精品解析：湖北省咸宁市崇阳县第二高级中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024-2025学年度上学期湖北省部分重点中学高二年级期末联考 物理试卷 本试题卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题。共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分。 1. 下列描述的物理现象正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关 B. 电磁波在介质中传播的速度只与介质有关 C. 导体回路的磁通量发生变化时，导体回路中一定会产生感应电流 D. 验钞机检验钞票真伪体现了红外线的荧光作用 2. 下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（ ） A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 B. 火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高 C. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大得多时，将发生明显的衍射现象 D. 用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长 3. 某均匀介质中有一振动波源，从某时刻起作为计时零时刻，波源的振动图像如图甲所示，波源振动产生沿轴正方向传播的横波，在轴上到之间第一次形成的波形如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 介质中的质点沿波传播方向运动的速度为 B. 从图乙时刻起要经过质点第一次到达波谷 C. 从图乙时刻起，介质中的质点比先到达平衡位置 D. 当波源的振动形式传到质点时，质点运动的总路程为 4. 三根平行的长直导线的截面如图所示，它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里，且。空间存在一匀强磁场，使得A点磁感应强度为0。则下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向由A指向D B. 导线C在A点产生的磁感应强度大小为 C. 若仅改变C的电流方向，则A点的磁感应强度大小为 D. 若B、C、D的电流方向同时改变，则A点的磁感应强度依然为0 5. 某学校创建绿色校园，新装了一批节能灯，如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制；电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，RL为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减小光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. 电源的效率降低 B. R0两端电压增大 C. A灯和B灯都变亮 D. 电源内部发热的功率增大 6. 党的二十大报告中，习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略，强调科技是第一生产力，则下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（　　） A. 如图甲是回旋加速器的示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速器D形盒的半径 B. 如图乙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量Q反比于UNM C. 如图丙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时一定有 D. 如图丁是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的正极，且增大磁感应强度可以增大电路中的电流 7. 如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝1m，一端通过导线与阻值为R＝1Ω的电阻连接；导轨上放一质量m＝2kg、电阻r＝1Ω的金属杆，导轨的电阻忽略不计。匀强磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，最后匀速运动的速度v也会相应变化，且v与F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10m/s²。则下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度T B. 杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2 C. 当F＝7N，最后匀速运动时AB两点的电势差UAB＝10V D. 流过电阻R的电流方向为 8. 下列说法正确的是（　　） A. 肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 B. “泊松亮斑”说明光不具有波动性 C. 光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理 D. 在照相机镜头前加装一个偏振片以减弱反射光，就可以比较清楚地拍摄玻璃橱窗内的物品 9. 下图中能产生感应电流的是（　　） A. 甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动 B. 乙图中导体框以一定的速度水平向右运动 C. 丙图中环形导线正上方通入逐渐增大的电流 D. 丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体 10. 有一边长l=0.1m、质量m=10g的正方形导线框abcd，由高度h=0.2m处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边dc刚刚开始穿出匀强磁场为止，已知匀强磁场的磁感应强度为B=1T，匀强磁场区域的宽度也是l，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 导线框的电阻R=0.2Ω B. 线框进入匀强磁场的过程流过线框的电荷量q=0.05C C. 线框穿越匀强磁场的过程产生的焦耳热Q=0.02J D. 线框穿越磁场的过程感应电流的方向和安培力的方向都没有变化 二、非选择题：本题共5小题，共60分。解答题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。 11. 某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度，装置如图甲所示。 （1）在用单摆测量重力加速度的实验中，下面的叙述哪些是正确的__________。 A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些 B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C．用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长 D．释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期 （2）学习小组同学用游标卡尺测量球的直径，示数如图乙所示，则该摆球的直径d=___________mm。 （3）学习小组同学经测量得到摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=___________。 12. 现有两组同学测定一节干电池电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。 （1）第一组采用图1所示电路。 ①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是___________。 A.一个定值电阻 B.电阻箱 C.滑动变阻器 ②为了使实验结果更精确，在选择实验仪器时，首先用多用电表测量电压表的内阻大小，其中电压表V的内阻示数如图2所示，测量时选择“×1000”挡，则内阻大小为___________Ω，为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选___________（选填选项前的字母）。 A.电流表（0~0.6A），电压表（0~3V） B.电流表（0~0.6A），电压表（0~15V） C.电流表（0~3A），电压表（0~3V） D.电流表（0~3A），电压表（0~15V） ③经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图3中画出了U-I图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E=___________V（保留三位有效数字），内阻的测量值r=___________Ω（保留两位有效数字）。 （2）①第二组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可选取的一组器材是（ ） A.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器 B.一个电压表和多个定值电阻 C.一个电流表和一个电阻箱 D.两个电流表和一个滑动变阻器 ②第二组在没有电压表的情况下，设计了如图4所示的电路，完成了对同一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是___________（选填选项前的字母）。 A.第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果 B.第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果 C.造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零 D.造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小 13. 如图所示，在深的游泳池底部有一点光源，水面上放置一半径为的薄圆形遮光板，遮光板的圆心位于的正上方，已知水的折射率为，，取3.14。求： （1）点光源照亮水面的面积大小； （2）如果水面上方高处有一物体，点光源发出的光由水面射出后刚好与水面成的方向射到物体上，则物体到点的水平距离为多大。（结果均保留两位小数） 14. 医院中X光检测设备的核心器件为X射线管。如图所示，在X射线管中，电子（质量为m、电荷量为，初速度可以忽略）经电压为U的电场加速后，从P点垂直磁场边界水平射入匀强磁场中。磁场宽为，磁感应强度大小可以调节。电子经过磁场偏转后撞击目标靶，撞在不同位置就会辐射出不同能量的X射线。已知水平放置的目标靶MN长为，PM长为L，不计电子重力、电子间相互作用力及电子高速运行中辐射的能量。 （1）求电子进入磁场的速度大小； （2）调节磁感应强度大小使电子垂直撞击在目标靶上，求电子在磁场中运动的时间； （3）为辐射出的X射线范围最大，求磁感应强度的大小范围。 15. 如图所示，平行长直光滑金属导轨水平放置，间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻，质量为m、电阻也为R的导体棒MN垂直放在导轨上且接触良好。导轨间边长为L的正方形abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按，的规律随时间变化，从t=0时刻开始，MN在水平向右的恒力F作用下由静止开 始运动，t0时刻MN刚好进入磁场左边界，此时撤去拉力F，之后abed内的磁场保持与t0时刻的磁场相同，导体棒经过磁场历时，到达磁场右边界速度恰好为零.导轨的电阻不计。求： (1)t0时刻前电阻R中的电流大小I和方向； (2)导体棒在磁场中运动时产生电动势的平均值； (3)导体棒运动全过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度上学期湖北省部分重点中学高二年级期末联考 物理试卷 本试题卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题。共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分。 1. 下列描述的物理现象正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关 B. 电磁波在介质中传播的速度只与介质有关 C. 导体回路的磁通量发生变化时，导体回路中一定会产生感应电流 D. 验钞机检验钞票真伪体现了红外线的荧光作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关，A正确； B．电磁波在介质中传播的速度不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关。电磁波的传播速度在真空中达到最大，等于3×108m/s，而在其它介质中，电磁波的速度变小，故B错误； C．当闭合导体回路的磁通量发生变化时，导体回路中一定会产生感应电流，C错误； D．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，D错误。 故选A。 2. 下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（ ） A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 B. 火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高 C. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大得多时，将发生明显的衍射现象 D. 用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长 【答案】C 【解析】 【详解】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，故A正确，不符合题意； B．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故B正确，不符合题意；。 C．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，故C错误，符合题意； D．根据知，A光的条纹间距比B光的条纹间距大，则A光的波长大于B光的波长，故D正确，不符合题意。 故选C。 【点睛】当障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象。熟悉多普勒及受迫振动等相关的特点。 3. 某均匀介质中有一振动波源，从某时刻起作为计时零时刻，波源的振动图像如图甲所示，波源振动产生沿轴正方向传播的横波，在轴上到之间第一次形成的波形如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 介质中的质点沿波传播方向运动的速度为 B. 从图乙时刻起要经过质点第一次到达波谷 C. 从图乙时刻起，介质中的质点比先到达平衡位置 D. 当波源的振动形式传到质点时，质点运动的总路程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．周期，波长，解得波速 但介质中的质点并没有沿波传播方向运动，故A选项错； B．质点第一次到达波谷，即质点的运动形式传到点，质点、间相距一个波长，需要一个周期传到，B选项正确； C．图乙时刻质点正在沿轴负方向运动，它到达平衡位置的时间大于，而质点到达平衡位置的时间等于，故C选项错误； D．需要的时间波源的振动形式传到质点，此过程中质点运动的时间为，质点运动的路程为 故D选项错； 故选B。 4. 三根平行的长直导线的截面如图所示，它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里，且。空间存在一匀强磁场，使得A点磁感应强度为0。则下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向由A指向D B. 导线C在A点产生的磁感应强度大小为 C. 若仅改变C的电流方向，则A点的磁感应强度大小为 D. 若B、C、D的电流方向同时改变，则A点的磁感应强度依然为0 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由安培定则可知，三根通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示 直导线B、D在A点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，直导线C在A点产生的磁感应强度方向从A指向D。由于A点磁感应强度为0，则直导线C与匀强磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，所以匀强磁场的方向由A指向B，故A错误，B正确； C．若仅改变C的电流方向，则C在A点产生的磁感应强度方向与匀强磁场的方向相同，大小仍为，则A点的磁感应强度大小为，故C错误； D．若B、C、D的电流方向同时改变，则它们在A点产生的磁感应强度方向均反向，直导线B、D在A点产生的磁感应强度大小相等，方向相反；C在A点产生的磁感应强度方向与匀强磁场的方向相同，大小仍为，则A点的磁感应强度大小为，故D错误。 故选B。 5. 某学校创建绿色校园，新装了一批节能灯，如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制；电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，RL为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减小光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. 电源的效率降低 B. R0两端电压增大 C. A灯和B灯都变亮 D. 电源内部发热的功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．光照强度减小，光敏电阻阻值增大，外电路总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，内阻分压减小，外电压增大。电源效率，增大，效率升高，A错误； B．路端电压变大，A灯电流变大，则支路电流减小，两端电压减小，B错误； C．灯电压等于外电压，电压增大，实际功率增大，A灯变亮，R0电压变小，则B灯电压变大，B灯变亮，则C正确； D．总电流减小，电源内部发热功率减小，D错误； 故选C。 6. 党的二十大报告中，习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略，强调科技是第一生产力，则下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（　　） A. 如图甲是回旋加速器的示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速器D形盒的半径 B. 如图乙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量Q反比于UNM C. 如图丙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时一定有 D. 如图丁是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的正极，且增大磁感应强度可以增大电路中的电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．回旋加速器使中粒子出射时，最大速度有公式 可解得，与加速器的半径有关，故A正确； B．电磁流量计进行测量时，两端的电压稳定时有公式 可解得 所以流量，与电压成正比，故B错误； C．霍尔效应板中的载流子电性未知，若载流子带正电，则根据受力可知正电荷积累在N板上，有； 若载流子带负电，则有，故C错误； D．根据磁流体发电机结构示意图，可知等离子体中的正电荷会向下板B偏转，即B板为正极，故D错误。 故选A。 7. 如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝1m，一端通过导线与阻值为R＝1Ω的电阻连接；导轨上放一质量m＝2kg、电阻r＝1Ω的金属杆，导轨的电阻忽略不计。匀强磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，最后匀速运动的速度v也会相应变化，且v与F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10m/s²。则下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度T B. 杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2 C. 当F＝7N，最后匀速运动时AB两点的电势差UAB＝10V D. 流过电阻R的电流方向为 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属杆产生的感应电动势 感应电流 金属杆所受的安培力 由题意可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，最终匀速，此时合力为零，则有 联立可得 则图像的斜率 将L=1m，R=1Ω，r=1Ω代入，解得，故A错误； B．根据图像，可知当时，代入 则有 解得 又 解得，故B错误； C．根据图像，可知当时，则最后匀速运动金属杆产生的感应电动势为 故最后匀速运动时AB两点的电势差，故C错误； D．根据右手定则可知，流过电阻R的电流方向为，故D正确。 故选D。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 B. “泊松亮斑”说明光不具有波动性 C. 光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理 D. 在照相机镜头前加装一个偏振片以减弱反射光，就可以比较清楚地拍摄玻璃橱窗内的物品 【答案】CD 【解析】 【详解】A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的，故A错误； B．“泊松亮斑”是衍射现象造成的，说明光具有波动性，故B错误； C．光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理，故C正确； D．反射光属于偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光。故D正确。 故选CD。 9. 下图中能产生感应电流的是（　　） A. 甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动 B. 乙图中导体框以一定的速度水平向右运动 C. 丙图中环形导线正上方通入逐渐增大的电流 D. 丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动，穿过闭合回路的磁通量增大，可以产生感应电流，故A符合题意； B．乙图中导体框以一定的速度水平向右运动，导体框中的磁通量不变，不能产生感应电流，故B不符合题意； C．根据通电直导线周围磁场的分布规律以及对称性可知环形导线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，故C不符合题意； D．丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体，环形导体中磁通量增大，可以产生感应电流，故D符合题意。 故选AD。 10. 有一边长l=0.1m、质量m=10g的正方形导线框abcd，由高度h=0.2m处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边dc刚刚开始穿出匀强磁场为止，已知匀强磁场的磁感应强度为B=1T，匀强磁场区域的宽度也是l，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 导线框的电阻R=0.2Ω B. 线框进入匀强磁场的过程流过线框的电荷量q=0.05C C. 线框穿越匀强磁场的过程产生的焦耳热Q=0.02J D. 线框穿越磁场的过程感应电流的方向和安培力的方向都没有变化 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．线框在磁场中做匀速运动，根据平衡条件，有 解得 故A正确； B．线框进入匀强磁场的过程流过线框的电荷量为 故B正确； C．线框穿越匀强磁场的过程产生的焦耳热为 故C正确； D．线框进入磁场时感应电流的方向为逆时针方向，而线框出离磁场时感应电流的方向为顺时针方向，但安培力的方向始终竖直向上，故D错误。 故选ABC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。解答题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。 11. 某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度，装置如图甲所示。 （1）在用单摆测量重力加速度的实验中，下面的叙述哪些是正确的__________。 A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些 B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C．用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长 D．释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期 （2）学习小组同学用游标卡尺测量球的直径，示数如图乙所示，则该摆球的直径d=___________mm。 （3）学习小组同学经测量得到摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=___________。 【答案】 ①. ABD ②. 15.65 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]A．细些的摆线，可以减小阻力；伸缩性小些的摆线，摆动过程中摆长近似不变；适当长一些的摆线，测量摆长时误差较小，故A正确； B．摆球选择质量大一些，体积小一些的，空气阻力产生的影响较小，故B正确； C．用刻度尺测量摆线的长度，用游标卡尺或螺旋测微器测量小球的直径，摆线长度与摆球的半径之和为单摆的摆长，故C错误； D．当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小；记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期为 故D正确。 故选ABD。 （2）[2]由图乙可知，主尺上的读数为15mm，游标尺上的读数为，则该摆球的直径为 （3）[3]根据 得 则图线的斜率为 解得 12. 现有两组同学测定一节干电池电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。 （1）第一组采用图1所示电路。 ①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是___________。 A.一个定值电阻 B.电阻箱 C.滑动变阻器 ②为了使实验结果更精确，在选择实验仪器时，首先用多用电表测量电压表的内阻大小，其中电压表V的内阻示数如图2所示，测量时选择“×1000”挡，则内阻大小为___________Ω，为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选___________（选填选项前的字母）。 A.电流表（0~0.6A），电压表（0~3V） B.电流表（0~0.6A），电压表（0~15V） C.电流表（0~3A），电压表（0~3V） D.电流表（0~3A），电压表（0~15V） ③经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图3中画出了U-I图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E=___________V（保留三位有效数字），内阻的测量值r=___________Ω（保留两位有效数字）。 （2）①第二组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可选取的一组器材是（ ） A.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器 B.一个电压表和多个定值电阻 C.一个电流表和一个电阻箱 D.两个电流表和一个滑动变阻器 ②第二组在没有电压表的情况下，设计了如图4所示的电路，完成了对同一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是___________（选填选项前的字母）。 A.第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果 B.第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果 C.造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零 D.造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小 【答案】 ①. BC##CB ②. 15000 ③. A ④. 1.49 ⑤. 0.82 ⑥. D ⑦. BC##CB 【解析】 【详解】（1）①[1]电路中有电压表、电流表，应采用伏安法测电动势和内阻，故在电路的a、b两点间可接入的器件是电阻箱或滑动变阻器。 故选BC。 ②[2]测量时选择“×1000”挡，表盘示数为15Ω，则内阻大小为15000Ω。 [3]由于电源电动势约为1.5V，故电压表量程选择3V足够，内阻约为1Ω，考虑到其他电阻，电流表量程选择0.6A足够。 故选A。 ③[4][5]由闭合电路欧姆定律可得 图线与纵轴交点坐标表示电动势，图线斜率绝对值表示内阻，可得 ， （2）①[6]A．一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器，采用伏安法可获取多组数据，A正确，不符合题意； B．一个电压表和多个定值电阻，采用伏阻法可获取多组数据，B正确，不符合题意； C．一个电流表和一个电阻箱，采用安阻法可获取多组数据，C正确，不符合题意； D．两个电流表和一个滑动变阻器，可把一个电流表当成电压表使用，但一般电流表量程较小，且电流表内阻未知，故本组最不可取，D错误，符合题意。 故选D。 ②[7]AB．第一组内阻的测量值小于真实值，图4所示的电路，采用安阻法测量，电源内阻的测量值为电源内阻与安培表内阻之和，大于真实值，故第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果，A错误，B正确； C．故造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零，C正确； D．实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小，这为偶然误差，不会产生上述偏差，D错误。 故选BC。 13. 如图所示，在深的游泳池底部有一点光源，水面上放置一半径为的薄圆形遮光板，遮光板的圆心位于的正上方，已知水的折射率为，，取3.14。求： （1）点光源照亮水面的面积大小； （2）如果水面上方高处有一物体，点光源发出的光由水面射出后刚好与水面成的方向射到物体上，则物体到点的水平距离为多大。（结果均保留两位小数） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）点光源照亮水面的边缘位置恰好发生全反射，则有 令点光源照亮水面的圆心区域的半径为R，根据几何关系有 解得 R=3m 则点光源照亮水面的面积大小 解得 （2）点光源发出的光由水面射出后刚好与水面成的方向射到物体上，则折射角为 令入射角为，则有 解得 则有 物体到点的水平距离为 解得 14. 医院中X光检测设备的核心器件为X射线管。如图所示，在X射线管中，电子（质量为m、电荷量为，初速度可以忽略）经电压为U的电场加速后，从P点垂直磁场边界水平射入匀强磁场中。磁场宽为，磁感应强度大小可以调节。电子经过磁场偏转后撞击目标靶，撞在不同位置就会辐射出不同能量的X射线。已知水平放置的目标靶MN长为，PM长为L，不计电子重力、电子间相互作用力及电子高速运行中辐射的能量。 （1）求电子进入磁场的速度大小； （2）调节磁感应强度大小使电子垂直撞击在目标靶上，求电子在磁场中运动的时间； （3）为辐射出的X射线范围最大，求磁感应强度的大小范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在加速电场中，根据动能定理有 解得电子进入磁场的速度 【小问2详解】 设电子垂直打在MN中间时，做匀速圆周运动的半径为，由几何关系得 对应的圆心角为，则在磁场中运动时间 周期为 联立解得 【小问3详解】 电子在磁场中运动有 解得 设打在M点时的运动半径为，依几何关系可知 联立解得磁感应强度最大值为 同理，打在N点的半径为，根据几何关系可知 解得 联立以解得磁感应强度最小值为 则磁感应强度的取值范围为 15. 如图所示，平行长直光滑金属导轨水平放置，间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻，质量为m、电阻也为R的导体棒MN垂直放在导轨上且接触良好。导轨间边长为L的正方形abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按，的规律随时间变化，从t=0时刻开始，MN在水平向右的恒力F作用下由静止开 始运动，t0时刻MN刚好进入磁场左边界，此时撤去拉力F，之后abed内的磁场保持与t0时刻的磁场相同，导体棒经过磁场历时，到达磁场右边界速度恰好为零.导轨的电阻不计。求： (1)t0时刻前电阻R中的电流大小I和方向； (2)导体棒在磁场中运动时产生电动势的平均值； (3)导体棒运动全过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】(1)，方向由下向上；(2)；(3)。 【解析】 【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，有 电阻R中的电流大小 由楞次定律可知，电流方向由下向上； (2)根据法拉第电磁感应定律，有 其中B0=kt0，解得 ； (3)0～t1时间内电阻R上产生的焦耳热,又0～t1时间内导体棒运动的加速度,导体棒运动的位移，设导体棒在磁场中运动的过程中R上产生的焦耳热为Q2，则 全过程中电阻R上产生的焦耳热 Q=Q1+Q2 解得 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $