精品解析：广东深圳外国语学校2025-2026学年度高二第一学期期末考试物理试题

深圳外国语学校2025—2026学年度高二年级第一学期期末考试 物理试题 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题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. 关于下列四种情境说法正确的是（　　） A. 图甲中，M点与N点在同一条磁感线上，因此磁感应强度相同 B. 图乙中，线圈在穿过磁铁从M下落到L过程中，受到了来自磁铁的引力作用 C. 图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中没有感应电流产生 D. 图丁中，线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向，由图可知，图甲中M、N两点的磁感应强度的方向是不同的，所以图甲中，M、N两点磁感应强度不相同，故A错误； B．根据条形磁铁的磁场的特点可知，当线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，在线圈的磁通量减小的过程中，根据“来拒去留”，线圈会受到来自磁铁的引力作用，故B正确； C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框平面与磁感应强度方向之间的夹角发生变化，穿过线框的磁通量也发生变化，所以线框中有感应电流产生，故C错误； D．距离通电直导线越远，磁感应强度越小，所以在图丁中，线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，向里穿过线框的磁通量减小，线框中有感应电流产生，故D错误。 故选 B。 2. 如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知（　　） A. 在时刻，电路中的磁场能最大 B. 到电路中的电流值不断变小 C. 从到过程中，q不断增加，说明电容器反向放电 D. 在时刻，电容器的电场能最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，在时刻，电路中电容器电荷量最大，故两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电场能最大，磁场能最小，故A错误； B．到电容器的电量逐渐减小，电容器放电，电路中的电流逐渐增大，故B错误； C．从到过程中，q不断增加，说明电容器充电，故C错误； D．在时刻，电容器两端的电量为0，电容器的电场能最小，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连。开关S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段距离，则油滴保持静止不动，G中有a→b的电流 C. 若将S断开，且将A板向下平移一小段距离，P点电势变小 D. 若将S断开，再将B板向下平移一小段距离，P点电势变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．在S仍闭合的情况下，依题意电容器与电源保持连通状态，极板间电压不变，根据 若将A板向下平移一小段位移，减小，可知极板间匀强电场的场强变大，受力变大，油滴向上加速运动；根据 可知电容器电容增大，由 可知极板上电荷量增加，电容器处于充电状态，G中有a→b的电流，故A错误； B．同理可知，在S仍闭合的情况下，极板间电压不变，根据 可知若将A板向右平移一小段位移，极板间匀强电场的场强不变，受力不变，油滴仍然静止；根据 若将A板向右平移一小段位移，极板的正对面积减小，电容器电容减小，极板上电荷量减小，电容器处于放电状态，G中有b→a的电流，故B正确； C．若将S断开，则极板上电荷量不变，将A板向下平移一小段位移，减小，根据，， 可得 则匀强电场的场强不变，根据 因为P点到B板的距离不变，P、B间电势差不变，B板接地，P点电势不变，故C错误； D．与C选项同理可知，将B板向下平移一小段位移，则匀强电场的场强不变，根据 因为P点到B板的距离增大，P、B间电势差变大，B板接地，P点电势变大，故D错误。 故选B。 4. 某手机的部分说明书如下表所示，其中电池的容量是指电池放电时输出的总电荷量。说明书还标明该手机电池的电动势为5V，充满电后播放视频的最长时间约10h。下列说法正确的是（　　） 手机类型 智能手机、5G手机 电池容量 4000mA·h 待机时间 10天 A. 该手机电池放电时输出的总电荷量为4000C B. 该手机播放视频时电池的平均电流约为0.2A C. 该手机待机时的平均输出功率约为0.083W D. 该手机电池充满电储存的电能大约为7200J 【答案】C 【解析】 【详解】A．电池容量为4000mA·h，故总电荷量 ，故A错误； B．播放视频最长时间为10h，总电荷量，平均电流，故B错误； C．待机时间 平均电流 平均输出功率 ，故C正确； D．手机电池充满电储存的电能大约为，故D错误。 故选C。 5. 