内容正文:
安庆一中2025-2026学年第一学期高二年级物理学科期末考试试题
时间:75分钟 满分:100分
命题: 审题:
一、选择题,本题共10小题,共42分。第1-8小题只有一项符合题目要求,每小题4分,第9-10小题有多项符合题目要求,每小题5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2026年1月19日15时48分,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨19组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。在火箭发射塔周围有钢铁制成的4座高塔,高塔的功能最有可能的是( )
A. 阻挡发射时产生的高温火焰扩散 B. 给工作人员提供登高检修的通道
C. 预防雷电击中待发射的火箭 D. 测量发射台周围的温度和湿度
【答案】C
【解析】
【详解】A.阻挡高温火焰扩散的功能由发射台下方的导流槽实现,高塔无法阻挡高温火焰扩散,故A错误;
B.检修火箭不需要在发射台周围设置四座独立高塔,故B错误;
C.钢铁是导体,四座高塔高度高于待发射火箭,相当于避雷针,钢铁高塔通过自身吸引雷电,将电流导入大地,避免火箭被雷击损坏,故C正确;
D.测量温度、湿度不需要建造大型高塔,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,空间存在一水平向左的匀强电场,两个带电小球P、Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好竖直,则 ( )
A. P、Q均带正电
B. P、Q均带负电
C. P带正电、Q带负电
D. P带负电、Q带正电
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,两小球均在匀强电场的电场力和库仑力的作用下保持平衡,由于相互的库仑力大小相等、方向相反,那么两小球各自受到匀强电场的电场力也一定大小相等、方向相反,所以两小球一定带异种电荷,故AB错误;
C.如小球P带正电、Q带负电,小球P受到匀强电场的电场力向左、库仑力向右,有可能如图所示保持平衡;同理如小球Q带负电,其受到匀强电场的电场力向右、库仑力向左,有可能如图所示保持平衡,故C正确;
D.如果小球P带负电、Q带正电,则小球P受到匀强电场的电场力与库仑力均向右,则不能如图所示平衡;同理小球Q受到匀强电场的电场力与库仑力均向左,也不能如图所示平衡,故D错误。
故选C。
3. 如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。点在同一等势面上,点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A. 点的电势比点的高 B. 点的电场强度比点的小
C. 负电荷从点运动到点,速度增大 D. 负电荷从点运动到点,电场力做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.电容器上极板接电源正极,电场方向由上极板指向下极板,、在同一电场线上,电场方向由指向,沿电场线方向电势逐渐降低,因此
又、在同一等势面,则
故,故A正确;
B.电场线疏密表示电场强度大小,处极板间距更小,电场线更密集,因此,故B错误;
CD.负电荷从点运动到点,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,故CD错误。
故选A。
4. 如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,EP表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A. θ增大,E增大 B. θ增大,EP不变
C. θ减小,EP增大 D. θ减小,E不变
【答案】D
【解析】
【详解】若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据
可知电容变大,电容器带电量不变,则根据
可知电容器两端电压减小,则静电计指针偏角θ减小,根据
联立可得
可知电容器两极板间电场强度不变, P点离下极板的距离不变,根据
可知则P点与下极板的电势差不变,P点的电势不变,则EP不变。故选D。
【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论;首先要知道电容器问题的两种情况:电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定;其次要掌握三个基本公式:,,;同时记住一个特殊的结论:电容器带电荷量一定时,电容器两板间的场强大小与两板间距无关。
5. 如图所示为三根平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,通有垂直纸面向里的电流,通有垂直纸面向外的电流,且。其中在点处产生的磁感应强度大小为,则点的磁感应强度大小和方向为( )
A. 大小为,方向为 B. 大小为,方向为
C. 大小为,方向为 D. 大小为,方向为
【答案】A
【解析】
【详解】
根据安培定则可知,处的通电直导线在点所产生的磁场方向沿方向;处的通电直导线在点所产生的磁场方向,沿方向;处的通电直导线在点所产生的磁场方向沿方向,且磁感应强度的大小均相等,如图所示。点合磁感应强度的方向沿方向,大小为。
故选A。
6. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域内分布有平行于的匀强电场,为的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b分别从点和点垂直于同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,则可推断a、b( )
A. 具有不同比荷 B. 电势能均随时间逐渐减小
C. 到达M、N的速度大小相等 D. 到达所用时间之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可知,带电粒子在电场中做类平抛运动,带电粒子a、b分别从点和点同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,可知,运动时间相等,由图可知,沿初速度方向位移之比为,则初速度之比为,沿电场方向的位移大小相等,由可知,粒子运动的加速度大小相等,由牛顿第二定律有,
可得
可知,带电粒子具有相同比荷,故A错误;
B.两粒子竖直方向初速度为0,电场力方向即为加速度方向,因此竖直方向速度方向始终与电场力方向相同,电场力一直做正功,电势能均随时间逐渐减小,故B正确;
C.沿电场方向,由公式可知,到达的竖直分速度大小相等,由于初速度之比为,则到达的速度大小不相等,故C错误;
D.由图可知,带电粒子到达的水平位移相等,由于带电粒子初速度之比为,则所用时间之比为,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中。已知ab边长为l,与磁场方向垂直,bc边长也为l,与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A. 0 B. BIl C. 2BIl D.
【答案】B
【解析】
【详解】因bc段与磁场方向平行,则不受安培力;ab段与磁场方向垂直,则受安培力为
则该导线受到的安培力为
故选B。
8. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )
A. 增大匀强电场间的加速电压
B. 减小磁场的磁感应强度
C. 减小狭缝间的距离
D. 增大D形金属盒的半径
【答案】D
【解析】
【详解】带电粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得
则动能
则可知动能与加速的电压、狭缝间的距离无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关,增大磁感应强度和D形盒的半径,可以增加粒子的动能。
故选D。
9. 如图所示,在一固定点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点,图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向,则( )
A. a点电势一定高于b点电势 B. 试探电荷与场源电荷电性一定相同
C. a点电场强度一定大于b点电场强度 D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据点电荷电场分布特点和试探电荷受力情况,试探电荷轨迹如图所示,
可知,点电荷位于O点,两电荷带同种电荷,由于电性无法判断,所以点电荷周围电场方向无法判断,a点电势和b点电势高低无法判断,故A错误,B正确;
C.由于a点离点电荷较近,由可知,a点电场强度一定大于b点电场强度,故C正确;
D.由轨迹图可知,电场力方向与运动方向的夹角先为钝角,后为锐角,所以电场力先做负功,后做正功,试探电荷的电势能一定先增大后减小,故D错误;
故选BC。
10. 如图所示,某同学将量程为、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”,则( )
A. 图中表笔A应为黑色 B. 图中表笔A应为红色
C. 电阻为 D. 电阻为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.电表使用规则为电流从红表笔流入,黑表笔流出,表头电流要求从“+”进、从“-”出。由电路可知,电流从表笔A流入表头,从表笔B流出,因此表笔A应为红色,故A错误,B正确;
C.当开关接1时,与表头并联,改装成电流量程为的电流表,已知,
表头满偏电压
的分流
因此,故C正确;
D.当开关接2时,表头与并联后再与串联,改装成电压量程为的电压表,则,故D正确。
故选BCD。
二、实验题,每空2分,共18分
11. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为_______mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________(填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻RY=______Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率______(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】(1)2.450
(2)1 (3)1.91
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为
【小问2详解】
由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端;
【小问3详解】
根据图丙的I-U图像,结合欧姆定律有
【小问4详解】
根据电阻定律
可得
两种材料的横截面积近似相等,分别代入数据可知
12. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有:电压表(量程1.5V,内阻约为)、电流表(量程0.6A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______(保留2位有效数字)。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______(用I、r和表示)。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V(保留3位有效数字)、内阻______(保留1位小数)。
(2)考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是______(单选,填正确答案标号)。
A. 电路设计会损坏仪器 B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数 D. 电流太小无法读数
【答案】(1) ①. 1.0 ②. ③. 1.40 ④. 1.0
(2)D
【解析】
【小问1详解】
[1]由图2可知,电压表读数为
电流表读数为
根据欧姆定律可得电流表内阻为
[2]由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为
[3][4]根据变形为
根据图像可知,纵截距
斜率的绝对值
所以待测干电池电动势为
电源内阻为
【小问2详解】
由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。
故选D。
三、计算题,13题12分,14题12分,15题16分,共40分
13. 如图所示,金属杆的质量为,长为,通过的电流为,处在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成角斜向上,金属杆与水平导轨间的动摩擦因数为,静止于水平导轨上。重力加速度为g,求金属杆受到的:
(1)安培力大小;
(2)支持力大小;
(3)摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
与相互垂直,故金属杆受到的安培力
【小问2详解】
对金属杆的受力分析,如图所示
根据平衡条件,在竖直方向,有
解得
【小问3详解】
由受力分析可知,在水平方向,有
14. 如图所示,一个带电荷量为q的液滴以速度v射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,液滴刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,运动的轨迹半径为R。已知电场强度大小为E、方向竖直向下,重力加速度为g。求:
(1)液滴所带电荷的性质及液滴的质量m;
(2)磁感应强度的大小B。
【答案】(1)负电,;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)带电液滴在复合场中受重力、电场力和洛伦兹力的作用,因液滴做匀速圆周运动,故必须满足重力与电场力平衡,所以液滴应带负电,由
解得
(2)液滴所受合力等于洛伦兹力,则有
结合(1)中结果,得
15. 如图,直角坐标系中,第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、,其中垂直轴放置,极板与轴相交处存在小孔、;垂直轴放置,上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放,经电场直线加速后从射出,紧贴下极板进入,而后从进入第Ⅰ象限;经磁场偏转后恰好垂直轴离开,运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为,、间距离为,、的板间电压大小均为,板间电场视为匀强电场,不计重力,忽略边缘效应。求:
(1)粒子经过时的速度大小;
(2)粒子经过时速度方向与轴正向的夹角;
(3)磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子从M到N的运动过程中,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在中,根据牛顿运动定律有
根据匀变速直线运动规律有
、
又
解得
【小问3详解】
粒子在P处时的速度大小为
在磁场中运动时根据牛顿第二定律有
由几何关系可知
解得
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安庆一中2025-2026学年第一学期高二年级物理学科期末考试试题
时间:75分钟 满分:100分
命题: 审题:
一、选择题,本题共10小题,共42分。第1-8小题只有一项符合题目要求,每小题4分,第9-10小题有多项符合题目要求,每小题5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2026年1月19日15时48分,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨19组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。在火箭发射塔周围有钢铁制成的4座高塔,高塔的功能最有可能的是( )
A. 阻挡发射时产生的高温火焰扩散 B. 给工作人员提供登高检修的通道
C. 预防雷电击中待发射的火箭 D. 测量发射台周围的温度和湿度
2. 如图所示,空间存在一水平向左的匀强电场,两个带电小球P、Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好竖直,则 ( )
A. P、Q均带正电
B. P、Q均带负电
C. P带正电、Q带负电
D. P带负电、Q带正电
3. 如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。点在同一等势面上,点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A. 点的电势比点的高 B. 点的电场强度比点的小
C. 负电荷从点运动到点,速度增大 D. 负电荷从点运动到点,电场力做正功
4. 如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,EP表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A. θ增大,E增大 B. θ增大,EP不变
C. θ减小,EP增大 D. θ减小,E不变
5. 如图所示为三根平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,通有垂直纸面向里的电流,通有垂直纸面向外的电流,且。其中在点处产生的磁感应强度大小为,则点的磁感应强度大小和方向为( )
A. 大小为,方向为 B. 大小为,方向为
C. 大小为,方向为 D. 大小为,方向为
6. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域内分布有平行于的匀强电场,为的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b分别从点和点垂直于同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,则可推断a、b( )
A. 具有不同比荷 B. 电势能均随时间逐渐减小
C. 到达M、N的速度大小相等 D. 到达所用时间之比为
7. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中。已知ab边长为l,与磁场方向垂直,bc边长也为l,与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A. 0 B. BIl C. 2BIl D.
8. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )
A. 增大匀强电场间的加速电压
B. 减小磁场的磁感应强度
C. 减小狭缝间的距离
D. 增大D形金属盒的半径
9. 如图所示,在一固定点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点,图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向,则( )
A. a点电势一定高于b点电势 B. 试探电荷与场源电荷电性一定相同
C. a点电场强度一定大于b点电场强度 D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大
10. 如图所示,某同学将量程为、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”,则( )
A. 图中表笔A应为黑色 B. 图中表笔A应为红色
C. 电阻为 D. 电阻为
二、实验题,每空2分,共18分
11. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为_______mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________(填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻RY=______Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率______(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
12. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有:电压表(量程1.5V,内阻约为)、电流表(量程0.6A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______(保留2位有效数字)。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______(用I、r和表示)。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V(保留3位有效数字)、内阻______(保留1位小数)。
(2)考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是______(单选,填正确答案标号)。
A. 电路设计会损坏仪器 B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数 D. 电流太小无法读数
三、计算题,13题12分,14题12分,15题16分,共40分
13. 如图所示,金属杆的质量为,长为,通过的电流为,处在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成角斜向上,金属杆与水平导轨间的动摩擦因数为,静止于水平导轨上。重力加速度为g,求金属杆受到的:
(1)安培力大小;
(2)支持力大小;
(3)摩擦力大小。
14. 如图所示,一个带电荷量为q的液滴以速度v射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,液滴刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,运动的轨迹半径为R。已知电场强度大小为E、方向竖直向下,重力加速度为g。求:
(1)液滴所带电荷的性质及液滴的质量m;
(2)磁感应强度的大小B。
15. 如图,直角坐标系中,第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、,其中垂直轴放置,极板与轴相交处存在小孔、;垂直轴放置,上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放,经电场直线加速后从射出,紧贴下极板进入,而后从进入第Ⅰ象限;经磁场偏转后恰好垂直轴离开,运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为,、间距离为,、的板间电压大小均为,板间电场视为匀强电场,不计重力,忽略边缘效应。求:
(1)粒子经过时的速度大小;
(2)粒子经过时速度方向与轴正向的夹角;
(3)磁场的磁感应强度大小。
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