内容正文:
安居区高中2025年下期半期考试
高2024级物理试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。总分100分。考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,满分46分)
一、单选题(共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 法拉第在一个粗软铁环上绕上两个彼此绝缘的线圈A和B,线圈A的两端用导线连接成闭合回路,并在导线下面放置一个与导线平行的小磁针,线圈B则和一个电池组及开关相连接,如图所示。法拉第在进行实验时观察到的现象是( )
A. 闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转 B. 闭合开关后,观察到小磁针保持偏转状态
C. 断开开关瞬间,观察到小磁针不发生偏转 D. 断开开关后,观察到小磁针保持偏转状态
2. 如图所示,开关S由1改接2后,则电容器的( )
A. 电容为零
B. 电容变大
C. 存储电能减少
D. 电荷量不变
3. 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,横轴和纵轴分别表示某一小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流。图线上点的坐标为,过点的切线与纵轴交点的纵坐标为。则小灯泡两端电压为时,其电阻等于( )
A. B. C. D.
5. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机使其停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和12.0 V(不计电表内阻)。则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A. 24 W B. 20 W C. 12 W D. 8 W
6. 如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮,经检查保险丝完好,用测电笔测a点、b点、c点氖管均发光,d点氖管不发光。此电路故障可能是( )
A. 插座发生断路
B. ab间断路
C. cd间断路
D. 进户的火线断路
7. 用两个相同的小量程电流表,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A. 图甲中的A1、A2的示数相同 B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同
二、多选题(共3题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。)
8. 如图所示,曲线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B两点,则( )
A. A点场强小于B点场强
B. A点场强方向指向x轴负方向
C. A点场强大于B点场强
D. A点电势高于B点电势
9. 如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知( )
A. Q点的电势比P点高
B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大
C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的小
D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
10. 如图,质量为、电荷量为的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为,,方向分别与AB成斜向上、斜向下,已知,则( )
A. 电场方向与方向成角
B. 场强大小为
C. 质子从A点运动到B点所用时间为
D. 质子的最小速度为
第Ⅱ卷(非选择题,满分54分)
三、实验题(本题每空2分,共14分)
11. 为了测量铅笔芯的电阻率,选取一支4B铅笔,在不损伤笔芯的前提下,去掉两端笔芯外的木质部分,再按如图所示的方式安放在接线支座上。
(1)用刻度尺量得笔芯长度为20.00cm,用螺旋测微器测量笔芯的直径如图,则笔芯的直径为=___ mm;
(2)甲同学选用欧姆表的×10挡测量笔芯的电阻,在进行了正确的操作后,发现多用电表的指针偏转很大,为了尽可能准确的测量笔芯的电阻,下列操作正确的有______;
A. 应该换用×100挡倍率 B. 应该换用×1挡倍率
C. 换倍率后必须重新进行欧姆调零 D. 换倍率后没有必要重新进行欧姆调零
(3)乙同学采用实验室提供的器材测定铅笔芯的电阻,根据实验要求按下图实物连接电路进行实验。由于电表内阻的影响,测得的电阻与电阻的真实阻值相比______(选填“相等”、“偏大”或“偏小”)。
12. 某物理兴趣小组的同学找到了几个特殊电源,欲测定其电动势和内阻。
(1)他们设计的电路图如图甲所示,其中R0为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片位置,读取多组数据,做出图线如图乙所示,则电源的电动势=_______V,内阻=_________;
(2)他们进一步研究发现当滑片由左端滑至右端的过程中,电源的输出功率随外电路总电阻的变化关系如图丙所示,若已知滑动变阻器的最大值为0.6(为电源内阻),则他们所选的的阻值可能为________;
A. 0.3 B. 0.7 C. D. 1.3
(3)若同学利用DIS,定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池的电动势和内阻,实验装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值,用电压传感器测得路端电压,并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线,重复上述实验方法测量电池的电动势和内阻,得到图乙中的图线。由图线可知________.
