文档内容
哈三中 2024-2025 学年度上学期
高二学年期中考试物理试卷
一、单选题(共7小题,每题4分,共28分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电荷在电场中受力方向与该点电场方向相同
B. 电场线是假想曲线,磁感线是真实存在的
C. 电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能
D. 同向电流间有相互排斥的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.正电荷在电场中的受力方向与电场方向相同,负电荷在电场中的受力方向与电场方向相反,
A错误;
B.电场线与磁感线都是假想的曲线,实际都不存在,B错误
C.电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置,C正确;
D.根据安培定则和左手定则可以判定,同向电流间有相互的引力,D错误.
故选C。
2. 如图所示,某带负电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,运动轨迹为实线,虚线O、P、Q为电
场中的三个等势面,相邻两等势面之间的电势差相等,下列说法正确的是( )
A. 粒子在A点加速度比B点大
B. 该粒子在A点电势能比B点小
C. 该粒子在A点动能比B点大
D. A点电势比B高
【答案】A
【解析】
【详解】A.等差等势面越密集电场强度越大,则粒子电场力越大,粒子加速度越大,由图知A点等差等势面密集,故A的加速度大于B点加速度,故A正确;
B.带电粒子由A点运动到B点,在A点处速度沿轨迹的切线方向,所受电场力与等势面垂直且指向轨迹
内侧,如图所示
从上图可知粒子从A点运动到B点,电场力方向与速度方向夹角为锐角,故电场力做正功,电势能降低,
故该粒子在A点电势能比B点大,故B错误;
C.以上分析可知,粒子A从点运动到B点,电场力做正功,动能增大,该粒子在A点动能比B点小,故
C错误;
D.结合以上分析可知,由于粒子带负电,则电场线方向大致向左上方垂直于等势面,根据沿电场线方向
电势降低,故A点电势比B低,故D错误。
故选A 。
3. 如图,某科技小组要探究长直导线周围磁场分布情况,将长直导线沿南北方向水平放置,在导
线正下方的P处放置一枚可自由转动的小磁针。当导线中通以恒定电流后,小磁针 N极向纸外偏
转,则下列说法正确的是( )
A. 导线不通电时,小磁针的N极指向南方
B. 导线中的电流方向由北指南
C. 将磁针远离导线,磁针与导线的夹角将增大
D. 磁针静止后与导线的夹角等于90°
【答案】B
【解析】
【详解】A.地磁场由南指向北,导线不通电时,即只在地磁场作用下,小磁针的N极指向北,故A错误;
B.小磁针N极向纸外偏转,表明电流产生的磁场在小磁针位置的方向向东,根据安培定则可知,导线中
的电流方向由北向南,故B正确;
C.将磁针远离导线,通电导线在磁针处的磁场减小,磁针与导线的夹角满足可知磁针与导线的夹角将减小,故C错误;
D.由于地磁场不为零,磁针静止后与导线的夹角小于90°,故D错误。
故选B。
4. 如图所示的U-I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线 b为非线性元件小灯泡的
U-I图线。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,以下说法正确的是( )
A. 小灯泡的阻值为2Ω B. 该电源电动势为5V
C. 电源内阻为2Ω D. 电源的总功率为8W
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图像交点坐标,可得此状态下小灯泡的阻值为
故A正确;
BC.根据闭合电路欧姆定律可得
根据U-I图像可得,电源电动势为纵截距6.0V,内阻为
故BC错误;
D.此状态下电源的总功率为
W
故D错误。
故选A。
5. 四个点电荷位于正方形四个顶点上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示。ab、cd分别是正方形两组
对边的中垂线,O为中垂线的交点,P为 ab上的一点,M点为 cd上一点,OP>OM。则下列说法正确的是
( )A. P点的电场强度比M点的大
B. P点场强方向与M电场强方向相同
C. OP两点间的电势差等于OM 间的电势差
D. 一带正电的试探电荷在M点的电势能比P点大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密,电场强度越大,根据图象知P点的电场强度比
M点的小,故A错误;
B.某点电场沿电场线切线方向,则P点场强方向与M电场强方向垂直,故B错误;
C.根据电场线与等势面垂直,可知ab与cd是两条等势线,则P与O的电势相等,M与O的电势也相等,
所以P、M两点的电势相等,OP两点间的电势差等于OM 间的电势差,根据 可知,一带正电的
试探电荷在M点的电势能与在P点的电势能相等,故C正确,D错误;
故选C。
6. 如图所示,面积为S的长方形线框CDEF放在垂直纸面向里、范围足够大的、磁感应强度大小为B的匀
强磁场中,线框初始平面与磁场垂直,线框以CF边为轴在磁场中转动 则此时穿过线框CDEF中的磁
通量大小为( )
A. BS B. C. D. 2BS
【答案】B【解析】
【详解】线框以CF边为轴,从图示位置转过60°时,穿过线框的磁通量为
故选B。
7. 如图甲,粗糙绝缘的水平地面上,电量为Q 、Q 的两个点电荷分别固定于-3L和3L的A、B两处。一质
A B
量为m、电荷量绝对值为q的带负电小滑块(可视为质点) 从x=-L处由静止释放后沿x轴正方向运动,
在x=2L处减速为0。滑块与地面间的动摩擦因数为μ,滑块在不同位置所具有的电势能 E 如图乙所示,P
p
点是图线最低点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 两固定点电荷带异种电荷
B. x = L处电势最低
C.