如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电动线圈的电阻为3Ω，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，通过电源的电流，则（　　） A. 电源的输出功率为400W B. 电源的内阻为3Ω C. 电源的效率为80% D. 电动机的效率为75% 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，电动机的输出功率为 电动机的热功率为 电动机消耗的电功率，即电源的输出功率为，故A错误； B．电动机两端的电压为 根据闭合电路欧姆定律可得 解得电源的内阻为，故B正确； C．电源的效率为，故C错误； D．电动机的效率为，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，电阻不计的平行导轨固定在水平面上，间距，导轨左侧接有一电动势，内阻的电源和的定值电阻。导体棒ab垂直于导轨放置且与导轨接触良好，质量，导体棒ab接入电路的有效电阻为R，导体棒与导轨间的动摩擦因数。导轨平面处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向始终竖直向上，绝缘细绳垂直于ab且沿水平方向跨过轻质定滑轮并悬挂一重物，已知所挂重物的最大质量为10kg，ab始终处于静止状态，不计定滑轮的摩擦和细绳的质量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，则（　　） A. 导体棒ab接入电路的有效电阻 B. 导体棒ab受到的安培力大小为40N，方向水平向左 C. 定值电阻的功率为20W D. 定值电阻两端的电压为7V 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据左手定则可知，导体棒ab受到的安培力方向水平向左，已知所挂重物的最大质量为，此时根据平衡条件可得 解得，故B错误； A．根据可得，电路中的电流为 根据闭合电路欧姆定律可得 解得，故A正确； C．定值电阻的功率为，故C错误； D．定值电阻两端的电压为，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，一内阻不计的交流发电机向某电路供电，发电机线圈有50匝，线圈的最大磁通量，线圈匀速转动，理想变压器的原、副线圈的匝数比为。灯泡、额定电压均为50V，额定功率分别为25W、50W，两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器的输入功率为50W B. 发电机产生的感应电动势的最大值为100V C. 线圈转动的角速度为 D. 从图示位置起，经过时，穿过线圈的磁通量最大且变化率为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．对于理想变压器，输入功率与输出功率相等，输出端灯泡、，并联且正常发光，故输出端功率为 因此输入端功率为，A错误； B．灯泡、正常发光，额定电压均为50V，因此输出端电压有效值为 根据理想变压器的原、副线圈的匝数比为，设输入端电压有效值为，有 代入数据可得 由于交流电波形是正弦波，故输入端峰值为，B错误； C．交流发电机的输出电压为 代入数据解得，线圈转动的角速度为，C正确； D．从图示位置起，经过时，线圈转动角度为 此时线圈水平，垂直于中性面，穿过线圈的磁通量最小且变化率最大，D错误。 故选 C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 深圳市中学生小张同学，某次生病输液时，对医院的一种输液报警器工作原理比较感兴趣。于是展开研究，观察发现当管内药液流完时，电铃发声；报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大；无液体时，电阻小，报警器的电路如图乙所示（电源电动势E不变，电源内阻为r，电表均为理想电表）。则当闭合开关S时，下列分析正确的是（　　） A. 输完药液后，电压表示数变小 B. 输完药液后，可变电阻两端电压变小 C. 输完药液，电铃响，说明其实际功率变大 D. 在输液过程中路端电压的变化量大小与电流的变化量大小的比值变大 【答案】BC 【解析】 【详解】分析电路：可变电阻与电铃串联，电流表测总电流，电压表测电铃两端电压。 已知：输液管内有液体时，可变电阻大；无液体（输完药液）时，可变电阻小。 AB．输完药液后，可变电阻变小，总电阻变小，总电流变大。 电铃电阻不变，由可知，电压表示数变大； 内阻和电铃电阻的分压变大，由 可知，可变电阻两端电压变小。故B正确，A错误。 C．电铃的实际功率，输完药液后变大，不变，因此变大，电铃发声。故C正确。 D．路端电压，因此，电源内阻是定值，该比值不变。故D错误。 选BC。 9. 真空中有一个棱长为L的正四面体ABCD，O是CD连线的中点，两个电荷量均为的点电荷固定在C、D两点。已知电子的质量为m，电荷量为，不计电子的重力，静电力常量为k，则关于电子在不同情况下运动过程的分析中正确的是（　　） A. 电子从A点沿直线移到B点的过程中所受电场力先减小后增大 B. 电子从A点沿直线移到B点的过程中电势能先增大后减小 C. 