示两点之间的距离
D. 电场强度的方向总是跟试探电荷受到的静电力的方向一致
2. 如图所示,A为带正电的金属板,其所带电荷量为Q,在金属板的垂直平分线上,距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘细线悬挂于O点,小球受水平向右的静电力,偏转θ角保持静止,静电力常量为k,重力加速度为g,则小球与金属板之间的库仑力大小为( )
A. k B. k C. D. mgtanθ
3. 如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是( )
A. 甲图:点电荷的电场中,与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图:点电荷在一金属板上方的电场中,金属板表面的a、b两点
C. 丙图:等量异种电荷电场中,两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图:匀强电场中的a、b两点
4. 如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为()的粒子垂直于轴射入第二象限,随后垂直于轴进入第一象限,最后经过轴离开第一象限。粒子在第二象限和一象限中运动的时间之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 3:4 D. 4:3
5. 一个电流表的满偏电流,内阻,要把它改装成一个量程为的电压表,应在电流表上( )
A. 串联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 并联一个的电阻
二、不定项选择题
6. 如图所示,带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况,一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )
A. 若粒子是从B运动到A,则粒子带负电 B. 若粒子是从A运动到B,则粒子带正电
C. 若粒子是从A运动到B,则其速度减小 D. 若粒子是从B运动到A,则其加速度增大
7. 如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,合上开关S后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是( )
A. 使A、B两板靠近一些
B. 使A、B两板正对面积减小一些
C. 断开S后,使B板向右平移一些
D. 断开S后,使A、B正对面积减小一些
8. 将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中,它们在磁场中的运动径迹分成了如图的三束,其中②是直线。则( )
A. ①是带正电的粒子 B. ②是带正电的粒子
C. ③是带负电的粒子 D. ③是不带电的粒子
9. 小红同学家里有一盏“智能”台灯,它能根据环境的光照强度自动调节亮度,也可以手动调节台灯的亮度。小红查阅资料后,猜想台灯内部的电路结构可能如图所示,已知光敏电阻在光照强度增大时电阻会减小,台灯灯泡电阻可视为定值电阻,电源内阻不可忽略。则当闭合开关后,小红的分析正确的是( )
A. 仅环境光照强度增大时,小灯泡变暗
B. 仅环境光照强度增大时,光敏电阻当中的电流增大
C. 仅环境光照强度增大时,滑动变阻器两端电压减小
D. 在环境光照条件不变时,滑动变阻器的滑片向右滑,电源的输出功率一定增加
10. 如图,在匀强磁场中有一倾角为α的光滑斜面,在斜面上放了一根长L、质量为m的导线,当通以图示方向的电流I后,导线恰能保持静止,则磁感应强度可能为( )
A. 方向竖直向下,大小等于
B. 方向水平向左,大小等于
C. 方向垂直斜面向上,大小等于
D. 方向垂直斜面向下,大小等于
三、实验题
11. 某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为100.00 cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100~200Ω,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________mm。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡的零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________Ω。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)若电阻丝的电阻为R,直径为d,长度为L,电阻率的表达式ρ=___________。(用所给字母表示)
12. 李伟同学弟弟的玩具车里面有一节电池,上面没有任何参数,为了了解该电池的性能,准备测量其电动势和内电阻。李伟同学在实验室找到以下器材:
电流表A
电压表V
滑动变阻器
滑动变阻器
定值电阻为
开关S及导线若干
(1)请根据图甲的电路图补充完整图乙的实物连线。_____
(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(选填“”或“”)。
(3)利用电路图进行实验,改变滑动变阻器的阻值,根据所测数据画出的图线如图丙所示,则此干电池的电动势_______V,内阻________Ω。(结果均保留两位有效数字)
(4)由于电表内阻影响,实验存在系统误差。在所绘电源的图像中,实线是实际实验中测得的数据绘出的图像,虚线是使用理想电表获得数据绘出的图像,则图中能正确表示二者关系的是________(选填选项下面的字母)。
A.B.
C.D.
四、计算题
13. 如图,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻为1Ω,R2为6Ω,开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压,线圈电阻,求:
(1)电动机正常工作时,通过电阻和电阻的电流分别是多大;
(2)电动机正常工作时,产生的机械功率是多大。
14. 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g(已知)。
(1)判断小球的带电性质,在原图画出小球在A位置的受力分析图;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求
a.小球运动到最低点时绳子对小球的拉力
b.小球运动过程中的最大速度
15. 如图所示,平行的两极板a、b间存在正交的匀强电场和匀强磁场I,正离子以的速度沿极板中线匀速飞出极板,进入匀强磁场区域II,匀强磁场I和匀强磁场II的磁感应强度大小、方向均相同。已知极板板长板间距板间电压(离子比荷不计离子重力,求:
(1)匀强电场电场强度E的大小和匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)撤去磁场I,离子离开电场时速度的大小;
(3)撤去磁场I后,要使离子不从边界射出,磁场II的宽度至少为多少。
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