D. 从-L到2L,电势升高
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小滑块带负电,电势能为正,说明点电荷产生的电势为负,结合题意可知两固定点电荷均为
负电荷,在x = L处电势能最低,则x = L处电势最高,故AB错误;
C.根据功能关系知E-x图象的斜率表示电场力的大小,可知在x = L处电场力为零,则
p
解得
故C错误;
D.从-L到2L,由动能定理解得
则-L到2L,电势差为负,电势升高 ,故D正确。
故选D。
二、多选题(共3小题,每题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确。
全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答不得分)
8. 霍尔元件的示意图如图所示,一块通电的铜板放在磁场中,铜板的前、后板面垂直于磁场,板内通有图
示方向的电流,a、b是铜板上、下边缘的两点,则( )
A. a点电势高于b点电势
B. b点电势高于a点电势
C. 稳定后,仅磁感应强度增大时,上下表面电势差减小
D. 稳定后,仅磁感应强度增大时,上下表面电势差增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据左手定则,负电荷向上板面偏转,下板的电势高,b点电势高于a点电势,故A错误,
B正确;
CD.设铜板厚度为d,根据平衡条件有
根据电流的微观表达式有
得则仅磁感应强度增大时,上下表面电势差增大,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示电路中,定值电阻. 电源内阻r=2R,滑动变阻器 的最大电阻为2R。当滑动变阻器
的滑片 P由顶端向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V₂示数在变小
B. 不变, 也不变
C. 电容器的电荷量增大
D. 电源的输出功率先变大后变小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.滑片P向下滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路得总电阻变大,总电流减小,
即电流表示数减小,电压表 测电阻 两端的电压,故 减小,电源内阻分压减小,路端电压变大,故
示数增大,根据
可得出电压表 示数增大,A错误;
B.定值电阻
由闭合电路欧姆定律可知因为定值电阻阻值和电源内阻阻值都不变,故 不变, 也不变,故B正确;
C.由并联电路特征可知,电容器两端的电压等于电压表 的示数,故电容器两端得电压变大,故电荷量
增加,C正确;
D.由电源的输出功率随外电阻的关系可知,当滑动变阻器阻值为 时,电源输出功率最大,故滑片由顶
端向下滑动过程中,电源的输出功率先增大后减小,D正确。
故选BCD 。
10. 如图,平面内有竖直向下、大小为 的匀强电场,OA与x轴间夹角 。质量为m,带电量为+q
的粒子从y轴上的P点,以某一未知速度 v 沿x轴正向射出,运动t时间后,平面内又加入另一匀强电场
0
E。此后粒子沿垂直于OA的方向再经时间t到达OA 界面上的一点,且到达该点时速度刚好为零。不计粒
子重力,下面说法正确的是( , )( )
A. 粒子从P点射出的初速度
B. 后来所加匀强电场的场强
C. P点纵坐标
D. P点纵坐标
【答案】BD
【解析】【详解】A.粒子在第一个t末的速度方向垂直斜面,由类平抛运动加速度
可得
粒子从P点射出的初速度
故A错误;
B.粒子在第二个t内加速度的竖直分量为
方向竖直向上;水平方向的加速度
方向水平向左;粒子受两个电场的电场力作用,场强E 产生的加速度方向竖直向下,大小为a,可得
0
根据矢量的合成可得
可得
故B正确;
CD.第一个时间t内,粒子做类平抛运动,在竖直方向的位移
水平方向的位移在第二个时间t内,粒子做匀减速运动,竖直方向的平均速度为 ,水平方向的平均速度为 ,故在
竖直方向的位移
水平方向的位移
且有
那么,粒子竖直位移
水平位移
所以,P点与x轴的距离
又
所以P点纵坐标
故C错误,D正确。
故选BD。
二、实验题(共16 分)
11. 多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还能用来判断电路故障。
(1)关于多用电表的使用,下列说法中正确的是 (选填选项前的字母);
A. 使用欧姆表时,欧姆表盘中值电阻代表欧姆表的内阻
B. 在使用欧姆挡进行短接调零时,指针指向刻度盘的最左端C. 使用多用电表前,需调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度
D. 用欧姆挡测电阻时,改变不同倍率的欧姆挡后,需要重新进行欧姆调零
(2)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值,第一次选择的欧姆挡“ ”,发现表针偏转角度
极小(即偏转至靠近刻度盘最左端附近)。应调节至电阻挡“×____________”的档位(选填1、 10、
1000);
(3)某同学使用多用电表测量二极管的正向电阻,应选择何种连接方式 ;
A. B.
(4)某同学按下图连接好电路,当闭合开关时,发现灯泡不发光。在不能拆开电路的前提下,现使用一
多用电表对故障电路进行检测:选择直流电压挡,闭合开关S,红、黑表笔分别接在接线柱A、B上,电压
表示数为1.5V; 断开开关S,选择欧姆表“×1”挡,红、黑表笔接D和E指针偏转很大,接E和F出现
一定角度偏转,接F和B时电表指针不偏转。则下列判断可能正确的是 (选填选项前的字母)。
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 导线DE断开 D. 导线BF断开
【答案】(1)CD (2)1000
(3)A (4)D
【解析】
【小问1详解】
A.使用欧姆表“ ”档时,欧姆表盘中值电阻代表欧姆表的内阻,但使用其他挡位时,欧姆表的内阻等
于欧姆表盘中值电阻乘以倍率,故A错误;
B.在使用欧姆挡进行短接调零时,流经表头的电流最大,指针指向刻度盘的最右端,故B错误;
C.使用多用电表前,需调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度线,故C正确;
D.用欧姆表测电阻时,改变不同倍率的欧姆挡后,欧姆表的内阻发生了变化,所以需要重新进行欧姆调
零,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】选择欧姆表“ ”挡时,发现表针偏转角度极小,说明流经表头的电流很小,待测电阻较大,因此要
选择更大的挡位,故选填1000。
【小问3详解】
多用电表欧姆挡内部电源正极连接黑表笔,故选A。
【小问4详解】
A.如果灯泡短路,选择直流电压挡,闭合开关S,红、黑表笔分别接在接线柱A、B上,电压表示数为
0,故A错误;
B.如果灯泡断路,断开开关S,选择欧姆表“×1”挡,红、黑表笔接E和F指针不偏转,故B错误;
C.如果导线DE断开,断开开关S,选择欧姆表“×1”挡,红、黑表笔接D和E指针不偏转,故C错误;
D.如果导线BF断开,断开开关S,选择欧姆表“×1”挡,红、黑表笔接D和E指针偏转很大,接E和F
出现一定角度偏转,接F和B时电表指针不偏转,故D正确。
故选D。
12. 哈三中学生实验小组通过网络查找了某种电池,电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解
出来,测得长为960mm,宽为90mm,用游标卡尺测量其厚度,结果如图甲所示,然后测量其电动势E和
内阻r。
某同学采用了图乙所示的电路图,在进行了正确操作后,得到了图丙所示的U-I图像。
序号 1 2 3 4 5 6
电压电压U/V 1.45 1.40 1.30 1.28 1.20 1.16
.
电流电流I/A 0 06 0.12 0.24 0.26 0.36 0.40(1)一块刀片电芯厚度为______ mm;
(2)实验中,某次测量数据见上表请在丙图中绘制出电源的U-I图像______;
(3)根据图丙绘制的图像,测得电池的电动势E =______V,内阻r =______Ω。(结果保留至小数点后
两位)
.
【答案】(1)12 60
(2) (3) ①. 1.52 ②. 1.25
【解析】
【小问1详解】
图甲游标卡尺精度为0.05mm,故电芯厚度为
【小问2详解】
结合数据得图
【小问3详解】
[1]由闭合电路欧姆定律得
图像纵截距表示电动势E=1.52V
[2]以上分析可知,图像斜率绝对值表示电源内阻
三、计算题(共38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
案的不给分。有数学计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. MN、PQ为水平放置、间距为 1m的平行导轨,接有如图所示的电路。电源的电动势为 36V,内阻为
1Ω。将导体棒 ab静置于导轨上,整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为 0.5T,方向竖直向上,匀
质导体棒质量为 1kg,接入电路的部分阻值为4Ω。闭合开关S后,导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨
间的动摩擦因数 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计导轨的电阻,(g取 试求:
(1)导体棒受到的安培力的大小;
的
(2)滑动变阻器接入电路中 电阻。
【答案】(1)2N (2)
【解析】
【小问1详解】
导体棒恰好未滑动,根据水平方向力的平衡条件有
N
【小问2详解】
根据安培力公式有
根据闭合电路欧姆定律有
解得滑动变阻器接入电路中的电阻为14. 如图所示,在水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道 MN
平滑连接,半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径 。一质量 ,带电荷量
的小滑块,与水平轨道间的动摩擦因数 ,将滑块从水平轨道上距离 N 点
处由静止释放,小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点 C。g取 ,不计运动过程中的
空气阻力,求:
(1)电场强度大小E;
(2)滑块从 C 至落地前的最小速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点 C,可知在C点重力提供其向心力
小滑块从由静止释放到 C点的过程,由动能定理得
代入题中数据,联立以上方程解得
,【小问2详解】
把重力和电场力合成一个恒力G,设G 与竖直方向成 ,如图
1 1
结合图像可知
故
分析可知,小球从C点出来后,粒子沿G 方向做减速运动,垂直于G 方向匀速运动,故当G 方向的分速
1 1 1
度减为0时,粒子有最小速度,即
15. 如图1所示,在第二象限内存在沿x负方向匀强电场,场强大小 ,在第一、四象限存在以原点
为中心的辐射状电场,电场大小与该点到原点距离有关,大小 (r为某点到原点距离),第三
象限为方向周期变化的电场,交变电场随时间变化规律如图2所示,其中 , 时电场方向
如图1 所示。在第二象限中有一电子源A 从 时刻起源源不断地放出质量为m、电荷量为e的电子,
A点与y轴距离 已知,与x轴距离可变化,电子的初速度可忽略。(1)求电子第一次通过y轴时的速度大小;
(2)若 A 与x轴距离为 ,求电子从A 释放至进入交变电场运动的时间;
(3)在x轴负半轴上有一挡板,若使电子以最大速度击中挡板上的位置 ,计算电子释放位置
A 与x轴的距离y以及电子由A释放的时刻。
【答案】(1)
(2)
(3) ,
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得,电子第一次经过y轴的速度
解得
【小问2详解】
在第二象限运动时
在第一、四象限运动时的
运动轨迹为半径为r 半圆,运动时间
故电子进入交变电场的总时间
【小问3详解】
根据上述分析可知,电子先在第二象限加速运动,在第一、四象限做匀速圆周运动,进入第三象限的速度
水平向左,大小为 ,通过电子在水平方向的运动可得,电子在第三象限运动的时间
为了使电子进入第二象限的速度最大,需使y方向的速度最大,根据交变电场的特点可知,电子进入第三
象限的时刻满足
运动图像如图所示
加速度的大小均为
竖直方向的位移解得
设从A设出的时刻为 ,则有
其中 为电子圆周运动的时间,即
解得
由于 ,即
取整后可得
故电子由A释放的时刻