内容正文:
2025-2026学年度第一学期物理学科高二年级期中考试
物理试题卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,填在答题卡相应位置。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:必修三。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求,学生将答案涂在答题卡上)
1. 下列物理量的单位用国际单位制中基本单位正确表示的是( )
A. 电阻: B. 电功率: C. 电量: D. 电功:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻
故A错误;
B.电功率
故B错误;
C.电量
故C正确;
D.电功
故D错误。
故选C。
2. 关于下图中的四个物理情境,说法正确的是( )
A. 如图甲所示,由小磁针指向可知,通电直导线中的电流方向是向上的
B. 如图乙所示,如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F,则该处磁感应强度一定为
C. 如图丙所示,闭合线圈在匀强磁场中向右加速运动,由于在做加速切割磁感线运动,所以线圈中会产生感应电流
D. 如图丁所示,线圈从1位置平移到2位置时,穿过此线圈平面的磁通量减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲所示,小磁针静止时N极指向为磁场的方向,根据安培定则,通电导线中的电流方向是向下的,A错误;
B.若导线与磁场垂直,则,图中未指出导线与磁场的关系,则该处磁感应强度不一定为,B错误;
C.线圈运动过程中,磁通量不变,不会产生感应电流,C错误;
D.如图丁所示,线圈从1位置平移到2位置时,磁场减弱,穿过此线圈平面的磁通量减小,D正确。
故选D。
3. 人体的细胞膜模型图如图(a)所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图(b)所示,初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A. 该钾离子的电势能增大
B. A点电势大于B点电势
C. 若膜电位增加,则钾离子进入细胞内的速度不变
D. 若膜电位不变,膜的厚度越大,则钾离子进入细胞内的速度越大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,电场力做正功,电势能减小,A点电势大于B点电势,故A错误,B正确;
CD.由,解得
若膜电位增加,则钾离子进入细胞内的速度变大;若膜电位不变,膜的厚度越大,则钾离子进入细胞内的速度不变,故CD错误。
故选B。
4. 在研究心脏电性质时,当兴奋在心肌传播,在人体的体表可以测出与之对应的电势变化,可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图,图中实线为等差等势面,标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,为等势面上的点,为两电荷连线上对称的两点,为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法正确的是( )
A. 两等量电荷为同种电荷
B. 两点的电势差
C. 两点的电场强度方向相同
D. 从到的直线上电场强度先变小后变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,一侧等势面电势为正,另一侧为负,说明这两个电荷一个带正电、一个带负电,是等量异种电荷,故A错误;
B.两点的电势差为,故B错误;
C.由对称性可知,、两点的电场强度等大、同向,故C正确;
D.根据等量异种电荷电势分布规律,、为两电荷连线中垂线上对称的两点,、两点的电场强度相同,根据等势面的疏密程度可以得出电场强度的变化,等势面越密电场强度越大,越稀疏电场强度越小,则从到的直线上电场强度先变大后变小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,上极板M固定,下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上,温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩,给电容器充电后,N板带有正电,一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A. 两板间的电场强度不变 B. 电容器的电容减小
C. 带电微粒的带负电 D. 带电微粒将向上运动
【答案】A
【解析】
【详解】B.当温度升高时,温度敏感材料由于热胀冷缩,使得电容器两极板间距离减小,根据,可知电容器的电容增大,故B错误,
A.由于电容器与电源断开,所以电容器所带电荷量不变,根据,可知两极板间的电压减小。
根据,可得
电场强度与d无关,当温度升高时,两板间的电场强度不变,故A正确;
C.N板带有正电,电场强度方向竖直向上,带电微粒恰好静止在两极板间的P点。故电场力与重力平衡,电场力方向竖直向上,微粒带正电,故C错误;
D.电场强度不变,粒子所受电场力不变,所以带电粒子仍处于静止状态,故D错误;
故选A。
6. 如图,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C.M为三角形的中心,沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为.已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】B点C点的电荷在M的场强的合场强为
因M点的合场强为零,因此带电细杆在M点的场强,由对称性可知带电细杆在A点的场强为,方向竖直向上,因此A点合场强为
故选D。
二、多项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题至少有两个选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。学生将答案涂在答题卡上)
7. 下列说法是某同学对电场中的概念、公式和一些现象或物理原理在技术中应用的理解,正确的是( )
A. 元电荷就是质子
B. 根据电场强度定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关
C. 等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能
D. 高压作业服是用绝缘的织物制成,能起到静电屏蔽作用,保护工人
【答案】BC
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电荷量,不是实物粒子,其大小等于质子的电荷量,但元电荷本身不是质子,故A错误;
B.电场强度是电场本身的固有性质,是比值定义法,场强大小与试探电荷的电荷量、试探电荷受到的电场力均无关,故B正确;