A. , B. , C. , D. ,
四、计算题(本题共40分,解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的值;
(2)电源的电动势和内阻。
14. 在电场中,将带电量为的负点电荷从A点移动到B点,克服静电力做了的功;将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了。设C点的电势,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)B点的电势;
(3)将一个带电量相同的正电荷从A点移动到C点,静电力做的功。
15. 如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏,现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧屏上的K点,已知:A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子到MN的速度大小;
(2)若E2=3E1,电子离开电场E2时速度与水平方向的夹角的正切值多大;
(3)调节E2的大小可使K点在屏的位置发生变化,由于实际生产的需要,现要保证K点到O点的距离d满足:3L≤d≤6L,求此条件下的范围。
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安居区高中2025年下期半期考试
高2024级物理试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。总分100分。考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,满分46分)
一、单选题(共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 法拉第在一个粗软铁环上绕上两个彼此绝缘的线圈A和B,线圈A的两端用导线连接成闭合回路,并在导线下面放置一个与导线平行的小磁针,线圈B则和一个电池组及开关相连接,如图所示。法拉第在进行实验时观察到的现象是( )
A. 闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转 B. 闭合开关后,观察到小磁针保持偏转状态
C. 断开开关瞬间,观察到小磁针不发生偏转 D. 断开开关后,观察到小磁针保持偏转状态
【答案】A
【解析】
【详解】AC.闭合和断开开关瞬间,线圈B中的电流强度发生变化,线圈B的电流在铁芯内部产生变化的磁场,使得线圈A中的磁通量发生变化,线圈A中产生感应电流,由于电流的周围存在着磁场,所以观察到小磁针发生偏转,故A正确,C错误;
B.闭合开关后,线圈B中的电流保持不变,铁芯内的磁通量不会发生变化,线圈A中不会产生感应电流,所以小磁针不会发生偏转,故B错误;
D.断开开关后,线圈B中没有电流,铁芯内的磁通量为零且不变,线圈A中不会产生感应电流,所以小磁针不会发生偏转,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,开关S由1改接2后,则电容器的( )
A. 电容为零
B. 电容变大
C. 存储电能减少
D. 电荷量不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电容器的电容由内部结构决定,与充放电过程无关,电容不为零且保持不变,故AB错误。
CD.开关S接1时,电源对电容器充电,开关S由1改接2后,电容器放电,存储电能减少,极板电荷量减少,故C正确,D错误;
故选C。
3. 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对第三个小球受力分析,第三个小球受三个力的作用,
它们的关系是
解得
所以弹簧的原长为
故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 如图所示,横轴和纵轴分别表示某一小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流。图线上点的坐标为,过点的切线与纵轴交点的纵坐标为。则小灯泡两端电压为时,其电阻等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由电阻定义式
可知小灯泡电阻随电压变化而变化,因此用实际电压除以实际电流就是该灯泡的实际电阻,B正确。
故选B。
5. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机使其停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和12.0 V(不计电表内阻)。则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A. 24 W B. 20 W C. 12 W D. 8 W
【答案】B
【解析】
【详解】停止转动时得电动机内阻为
正常运转时电动机总功率
热功率为
输出功率为
故选B。
6. 如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮,经检查保险丝完好,用测电笔测a点、b点、c点氖管均发光,d点氖管不发光。此电路故障可能是( )
A. 插座发生断路
B. ab间断路
C. cd间断路
D. 进户的火线断路
【答案】C
【解析】
【详解】测电笔是辨别火线和零线的工具,正常电路中测试火线氖管发光,测试零线氖管不发光,闭合开关,用测电笔测试a点氖管发光,表示火线完好,测试d点氖管不发光,表示d点到进户零线间完好,测试b点、c点氖管均发光,表示c点到火线间完好,到进户零线间断路,所以此电路故障可能是cd间断路。
故选C。
7. 用两个相同的小量程电流表,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A. 图甲中的A1、A2的示数相同 B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】改装成大量程电流表,即在原小量程电流表(表头)上并联一个分流电阻,量程越大,分流电阻越小,所分电流越大,总电流越大。
AB.图甲中的A1、A2是并联关系,可知流过两表头的电流相同,指针偏转角相同,但由于量程不同,分流电阻阻值不同,所分电流不同,故两电表读数不同,A错误,B正确;
CD.图乙中的A1、A2是串联关系,电流相等,示数相同,但由于量程不同,内阻不同,分压不同,故流过两表头的电流不同,指针偏转角不同,CD错误。
故选B。
二、多选题(共3题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。)
8. 如图所示,曲线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B两点,则( )
A. A点场强小于B点场强
B. A点场强方向指向x轴负方向
C. A点场强大于B点场强
D. A点电势高于B点电势
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.等差等势面越密的地方电场强度越大,所以A点场强小于B点场强,A正确,C错误;
BD.沿着电场线的方向电势逐点降低,所以x轴就是一条电场线,A点场强方向指向x轴正方向,A点电势高于B点电势,B错误,D正确。
故选AD。
9. 如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知( )
A. Q点的电势比P点高
B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大
C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的小
D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲的内侧,所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向,因此电场力竖直向上,且qE>mg,则电场方向竖直向下,所以Q点的电势比P点的高,故A正确;