电子以垂直于ACD面从A点射出可绕O点做匀速圆周运动 D. 电子从A点由静止释放，电子的运动不可视为简谐运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设在直线上某点处两点电荷激发的电场强度最大，且两电荷电场强度与的夹角均为，由电场强度叠加原理知点的合电场强度为 当时，有最大值，且最大值为 在A、B两点的，则可知的点在连线之间。知电子从点移到点的过程中所受电场力先增大后减小，故A错误； B．电子从点移到点的过程中先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，所以先是电场力做正功后是电场力做负功，即电势能先减小后增大，故B错误； C．由题意知点的合电场强度为 欲使电子做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力 可知，故C正确； D．电子从点由静止释放，先做加速度增大的加速运动，过点后再做加速度减小的加速运动，越过点后先做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的减速运动，到达延长线上点关于点的对称点处再返回，是一种往复运动，因为电场力与其偏离点的位移不满足的关系，所以不是简谐运动，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示为某电子元件的工作原理图，半径为R的半圆形有界匀强磁场（含圆形边界），磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，位于圆心O点处的质子源可在纸面内沿各个方向以相等速率向磁场区域内连续发射质量m、电荷量为q的质子（重力不计），则下列说法正确的是（　　） A. 为使所有质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，则质子的速度 B. 从圆心O处以斜向右与AD夹角为60°的方向发射的质子恰从D点射出，则质子的轨道半径为 C. 若质子的速率，则质子在磁场中运动的最长时间为 D. 若质子的速率，则所有质子在磁场中通过的区域的面积为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，质子的最大轨道半径 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，质子的速率，故A正确； B．从圆心O处以斜向右与AD夹角为60°的方向发射的质子恰从D点射出，其运动轨迹如图所示 由几何知识得，故B错误； C．洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 已知质子的速率 解得 质子做圆周运动的周期 粒子运动轨迹对应的最大弦长为R，粒子在磁场中转过的最大圆心角为α，则 质子在磁场中运动的最长时间，故C正确； D．沿OA方向射入的质子运动轨迹如图所示： 质子运动轨迹对应的弦长为R，由C可知，质子的轨道半径，圆心角，∠AOF=60°，θ=∠DOF=180°-∠AOF=180°-60°=120°= 圆弧OF右侧区域是有质子通过的区域，其面积，故D正确； 故选ACD。 三、非选择题：共54分，请根据要求作答。 11. 高中物理实验“用单摆测当地重力加速度”，一般是借助秒表和人工计时来测量周期T的。由于人为误差等因素，在周期记录上往往存在较大误差，而且这种误差是无法具体量化分析的。针对这一问题，实验工作者对单摆装置进行了相应的改进。设计方案将电磁感应原理与单摆的周期运动相结合，将单摆的周期运动转化为感应电动势的周期变化，实现周期的准确测量。图1是设计原理的示意图，图2是装置示意图。 本实验步骤如下： ①使用游标卡尺测量磁球的直径，多次测量取均值。 ②在悬挂状态下使用精度为1mm的米尺测量摆线长度，测量多次取平均值。 ③调节升降台，使得线圈与磁球尽量靠近。最近距离选择在3mm左右。 ④使用恒压电源给滤波器供电。 ⑤将磁球静止置于线圈正上方，使用拨杆缓慢拨动磁球，使其偏离平衡位置。继续水平移动拨杆，磁球在预定的摆幅位置释放。本次实验摆长约为70cm，保证磁球的运动是简谐运动，即摆角小于5°。 ⑥在磁球摆动过程中按下示波器按钮，示波器将自动触发并且记录电动势信号。 ⑦在示波器上使用光标工具判读周期，精确判读。示波器可以设置较长时基，这样可以采集到多个周期的信号，如图3所示。 ⑧调节升降台，改变线圈与磁球之间的相对高度，重复步骤④-⑦。 根据以上实验步骤回答下面问题： （1）单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是（　　） A. B. C. D. （2）如图3所示，判读周期时，示波器上的图像很密集，直接判读一个周期，误差会很大，因此可以采用什么方法可以让周期判读更准确一些：________。 （3）本实验通过周期判读得到较准确的周期T，通过多次测量取平均值得到摆线的长度，磁球半径为r，则当地重力加速度________。 （4）本实验装置中有两个重要的元件：“永磁球”和“多匝线圈”。请简要描述这两个元件的作用：________。 