C.根据动能定理,一个电子经过电压加速时,电场力做功,电场力做的功等于动能的增加量,因此等于该过程电子增加的动能,故C正确;
D.静电屏蔽需要导体才能实现,高压作业服是嵌入金属丝的导电织物制成,利用导体的静电屏蔽保护工人,不是绝缘织物,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图,高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板P、Q,在放电极表面附近形成强大的电场,使周围的空气电离;粉尘颗粒进入静电除尘区域,粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向极板P、Q迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线,A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 高压直流电源M端为电源的负极
B. 到极板P、Q的粉尘颗粒的电势能均减小
C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为
D. A、B、C三点的电势满足
【答案】BD
【解析】
【详解】A.粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,则M端为电源的正极,故A错误;
B.电场力对到极板P、Q的粉尘颗粒均做正功,所以电势能均减小,故B正确;
C.根据电场线的疏密程度可知,但不同的颗粒带的电荷量大小关系不知道,所以不能比较不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小关系,故C错误;
D.由图可知,由,可得
则有,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅受它们相互之间的静电力,三球均处于静止状态,和小球间的距离分别是、,则以下判断正确的是( )
A. A、C两个小球可能带异种电荷
B. 三个小球的电荷量大小为
C. 摆放这三个小球时,可以先固定C球,摆放A、B使其能处于静止状态,再释放C球
D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据“两同夹异”原则判断,、必定带同种电荷,A错误;
B.根据“两大夹小、近小远大”原则,判断可得,B正确;
C.摆放这三个小球时,可以先固定C球,摆放A、B使其能处于静止状态,再释放C球,C正确;
D.对B受力分析,左右两个方向的库仑力大小相等,可得
解得
D错误。
故选BC。
10. 如图所示,足够大的荧光屏带电粒子撞击时可发出荧光竖直固定,其左侧有竖直方向的匀强电场。现有四个带电粒子均以相同的水平初速度,从同一位置正对荧光屏上的O点射入电场,四个带电粒子的电荷量和质量分别为、、、,不计粒子重力,则荧光屏上光点分布情况可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】由题可知,所有粒子的水平位移相同,根据
可知所有粒子运动时间相同;
根据
根据牛顿第二定律
联立解得
由粒子的比荷可知,1、3粒子的落点相同,2粒子与1、3粒子的落点关于O点对称,4粒子是1、3粒子侧向位移的,因电场方向未知,故AD正确。
故选AD。
11. 一匀强电场的方向平行于平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为1V
B. 电场强度的大小为250V/m
C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为-9eV
【答案】AB
【解析】
【详解】A.匀强电场中,平行等间距的两点间电势差相等,即a、c之间的电势差与O、b之间的电势差相等,可得
代入数据解得 故A正确;
B.沿电场线方向电势降低可知,水平方向的场强沿-x方向,大小为
竖直方向的场强沿-y方向,大小为
故电场强度的大小为 故B正确;
C.a点电势比b点电势低7V,电子带负电,所以电子在a点的电势能比在b点高7eV,故C错误;
D.b点电势比c点电势低9V,电子从b点运动到c点,电场力做功为 故D错误。
故选AB。
12. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图所示连接电路,电源电动势为。内阻可以忽略,单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。则下列说法正确的是( )
A. 开关改接1后,电容器进行是的放电过程
B. 开关改接2后,电容器进行是的放电过程
C. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约为
D. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.开关改接1后,电容器与电源相连,进行是的充电过程,则开关改接2后,电容器进行是的放电过程,故A错误,B正确;
CD.根据可知,图像与横轴围成的面积表示电容器放电过程中放出的电荷量,由题图可知,围成的面积中大约有36个小方格,则有
故C正确,D错误。
故选BC。
13. 小明用图1所示电路测量某样品的电阻,得到如图2所示的伏安特性曲线。关于本实验,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该处于最左端
B. 若滑动变阻器的滑片向右移动,电流表G的示数将变小
C. 该样品阻值大约为
D. 考虑到电表有内阻,该样品电阻的测量值比真实值小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.为保护电路安全,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该处于最左端,滑动变阻器的滑片向右移动,电流表G的示数将变大,故A正确,B错误;
C.根据可知图像斜率代表电阻,则
故C正确;
D.电路采用内接法,考虑到电表内阻的分压作用,该样品电阻的测量值比真实值大,故D错误;
故选AC。
14. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”,可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示,一款车型装配了N块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是q,平均工作电压是U,该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时,充电效率为80%,充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E,则下列说法正确的是( )
A. 电池组充满电后储存的电荷量为Nq
B. 单块电池充满电后储存的电能为qU
C. 电池组充满电后的续航里程为
D. 快充充电桩的平均充电电流为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.每块“刀片电池”的容量是q,则N块电池组充满电后储存的电荷量为Nq,A正确;