B.当油滴从P点运动到Q点的过程中,合外力做正功,动能增加,所以Q点动能大于P点的动能,故B正确;
C.当油滴从P点运动到Q点时,电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.由于油滴受到的电场力和重力都是恒力,所以合外力为恒力,加速度恒定不变,故D错误;
故选ABC。
10. 如图,质量为、电荷量为的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为,,方向分别与AB成斜向上、斜向下,已知,则( )
A. 电场方向与方向成角
B. 场强大小为
C. 质子从A点运动到B点所用时间为
D. 质子的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.质子在匀强电场中做抛体运动,在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动,设与电场线的夹角为,如图所示
结合与的方向,在垂直电场方向有
解得
则
电场方向与方向成30°,故A错误;
B.质子从A到B点,根据动能定理,有
解得,故B错误;
C.质子在垂直电场方向上,做匀速直线运动,可得
解得质子从A 点运动到B 点所用时间为,故C正确;
D.当质子沿电场方向的速度减为零时,此时质子的速度最小,有,故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题,满分54分)
三、实验题(本题每空2分,共14分)
11. 为了测量铅笔芯的电阻率,选取一支4B铅笔,在不损伤笔芯的前提下,去掉两端笔芯外的木质部分,再按如图所示的方式安放在接线支座上。
(1)用刻度尺量得笔芯长度为20.00cm,用螺旋测微器测量笔芯的直径如图,则笔芯的直径为=___ mm;
(2)甲同学选用欧姆表的×10挡测量笔芯的电阻,在进行了正确的操作后,发现多用电表的指针偏转很大,为了尽可能准确的测量笔芯的电阻,下列操作正确的有______;
A. 应该换用×100挡倍率 B. 应该换用×1挡倍率
C. 换倍率后必须重新进行欧姆调零 D. 换倍率后没有必要重新进行欧姆调零
(3)乙同学采用实验室提供的器材测定铅笔芯的电阻,根据实验要求按下图实物连接电路进行实验。由于电表内阻的影响,测得的电阻与电阻的真实阻值相比______(选填“相等”、“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)1.199 (2)BC
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
笔芯的直径为d=1mm+0.01mm×19.9=1.199mm
【小问2详解】
用×10挡测量笔芯的电阻时,多用电表的指针偏转很大,说明倍率挡选择的过高,则为了尽可能准确的测量笔芯的电阻,应该选择×1挡,然后进行欧姆调零再进行测量。
故选BC。
【小问3详解】
由于电压表的分流作用,使得测得的电阻与电阻的真实阻值相比偏小。
12. 某物理兴趣小组的同学找到了几个特殊电源,欲测定其电动势和内阻。
(1)他们设计的电路图如图甲所示,其中R0为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片位置,读取多组数据,做出图线如图乙所示,则电源的电动势=_______V,内阻=_________;
(2)他们进一步研究发现当滑片由左端滑至右端的过程中,电源的输出功率随外电路总电阻的变化关系如图丙所示,若已知滑动变阻器的最大值为0.6(为电源内阻),则他们所选的的阻值可能为________;
A. 0.3 B. 0.7 C. D. 1.3
(3)若同学利用DIS,定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池的电动势和内阻,实验装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值,用电压传感器测得路端电压,并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线,重复上述实验方法测量电池的电动势和内阻,得到图乙中的图线。由图线可知________.
A. , B. , C. , D. ,
【答案】(1) ①. 2.8 ②. 600 (2)B (3)D
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
根据图像截距与斜率可知,电源的电动势为
内阻为
【小问2详解】
当R外= R1+R0 =r
时,电源的输出功率最大。由电源的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系图有R0 < r < R1+R0
则0.4r < R0 < r
故选B。
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律有
化简可得
则图像的截距
解得
设横轴的截距坐标绝对值为,则
解得
结合图像可知,
故选D。
四、计算题(本题共40分,解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的值;
(2)电源的电动势和内阻。
【答案】(1)4 Ω;(2)E=6 V,r=2 Ω
【解析】
【分析】
【详解】(1)当开关S接b点时,电阻R的值为
(2)当开关接a时,,电流
根据闭合电路欧姆定律得
联立得:,
14. 在电场中,将带电量为的负点电荷从A点移动到B点,克服静电力做了的功;将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了。设C点的电势,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)B点的电势;
(3)将一个带电量相同的正电荷从A点移动到C点,静电力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
将带电量为的负点电荷从A点移动到B点,克服静电力做了的功,根据
可得
【小问2详解】
将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了,设C点的电势,则该电荷在C点的电势能为0,可知该电荷在B点的电势能为
根据
可得B点的电势为
【小问3详解】
由于
,
可得
则将一个带电量相同的正电荷从A点移动到C点,静电力做的功为
15. 如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏,现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧屏上的K点,已知:A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子到MN的速度大小;
(2)若E2=3E1,电子离开电场E2时速度与水平方向的夹角的正切值多大;
(3)调节E2的大小可使K点在屏的位置发生变化,由于实际生产的需要,现要保证K点到O点的距离d满足:3L≤d≤6L,求此条件下的范围。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)从A点到MN的过程中,由动能定理
得得电子到MN的速度大小为
(2)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律得电子在电场中的加速度为
运动时间为
沿电场方向的速度为
电子离开电场E2时速度与水平方向的夹角的正切值为
(3)电子在电场E2中做类平抛运动,沿电场方向的位移为
设电子打在屏上的位置为K,根据平抛运动的推论可知,速度的反向延长线交于水平位移的中点,电子打到屏幕上K点到O的距离为d,根据三角形相似,有
可得
现要保证K点到O点的距离d满足3L≤d≤6L,则
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