【答案】（1）D （2）测量个完整周期的总时间，利用计算单个周期 （3）  （4）永磁球随单摆周期性摆动，使穿过线圈的磁通量发生周期性变化，从而产生周期性变化的感应电动势，将单摆的机械周期转化为电信号周期；多匝线圈可以增大感应电动势，放大电信号，便于示波器检测和判读周期 【解析】 【小问1详解】 单摆小角度摆动做简谐运动，回复力满足 ，即回复力与位移大小成正比、方向相反，因此 图像是过原点、斜率为负的直线，D正确。 【小问2详解】 直接读取单个周期误差较大，采用累积法，测量多个周期的总时间后除以周期数得到单个周期，可以放大测量值、减小相对误差，提高周期判读准确度。 【小问3详解】 单摆摆长为摆线长度加摆球半径，即 ，代入单摆周期公式 ，变形可得 。 【小问4详解】 本实验结合电磁感应原理测量周期，永磁球提供磁场，摆动时产生变化磁通量；多匝线圈可以提升感应电动势的大小，让电信号更清晰，方便周期测量。 12. 在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中。 （1）为了了解电压表内阻的大概值，用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，如图1所示，多用电表的红表笔应该与电压表的________（填“正”或“负”）接线柱相连，经过正确操作，选择“”挡时，示数如图2所示，则电压表的电阻值约为________Ω。 （2）实验中为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是________（选填“甲”或“乙”）；请根据电路图在丙图中连接实物图________。 （3）通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，在坐标纸中描点并作出图像如图所示，由此求得电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留到小数点后两位 （4）对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是（　　） A. 主要是由电压表的分流引起的 B. 主要是由电流表的分压引起的 C. 电动势测量值小于真实值 D. 内阻测量值大于真实值 【答案】（1） ①. 负 ②. 2000 （2） ①. 甲 ②. （3） ①. 1.45 ②. 0.66 （4）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]多用电表欧姆挡内部电源的正极接黑表笔，负极接红表笔；测量电压表内阻时，电流需从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，因此红表笔应接电压表的负接线柱。 [2]选择挡，指针示数为，故电压表内阻为 【小问2详解】 [1]干电池内阻很小，电流表内阻与电源内阻相近，若采用乙图（电流表内接法），电流表分压带来的误差远大于甲图电压表分流的误差，因此选择误差更小的甲图。 [2] 实物连线：从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、电流表，回到电源负极；将电压表并联在电源（滑动变阻器+电流表）两端，保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出即可。 【小问3详解】 [1]根据，图像纵轴截距等于电动势，由图得截距为，即； [2]内阻等于图像斜率的绝对值：  【小问4详解】 AB．误差来源分析： 电流表测量的是滑动变阻器的电流，干路电流等于电流表读数加上电压表的分流，因此系统误差主要来源于电压表的分流，故A正确，B错误； CD．测量值与真实值的比较： 推导可知，该接法下，电动势测量值 ，即电动势测量值小于真实值；内阻测量值 ，即内阻测量值小于真实值。故C正确，D错误。 故选AC。 13. 如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： （1）电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； （2）第n个金属圆筒的长度； （3）若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 【答案】（1） （2） （3）16次 【解析】 【小问1详解】 电子每次经过一个间隙，电场力做功，经过个间隙后，总动能为： 由动能定理： 解得： 【小问2详解】 电子在圆筒中做匀速直线运动，且在每个圆筒中的运动时间为（半个周期），因此第个圆筒的长度为： 整理得： 【小问3详解】 电子进入偏转电场时的速度为，在偏转电场中做类平抛运动 水平方向： 竖直方向：，其中加速度 联立得： 化简得： 代入，得 又由（1）知，因此： 求得 14. 某研发团队发现弹簧振子的模型可以用于研究弹性体的振动特性。通过分析弹簧振子的运动，可以了解弹性体在受到外力作用下的振动行为，这对于设计和优化弹性体结构具有重要意义，如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距40cm。