内容正文:
广西钦州市第四中学2025年秋季学期高二期中考试物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.四答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。四答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 如图所示,图中实线为一静电场的电场线,虚线MN为带电粒子在电场中从M运动到N的轨迹,带电粒子仅受静电力的作用。下列说法不正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点和N点的加速度
C. 粒子在M点和N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.从运动轨迹知粒子受静电力指向凹侧,受力与场强方向相同,粒子带正电,A正确;
BC.由电场线的疏密可知在M点受力小于在N点的受力,结合牛顿第二定律可知,B错误,C正确;
D.粒子从M到N,静电力做正功,动能增大,D正确。
本题选错误的,故选B
2. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为、电荷量为的小球,系在一根长为的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕点做圆周运动。为圆周的水平直径,为竖直直径。已知重力加速度为,电场强度。下列说法正确的是( )
A. 若小球在竖直平面内绕点做圆周运动,则它运动的最小速度为
B. 若小球在竖直平面内绕点做圆周运动,则小球在点动能最大
C. 若将小球在点由静止开始释放,它将沿直线运动到点
D. 若将小球在点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能沿半圆到达点
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球受到的重力和电场力的合力F,即
可将F视为等效重力,当F恰好提供小球做圆周运动的向心力时,它运动有最小速度,则有
解得,故A错误;
B.当小球在等效重力最低点时动能最大,由于重力与电场力等大,可知等效重力方向与竖直方向夹角为,故等效重力最低点在BC的中点,故B错误;
C.由于AC连线与竖直方向夹角为,可知等效重力方向与AC共线且从A指向C,故若将小球在A点由静止开始释放,它将沿直线运动到C点,故C正确;
D.若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,由对称性可知小球再次回到AB水平面所用时间为
该段时间内小球水平位移
其中
联立解得,故小球刚好运动到B点,可绘制出运动图示如下
但它不是沿半圆ADB到达B点,故D错误。
故选C。
3. 某种类型的示波管工作原理如图所示,电子先经过电压为的直线加速电场,再垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏移量为h,两平行板之间的距离为d,电压为,板长为L,把叫示波器的灵敏度,下列说法正确的是( )
A. 电子在加速电场中动能增大,在偏转电场中动能不变
B. 电子只要能离开偏转电场,在偏转电场中的运动时间一定等于
C. 当、L增大,d不变,示波器的灵敏度一定减小
D. 当L变为原来的两倍,d变为原来的4倍,不变,示波器的灵敏度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.电子在加速电场和偏转电场中,电场力均对电子做正功,电子动能均增大,故A错误;
B.电子在加速电场中,有
解得
电子只要能离开偏转电场,在偏转电场中的运动时间一定等于,故B错误;
C.电子在偏转电场中,有
结合
联立可得
可知当、L增大,d不变,示波器的灵敏度可能增大、可能减小、还可能不变,故C错误;
D.根据,可知当L变为原来的两倍,d变为原来的4倍,不变,示波器的灵敏度不变,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,电源电压一定,不计电源内电阻,闭合开关后,当滑片从一端移动到另一端时,两端电压U的倒数与的阻值变化的图像如图乙所示。则根据图像数据可知电源电压为( )
A. 2V B. 4V C. 1V D. 0.25V
【答案】B
【解析】
【详解】当接入电路的阻值为0时,由图甲可知,此时电路是只有的简单电路,电压表V2测两端的电压,此时两端的电压等于电源电压。由图乙可知,此时两端电压的倒数为,则电源电压为
故选B。
5. 把相同灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节滑动变阻器使小灯泡均正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论正确的是( )
A. P甲=3P乙 B. P甲>P乙 C. P乙=3P甲 D. P乙>3P甲
【答案】AB
【解析】
【详解】设每个灯泡正常工作的电流为,则甲电路的总电流为,功率;乙图的总电流为,功率。故,。
故选AB。
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下图中能正确反映各量间关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.该图表示安培力F不随Il 的变化而变化,是一个恒定值。根据F = BIl可知,当B为常量时,F与 Il成正比,而不是恒定值,故A错误;
B.该图表示磁感应强度B不随安培力F的变化而变化。因为是匀强磁场,B是一个由磁场源决定的恒定值,与放入其中的导线所受的力F无关,故B正确;
C. 该图表示安培力F与Il成正比,根据F = BIl可知,由于B是常量,所以F与Il成正比,故C正确;
D.该图表示磁感应强度B与Il成正比。匀强磁场的磁感应强度B是恒定的,不随导线中的电流I或导线长度l的变化而变化,故D错误。
故选BC。
7. 在法拉第电磁感应实验中,连接电路如图所示,下列操作中能让线圈产生感应电流、电流表指针偏转的是( )
A. 一直保持开关S的闭合状态,待电路稳定时 B. 开关S断开瞬间
C. 滑动变阻器迅速滑动时 D. 线圈A插入线圈B中不动时
【答案】BC
【解析】
【详解】A.开关S闭合,待电路稳定时,线圈B磁通量不变,无感应电流,故A错误;
B.当开关S断开瞬间,线圈B的磁通量减小,产生了感应电流,故B正确;
C.滑动变阻器迅速滑动时,电路中的电流变化,线圈B的磁通量变化,产生了感应电流,故C正确;
D.线圈A插入线圈B中不动时,线圈B中磁通量不变,无感应电流,故D错误。
故选BC。
8. 在如图所示的电路中,、为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合S,当滑动变阻器的滑片P向下移动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用I、U1、U2和U3表示,则在滑片P向下滑动的过程中( )
A. 不变,不变 B.
C. 变大,变大 D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于为定值电阻,所以
即滑片P向下滑动的过程中和均不变,故A正确;
BD.各电压表示数的关系为
滑片P向下滑动的过程中,连入电路的阻值增大,可知减小,增大,增大,所以的增加量等于的增加量减去的减少量,即
即,故B错误,D正确;
C.根据闭合电路欧姆定律得
即
滑片P向下滑动的过程中,连入电路的阻值增大,电路中的电流减小,所以变大;又
所以不变,故C错误。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为,内阻为。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为;电动机启动的瞬间,电流表示数达到。问:
(1)电动机启动的瞬间,电源的输出功率多大?
(2)电动机启动时,车灯的功率减少了多少?
【答案】(1)570W (2)44.8W
【解析】
【分析】
【小问1详解】
接通车灯时,设车灯的电阻为R,根据闭合定理欧姆定律,有
可解得,车灯的电阻为
当电动机启动的瞬间,车灯电阻不变,此时电源的路端电压为
此时电源的输出功率为
【小问2详解】
电动机未启动时,车灯的功率为
电动机启动后,车灯两端的电压大小也为U,此时车灯的功率为
所以车灯的功率减小了
【点睛】
10. 如图所示,电源电动势,内阻,定值电阻,,电动机线圈电阻,电容器的电容,开关S闭合后电路稳定时,电流表的示数,求:
(1)电动机的机械功率;
(2)电容器所带电荷量;
(3)若电动机转子突然卡住,同时,断路,待电路重新稳定后,求这个过程中流过的电荷量大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律可得
干路中的电流
电动机所在支路的电流
则电动机两端的电压
电动机的电功率
电动机的热功率
故电动机的机械功率
【小问2详解】
根据上述分析可知,定值电阻两端的电压
两端的电压
电容器两端的电势差
电容器所带电荷量
【小问3详解】
若电动机转子突然卡住,同时断路,根据闭合电路的欧姆定律可得
此时电容器两端的电压
下极板带负电,其电荷量
由上述分析可知,开始时下极板带正电,电荷量为
则通过的电荷量大小
11. 芯片制造企业的离子注入工艺研发中,涉及电子在电场中的加速与偏转模拟实验。一个初速度为零的电子在U1电压加速后,垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入,如图所示,两板间距d,板长L,两板间的电压U2。已知电子的带电量e,质量为m,只考虑两板间的电场,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度;
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离;
(3)已知两板间距d=1.0cm,板长L=2.0cm,偏移的距离y=0.4cm,若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点,如图,求P点到下极板右端的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)0.25cm
【解析】
【小问1详解】
设电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度为,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律可得电子在偏转电场中竖直方向的加速度
水平方向做匀速直线运动,则运动时间
射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离
联立解得
【小问3详解】
电子出电场后做匀速直线运动,将电子出电场时的速度反向延长,延长线与板间中心线相交于板的中点,设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ
则
由几何关系
解得x=0.25cm
12. 智能手机存在磁传感器,安装合适的软件后,利用手机可以测量地磁场的磁感应强度。在某地,科技小组将手机水平放置,以手机屏幕所在的平面为xOy面,垂直手机屏幕向上为z轴正方向,手机软件显示数据如图所示。
(1)求该地的磁感应强度大小;
(2)该科技小组紧接着模拟奥斯特实验,将通电直导线沿y轴方向放置,电流方向沿y轴正方向,小磁针放置在导线的正下方,小磁针稳定后,小磁针N极轴线与y轴正方向成60°角,偏向x轴负方向,已知小磁针只能在水平面内转动,求导线在该点产生的磁感应强度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
该地的磁感应强度的x轴分量大小为,y轴分量大小为,z轴分量大小为,根据磁感应强度叠加符合平行四边形定则可知该地的磁感应强度大小
解得
【小问2详解】
如图所示,通电直导线产生的磁场沿x轴负方向,则x轴方向的合磁场为
小磁针N极轴线与y轴正方向成60°角,偏向x轴负方向,可知
解得
13. 如图所示,间距为的型光滑金属导轨水平固定,处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小随时间发生变化,给金属棒一个垂直导轨水平向右的初速度,金属棒恰能在导轨上做匀速直线运动。已知时刻,磁场的磁感应强度大小为,金属棒与导轨左侧恰好构成正方形,时刻穿过回路的磁通量与时刻的磁通量相等。求:
(1)时刻,穿过正方形回路的磁通量大小。
(2)时刻,匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在时刻,回路面积
穿过正方形回路的磁通量
解得
【小问2详解】
时间,金属棒的位移
回路面积
时刻穿过回路的磁通量与时刻的磁通量相等,则有
解得
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.四答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。四答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 如图所示,图中实线为一静电场的电场线,虚线MN为带电粒子在电场中从M运动到N的轨迹,带电粒子仅受静电力的作用。下列说法不正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点和N点的加速度
C. 粒子在M点和N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
2. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为、电荷量为的小球,系在一根长为的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕点做圆周运动。为圆周的水平直径,为竖直直径。已知重力加速度为,电场强度。下列说法正确的是( )
A. 若小球在竖直平面内绕点做圆周运动,则它运动的最小速度为
B. 若小球在竖直平面内绕点做圆周运动,则小球在点动能最大
C. 若将小球在点由静止开始释放,它将沿直线运动到点
D. 若将小球在点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能沿半圆到达点
3. 某种类型的示波管工作原理如图所示,电子先经过电压为的直线加速电场,再垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏移量为h,两平行板之间的距离为d,电压为,板长为L,把叫示波器的灵敏度,下列说法正确的是( )
A. 电子在加速电场中动能增大,在偏转电场中动能不变
B. 电子只要能离开偏转电场,在偏转电场中的运动时间一定等于
C. 当、L增大,d不变,示波器的灵敏度一定减小
D. 当L变为原来的两倍,d变为原来的4倍,不变,示波器的灵敏度不变
4. 如图甲所示,电源电压一定,不计电源内电阻,闭合开关后,当滑片从一端移动到另一端时,两端电压U的倒数与的阻值变化的图像如图乙所示。则根据图像数据可知电源电压为( )
A. 2V B. 4V C. 1V D. 0.25V
5. 把相同灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节滑动变阻器使小灯泡均正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论正确的是( )
A. P甲=3P乙 B. P甲>P乙 C. P乙=3P甲 D. P乙>3P甲
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下图中能正确反映各量间关系的是( )
A. B. C. D.
7. 在法拉第电磁感应实验中,连接电路如图所示,下列操作中能让线圈产生感应电流、电流表指针偏转的是( )
A. 一直保持开关S的闭合状态,待电路稳定时 B. 开关S断开瞬间
C. 滑动变阻器迅速滑动时 D. 线圈A插入线圈B中不动时
8. 在如图所示的电路中,、为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合S,当滑动变阻器的滑片P向下移动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用I、U1、U2和U3表示,则在滑片P向下滑动的过程中( )
A. 不变,不变 B.
C. 变大,变大 D.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为,内阻为。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为;电动机启动的瞬间,电流表示数达到。问:
(1)电动机启动的瞬间,电源的输出功率多大?
(2)电动机启动时,车灯的功率减少了多少?
10. 如图所示,电源电动势,内阻,定值电阻,,电动机线圈电阻,电容器的电容,开关S闭合后电路稳定时,电流表的示数,求:
(1)电动机的机械功率;
(2)电容器所带电荷量;
(3)若电动机转子突然卡住,同时,断路,待电路重新稳定后,求这个过程中流过的电荷量大小。
11. 芯片制造企业的离子注入工艺研发中,涉及电子在电场中的加速与偏转模拟实验。一个初速度为零的电子在U1电压加速后,垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入,如图所示,两板间距d,板长L,两板间的电压U2。已知电子的带电量e,质量为m,只考虑两板间的电场,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度;
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离;
(3)已知两板间距d=1.0cm,板长L=2.0cm,偏移的距离y=0.4cm,若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点,如图,求P点到下极板右端的距离。
12. 智能手机存在磁传感器,安装合适的软件后,利用手机可以测量地磁场的磁感应强度。在某地,科技小组将手机水平放置,以手机屏幕所在的平面为xOy面,垂直手机屏幕向上为z轴正方向,手机软件显示数据如图所示。
(1)求该地的磁感应强度大小;
(2)该科技小组紧接着模拟奥斯特实验,将通电直导线沿y轴方向放置,电流方向沿y轴正方向,小磁针放置在导线的正下方,小磁针稳定后,小磁针N极轴线与y轴正方向成60°角,偏向x轴负方向,已知小磁针只能在水平面内转动,求导线在该点产生的磁感应强度的大小。
13. 如图所示,间距为的型光滑金属导轨水平固定,处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小随时间发生变化,给金属棒一个垂直导轨水平向右的初速度,金属棒恰能在导轨上做匀速直线运动。已知时刻,磁场的磁感应强度大小为,金属棒与导轨左侧恰好构成正方形,时刻穿过回路的磁通量与时刻的磁通量相等。求:
(1)时刻,穿过正方形回路的磁通量大小。
(2)时刻,匀强磁场的磁感应强度大小。
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