B.单块电池平均工作电压是U,可知单块电池充满电后储存的电能为E1=qU,B正确;
C.电池组充满电后的续航里程为,C正确;
D.根据,可得快充充电桩的平均充电电流为,D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷
三、实验与探究题(2题,每空2分,共22分)
15. 在“测定金属丝电阻率”的实验中∶
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度l=_____cm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d=_____mm;
(2)首先用多用电表粗测Rx的电阻,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用_____(填“×100”或“×1”)挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为_____Ω;
(3)为了进一步精确地测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材∶
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表A1(量程为100mA,内阻约为10Ω);
C.电流表A2(量程为450mA,内阻约为2Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω);
E.电动势为4.5V的电源,内阻不计;
F.开关S,导线若干。
根据实验器材,设计如图丁所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选___(填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接___(填“a”或“b”)点。
【答案】(1) ①. 5.020 ②. 4.700##4.701##4.699##4.698##4.702
(2) ①. ×1 ②. 10.0##10
(3) ①. C ②. a
【解析】
【小问1详解】
[1]20分度游标卡尺的精度为,游标卡尺读数
可知其长度l=5.020cm
[2]螺旋测微器的精度为,螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm,所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm
金属丝的直径d=4.700mm
【小问2详解】
[1]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,说明被测电阻很小,应该换用小量程电阻挡,用“×1”挡。
[2]指针静止时指在所示刻度,读数为10.0,乘挡位“×1”,所以是10.0Ω
【小问3详解】
[1]电源电动势为4.5V,待测电阻丝的阻值约为10Ω,电压表V1量程为3V,当电压表达到满偏时,通过电阻的电流约为,故电流表应选C。
[2]因为,为了减小误差,采用电流表外接法,电压表的右侧导线接a点。
16. 在实验室测量一个直流电源的电动势和内阻。电源的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω。由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为0~3V的电压表V
B.量程为0~0.6A的电流表A1
C.量程为0~3A的电流表A2
D.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。
(1)电流表应该选择__________(选填“B”或“C”);滑动变阻器应该选择__________(选填“E”或“F”);
(2)分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图乙所示U-I图像,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为,则电源甲的电动势__________V,内阻__________Ω;(均保留两位有效数字)
(3)在测量电源的电动势和内阻的实验中,产生系统误差的主要原因是( )
A. 电压表的分流作用 B. 电压表的分压作用
C. 电流表的分压作用 D. 电流表的分流作用
【答案】(1) ①. B ②. F
(2) ①. 4.6 ②. 1.8 (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]测电动势约4.5V的电源的电动势与内阻时,由于有定值电阻的存在,电路中的最大电流约为,如果用量程为3 A的电流表,则读数误差太大,因此电流表应选B。
[2]定值电阻R1和电源内阻的阻值都较小,滑动变阻器的最大阻值不能太大,考虑到实验操作方便,应选择F。
【小问2详解】
[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有
拟合公式为
可得电源电动势为4.6V,
可得内阻
【小问3详解】
由电路图可知,电压表的分流作用会造成实验误差,导致电流表的电流不是通过电源的电流。
故选A。
四、计算题(本题2小题,共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分、有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17. 2024年11月11日,最新一代“机器狗”现身中国航展,其上方有个7.62毫米的机枪,可以对目标进行自动识别、自动打击,可在山地、丘陵等复杂地形行走,有效提升了综合作战能力,如图所示,某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为U=10V,额定电流为I=2A,线圈电阻为R=1Ω,将它与电动势为E=12V,内阻为r=1.0Ω的直流电源构成闭合回路,电机恰好能正常工作,求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的效率;
(3)由于使用不当,致使电动机被卡住而无法转动,求此时电动机的热功率。
【答案】(1)20W (2)
(3)36W
【解析】
【小问1详解】
电源的输出功率
【小问2详解】
电动机正常工作,其额定电压为U=10V,通过的电流为I=2A,则电动机的效率
【小问3详解】
电动机被卡住后成为纯电阻,此时电路中的电流
此时电动机的热功率
18. 如图甲所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在沿-y方向的匀强电场;第一象限内存在指向O点的辐向电场,r=L处电场强度大小为E0(未知);第四象限内存在电场强度大小不变、方向沿x轴方向且随时间呈周期性变化的电场E',从粒子进入第四象限开始计时(此时E'沿x轴正方向),电场变化关系如图乙(图中E0与第一象限r=L处电场强度大小相等,T=,规定沿x轴正方向为电场正方向)。一带电量为q(q>0),质量为m的粒子从x轴上的P点以某一速度进入第二象限,经电场偏转后从y轴上的Q点沿x轴正方向进入第一象限做匀速圆周运动,速度大小为v0,不计粒子重力。求∶
(1)第二象限内匀强电场的电场强度大小及粒子在P点入射的速度大小;
(2)第一象限内r=L处的电场强度大小E0;
(3)粒子进入第四象限时,当t=4T时,粒子的位置坐标。
【答案】(1)v0
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律可知qE=ma
沿y轴方向有L=at2,vy=at
x方向匀速,有L=v0t
联立解得E=,vy=v0
粒子在P点入射的速度大小v=
解得v=v0
【小问2详解】
带电粒子在第一象限做匀速圆周运动,电场力指向圆心,由牛顿第二定律可得qE0=
解得E0=
【小问3详解】
带电粒子进入第四象限后,沿x轴正方向做单方向周期性的匀加速、匀减速直线运动,沿y轴负方向做匀速直线运动。
x轴方向上,前内做匀加速直线运动,此段时间内的位移大小x1=a
电场力提供合外力qE0=ma
结合E0=、T=
解得x1=
由对称性可得,t=4T时间内,粒子沿x轴正方向总位移为Δx=8x1
故t=4T时,粒子的横坐标x=r+Δx
解得x=
y方向上,粒子做匀速直线运动,t=4T时间内粒子的位移大小y=4T×v0
解得y=2L
在t=4T时,粒子的坐标为
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2025-2026学年度第一学期物理学科高二年级期中考试
物理试题卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,填在答题卡相应位置。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:必修三。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求,学生将答案涂在答题卡上)
1. 下列物理量的单位用国际单位制中基本单位正确表示的是( )
A. 电阻: B. 电功率: C. 电量: D. 电功:
2. 关于下图中的四个物理情境,说法正确的是( )
A. 如图甲所示,由小磁针指向可知,通电直导线中的电流方向是向上的
B. 如图乙所示,如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F,则该处磁感应强度一定为
C. 如图丙所示,闭合线圈在匀强磁场中向右加速运动,由于在做加速切割磁感线运动,所以线圈中会产生感应电流
D. 如图丁所示,线圈从1位置平移到2位置时,穿过此线圈平面的磁通量减小
3. 人体的细胞膜模型图如图(a)所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图(b)所示,初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A. 该钾离子的电势能增大
B. A点电势大于B点电势
C. 若膜电位增加,则钾离子进入细胞内的速度不变
D. 若膜电位不变,膜的厚度越大,则钾离子进入细胞内的速度越大
4. 在研究心脏电性质时,当兴奋在心肌传播,在人体的体表可以测出与之对应的电势变化,可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图,图中实线为等差等势面,标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,为等势面上的点,为两电荷连线上对称的两点,为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法正确的是( )
A. 两等量电荷为同种电荷
B. 两点的电势差
C. 两点的电场强度方向相同
D. 从到的直线上电场强度先变小后变大
5. 如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,上极板M固定,下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上,温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩,给电容器充电后,N板带有正电,一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A. 两板间的电场强度不变 B. 电容器的电容减小
C. 带电微粒的带负电 D. 带电微粒将向上运动
6. 如图,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C.M为三角形的中心,沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为.已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题至少有两个选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。学生将答案涂在答题卡上)
7. 下列说法是某同学对电场中的概念、公式和一些现象或物理原理在技术中应用的理解,正确的是( )
A. 元电荷就是质子
B. 根据电场强度定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关
C. 等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能
D. 高压作业服是用绝缘的织物制成,能起到静电屏蔽作用,保护工人
8. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图,高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板P、Q,在放电极表面附近形成强大的电场,使周围的空气电离;粉尘颗粒进入静电除尘区域,粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向极板P、Q迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线,A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 高压直流电源M端为电源的负极
B. 到极板P、Q的粉尘颗粒的电势能均减小
C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为
D. A、B、C三点的电势满足
9. 如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅受它们相互之间的静电力,三球均处于静止状态,和小球间的距离分别是、,则以下判断正确的是( )
A. A、C两个小球可能带异种电荷
B. 三个小球的电荷量大小为
C. 摆放这三个小球时,可以先固定C球,摆放A、B使其能处于静止状态,再释放C球
D.
10. 如图所示,足够大的荧光屏带电粒子撞击时可发出荧光竖直固定,其左侧有竖直方向的匀强电场。现有四个带电粒子均以相同的水平初速度,从同一位置正对荧光屏上的O点射入电场,四个带电粒子的电荷量和质量分别为、、、,不计粒子重力,则荧光屏上光点分布情况可能正确的是
A. B.
C. D.
11. 一匀强电场的方向平行于平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为1V
B. 电场强度的大小为250V/m
C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为-9eV
12. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图所示连接电路,电源电动势为。内阻可以忽略,单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。则下列说法正确的是( )
A. 开关改接1后,电容器进行是的放电过程
B. 开关改接2后,电容器进行是的放电过程
C. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约为
D. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约
13. 小明用图1所示电路测量某样品的电阻,得到如图2所示的伏安特性曲线。关于本实验,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该处于最左端
B. 若滑动变阻器的滑片向右移动,电流表G的示数将变小
C. 该样品阻值大约为
D. 考虑到电表有内阻,该样品电阻的测量值比真实值小
14. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”,可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示,一款车型装配了N块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是q,平均工作电压是U,该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时,充电效率为80%,充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E,则下列说法正确的是( )
A. 电池组充满电后储存的电荷量为Nq
B. 单块电池充满电后储存的电能为qU
C. 电池组充满电后的续航里程为
D. 快充充电桩的平均充电电流为
第Ⅱ卷
三、实验与探究题(2题,每空2分,共22分)
15. 在“测定金属丝电阻率”的实验中∶
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度l=_____cm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d=_____mm;
(2)首先用多用电表粗测Rx的电阻,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用_____(填“×100”或“×1”)挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为_____Ω;
(3)为了进一步精确地测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材∶
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表A1(量程为100mA,内阻约为10Ω);
C.电流表A2(量程为450mA,内阻约为2Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω);
E.电动势为4.5V的电源,内阻不计;
F.开关S,导线若干。
根据实验器材,设计如图丁所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选___(填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接___(填“a”或“b”)点。
16. 在实验室测量一个直流电源的电动势和内阻。电源的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω。由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为0~3V的电压表V
B.量程为0~0.6A的电流表A1
C.量程为0~3A的电流表A2
D.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。
(1)电流表应该选择__________(选填“B”或“C”);滑动变阻器应该选择__________(选填“E”或“F”);
(2)分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图乙所示U-I图像,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为,则电源甲的电动势__________V,内阻__________Ω;(均保留两位有效数字)
(3)在测量电源的电动势和内阻的实验中,产生系统误差的主要原因是( )
A. 电压表的分流作用 B. 电压表的分压作用
C. 电流表的分压作用 D. 电流表的分流作用
四、计算题(本题2小题,共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分、有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17. 2024年11月11日,最新一代“机器狗”现身中国航展,其上方有个7.62毫米的机枪,可以对目标进行自动识别、自动打击,可在山地、丘陵等复杂地形行走,有效提升了综合作战能力,如图所示,某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为U=10V,额定电流为I=2A,线圈电阻为R=1Ω,将它与电动势为E=12V,内阻为r=1.0Ω的直流电源构成闭合回路,电机恰好能正常工作,求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的效率;
(3)由于使用不当,致使电动机被卡住而无法转动,求此时电动机的热功率。
18. 如图甲所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在沿-y方向的匀强电场;第一象限内存在指向O点的辐向电场,r=L处电场强度大小为E0(未知);第四象限内存在电场强度大小不变、方向沿x轴方向且随时间呈周期性变化的电场E',从粒子进入第四象限开始计时(此时E'沿x轴正方向),电场变化关系如图乙(图中E0与第一象限r=L处电场强度大小相等,T=,规定沿x轴正方向为电场正方向)。一带电量为q(q>0),质量为m的粒子从x轴上的P点以某一速度进入第二象限,经电场偏转后从y轴上的Q点沿x轴正方向进入第一象限做匀速圆周运动,速度大小为v0,不计粒子重力。求∶
(1)第二象限内匀强电场的电场强度大小及粒子在P点入射的速度大小;
(2)第一象限内r=L处的电场强度大小E0;
(3)粒子进入第四象限时,当t=4T时,粒子的位置坐标。
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