时，振子处于O点向左运动，经过1.5s，振子首次到达C点，（向右为正方向）求： （1）振子在6s内通过的路程和位移的大小； （2）振子在B点的加速度大小与在距O点10cm处P点的加速度大小的比值； （3）写出弹簧振子做简谐运动的方程，在图乙中画出一个周期内的振动图像（有相应的标度）；并求出振子从释放运动到P的最短时间。 【答案】（1），0 （2） （3），， 【解析】 【小问1详解】 弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，可知振幅为 时，振子处于O点向左运动，经过1.5s，振子首次到达C点，可知 可知，振子在6s内通过的路程为 6s后回到原来位置，可知位移的大小为零。 【小问2详解】 振子在B点的位移大小是在距O点10cm处P点的2倍，根据可知振子在B点的加速度大小与在距O点10cm处P点的加速度大小的比值为 【小问3详解】 周期为，可知角速度为，时，振子处于O点向左运动，可知弹簧振子做简谐运动的方程为 振子从释放运动第一次到P点时有 可得 可得 可知振子从释放运动到P的最短时间为 15. 航空母舰上的电磁弹射器能将质量为M的飞机在极短的时间内加速到起飞速度，起飞前飞机紧贴在弹射滑块上，当弹射滑块与飞机一起加速达到时飞机被放飞（如图1）。某型弹射器利用超级电容的大电流放电使动力杆获得动力，动力杆与弹射滑块为一整体，其工作原理可用图2加以说明：光滑导轨AG、BH相距为L，在C、D处各被一小段正对绝缘材料隔开，金属部分导轨电阻不计，左端接有电动势为E的电源、单刀双掷开关和电容为C的超级电容；右端接有单刀双掷开关和稳定输出电流的恒流源。整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时动力杆a（连带滑块质量为m）静止于AB处，质量为4m的阻尼杆b置于贴近CD的右侧；置于“1”处，置于“3”处；当电源给超级电容器C充满电后，将拨到“2”电容器放电，动力杆驱动飞机向右运动，到达CD时速度刚好为，飞机被放飞，接着a和b相碰两者合二为一成为一“双棒”整体，该“双棒”向右运动到EF（图中未画出）后停止，为了使a、b复位，把打到“4”利用恒流源将其推回。已知a、b棒的接入电阻相同即，求： （1）在弹射过程中，飞机的最大加速度的大小； （2）飞机被放飞时电容器两端的电压U以及此时通过动力杆a的电流大小； （3）双棒向右运动到EF时距离CD的位移x以及在使“双棒”返回到CD过程中，恒流源输出的能量。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 初始状态分析：电源给超级电容充满电后，电容的初始电压等于电源电动势，即。弹射开始时，动力杆静止，速度为0，动生电动势，此时回路电流最大，安培力最大，对应加速度最大。 最大电流与安培力：此时回路只有动力杆  的电阻 ，因此最大电流 安培力大小为 牛顿第二定律求加速度：一起加速的总质量为飞机质量  加动力杆（带滑块）质量 ，导轨光滑，安培力提供合力，由 得 【小问2详解】 电容器充满电时，总电荷量为，放电后剩余电荷量为，因此过程中放出的电荷量。 对动力杆和飞机组成的整体，由动量定理，安培力的冲量等于动量变化：  整理得 代入 解得 动力杆速度为时，切割磁感线产生的反电动势为 回路总电阻为，由欧姆定律：  将代入整理得： 【小问3详解】 碰撞过程动量守恒，碰撞前速度为，总质量碰撞后为： 对双棒向右减速到0的过程，由动量定理： 回路总电阻，感应电荷量 代入得： 整理得位移 恒流源输出电流恒为，任意时刻双棒向左运动速度为，恒流源输出功率 总输出能量： 代入整理得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳外国语学校2025—2026学年度高二年级第一学期期末考试 物理试题 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题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. 关于下列四种情境说法正确的是（　　） A. 图甲中，M点与N点在同一条磁感线上，因此磁感应强度相同 B. 图乙中，线圈在穿过磁铁从M下落到L过程中，受到了来自磁铁的引力作用 C. 图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中没有感应电流产生 D. 图丁中，线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生 2. 如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知（　　） A. 在时刻，电路中的磁场能最大 B. 到电路中的电流值不断变小 C. 从到过程中，q不断增加，说明电容器反向放电 D. 在时刻，电容器的电场能最小 3. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连。开关S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段距离，则油滴保持静止不动，G中有a→b的电流 C. 若将S断开，且将A板向下平移一小段距离，P点电势变小 D. 若将S断开，再将B板向下平移一小段距离，P点电势变小 4. 某手机的部分说明书如下表所示，其中电池的容量是指电池放电时输出的总电荷量。说明书还标明该手机电池的电动势为5V，充满电后播放视频的最长时间约10h。下列说法正确的是（　　） 手机类型 智能手机、5G手机 电池容量 4000mA·h 待机时间 10天 A. 该手机电池放电时输出的总电荷量为4000C B. 该手机播放视频时电池的平均电流约为0.2A C. 该手机待机时的平均输出功率约为0.083W D. 该手机电池充满电储存的电能大约为7200J 5. 如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电动线圈的电阻为3Ω，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，通过电源的电流，则（　　） A. 电源的输出功率为400W B. 电源的内阻为3Ω C. 电源的效率为80% D. 电动机的效率为75% 6. 如图所示，电阻不计的平行导轨固定在水平面上，间距，导轨左侧接有一电动势，内阻的电源和的定值电阻。导体棒ab垂直于导轨放置且与导轨接触良好，质量，导体棒ab接入电路的有效电阻为R，导体棒与导轨间的动摩擦因数。导轨平面处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向始终竖直向上，绝缘细绳垂直于ab且沿水平方向跨过轻质定滑轮并悬挂一重物，已知所挂重物的最大质量为10kg，ab始终处于静止状态，不计定滑轮的摩擦和细绳的质量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，则（　　） A. 导体棒ab接入电路的有效电阻 B. 导体棒ab受到的安培力大小为40N，方向水平向左 C. 定值电阻的功率为20W D. 定值电阻两端的电压为7V 7. 如图所示，一内阻不计的交流发电机向某电路供电，发电机线圈有50匝，线圈的最大磁通量，线圈匀速转动，理想变压器的原、副线圈的匝数比为。灯泡、额定电压均为50V，额定功率分别为25W、50W，两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器的输入功率为50W B. 发电机产生的感应电动势的最大值为100V C. 线圈转动的角速度为 D. 从图示位置起，经过时，穿过线圈的磁通量最大且变化率为零 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 深圳市中学生小张同学，某次生病输液时，对医院的一种输液报警器工作原理比较感兴趣。于是展开研究，观察发现当管内药液流完时，电铃发声；报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大；无液体时，电阻小，报警器的电路如图乙所示（电源电动势E不变，电源内阻为r，电表均为理想电表）。则当闭合开关S时，下列分析正确的是（　　） A. 输完药液后，电压表示数变小 B. 输完药液后，可变电阻两端电压变小 C. 输完药液，电铃响，说明其实际功率变大 D. 在输液过程中路端电压的变化量大小与电流的变化量大小的比值变大 9. 真空中有一个棱长为L的正四面体ABCD，O是CD连线的中点，两个电荷量均为的点电荷固定在C、D两点。已知电子的质量为m，电荷量为，不计电子的重力，静电力常量为k，则关于电子在不同情况下运动过程的分析中正确的是（　　） A. 电子从A点沿直线移到B点的过程中所受电场力先减小后增大 B. 电子从A点沿直线移到B点的过程中电势能先增大后减小 C. 电子以垂直于ACD面从A点射出可绕O点做匀速圆周运动 D. 电子从A点由静止释放，电子的运动不可视为简谐运动 10. 如图所示为某电子元件的工作原理图，半径为R的半圆形有界匀强磁场（含圆形边界），磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，位于圆心O点处的质子源可在纸面内沿各个方向以相等速率向磁场区域内连续发射质量m、电荷量为q的质子（重力不计），则下列说法正确的是（　　） A. 为使所有质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，则质子的速度 B. 从圆心O处以斜向右与AD夹角为60°的方向发射的质子恰从D点射出，则质子的轨道半径为 C. 若质子的速率，则质子在磁场中运动的最长时间为 D. 若质子的速率，则所有质子在磁场中通过的区域的面积为 三、非选择题：共54分，请根据要求作答。 11. 高中物理实验“用单摆测当地重力加速度”，一般是借助秒表和人工计时来测量周期T的。由于人为误差等因素，在周期记录上往往存在较大误差，而且这种误差是无法具体量化分析的。针对这一问题，实验工作者对单摆装置进行了相应的改进。设计方案将电磁感应原理与单摆的周期运动相结合，将单摆的周期运动转化为感应电动势的周期变化，实现周期的准确测量。图1是设计原理的示意图，图2是装置示意图。 本实验步骤如下： ①使用游标卡尺测量磁球的直径，多次测量取均值。 ②在悬挂状态下使用精度为1mm的米尺测量摆线长度，测量多次取平均值。 ③调节升降台，使得线圈与磁球尽量靠近。最近距离选择在3mm左右。 ④使用恒压电源给滤波器供电。 ⑤将磁球静止置于线圈正上方，使用拨杆缓慢拨动磁球，使其偏离平衡位置。继续水平移动拨杆，磁球在预定的摆幅位置释放。本次实验摆长约为70cm，保证磁球的运动是简谐运动，即摆角小于5°。 ⑥在磁球摆动过程中按下示波器按钮，示波器将自动触发并且记录电动势信号。 ⑦在示波器上使用光标工具判读周期，精确判读。示波器可以设置较长时基，这样可以采集到多个周期的信号，如图3所示。 ⑧调节升降台，改变线圈与磁球之间的相对高度，重复步骤④-⑦。 根据以上实验步骤回答下面问题： （1）单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是（　　） A. B. C. D. （2）如图3所示，判读周期时，示波器上的图像很密集，直接判读一个周期，误差会很大，因此可以采用什么方法可以让周期判读更准确一些：________。 （3）本实验通过周期判读得到较准确的周期T，通过多次测量取平均值得到摆线的长度，磁球半径为r，则当地重力加速度________。 （4）本实验装置中有两个重要的元件：“永磁球”和“多匝线圈”。请简要描述这两个元件的作用：________。 12. 在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中。 （1）为了了解电压表内阻的大概值，用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，如图1所示，多用电表的红表笔应该与电压表的________（填“正”或“负”）接线柱相连，经过正确操作，选择“”挡时，示数如图2所示，则电压表的电阻值约为________Ω。 （2）实验中为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是________（选填“甲”或“乙”）；请根据电路图在丙图中连接实物图________。 （3）通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，在坐标纸中描点并作出图像如图所示，由此求得电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留到小数点后两位 （4）对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是（　　） A. 主要是由电压表的分流引起的 B. 主要是由电流表的分压引起的 C. 电动势测量值小于真实值 D. 内阻测量值大于真实值 13. 如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： （1）电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； （2）第n个金属圆筒的长度； （3）若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 14. 某研发团队发现弹簧振子的模型可以用于研究弹性体的振动特性。通过分析弹簧振子的运动，可以了解弹性体在受到外力作用下的振动行为，这对于设计和优化弹性体结构具有重要意义，如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距40cm。时，振子处于O点向左运动，经过1.5s，振子首次到达C点，（向右为正方向）求： （1）振子在6s内通过的路程和位移的大小； （2）振子在B点的加速度大小与在距O点10cm处P点的加速度大小的比值； （3）写出弹簧振子做简谐运动的方程，在图乙中画出一个周期内的振动图像（有相应的标度）；并求出振子从释放运动到P的最短时间。 15. 航空母舰上的电磁弹射器能将质量为M的飞机在极短的时间内加速到起飞速度，起飞前飞机紧贴在弹射滑块上，当弹射滑块与飞机一起加速达到时飞机被放飞（如图1）。某型弹射器利用超级电容的大电流放电使动力杆获得动力，动力杆与弹射滑块为一整体，其工作原理可用图2加以说明：光滑导轨AG、BH相距为L，在C、D处各被一小段正对绝缘材料隔开，金属部分导轨电阻不计，左端接有电动势为E的电源、单刀双掷开关和电容为C的超级电容；右端接有单刀双掷开关和稳定输出电流的恒流源。整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时动力杆a（连带滑块质量为m）静止于AB处，质量为4m的阻尼杆b置于贴近CD的右侧；置于“1”处，置于“3”处；当电源给超级电容器C充满电后，将拨到“2”电容器放电，动力杆驱动飞机向右运动，到达CD时速度刚好为，飞机被放飞，接着a和b相碰两者合二为一成为一“双棒”整体，该“双棒”向右运动到EF（图中未画出）后停止，为了使a、b复位，把打到“4”利用恒流源将其推回。已知a、b棒的接入电阻相同即，求： （1）在弹射过程中，飞机的最大加速度的大小； （2）飞机被放飞时电容器两端的电压U以及此时通过动力杆a的电流大小； （3）双棒向右运动到EF时距离CD的位移x以及在使“双棒”返回到CD过程中，恒流源输出的能量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $