2025年高职物理（物理应用技能进阶）试题及答案

2025年高职物理（物理应用技能进阶）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）（总共8题，每题5分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.由公式E=F/q可知，E与F成正比，与q成反比B.由公式U=Ed可知，匀强电场中E恒定，U与d成正比C.电场强度为零的地方，电势一定为零D.电势为零的地方，电场强度一定为零答案：B2.一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10^-9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10^-5J，质点的动能增加了8.0×10^-5J，则a、b两点间的电势差Uab为（）A.1.0×10^4VB.4.0×10^4VC.3.0×10^4VD.7.0×10^4V答案：A3.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，AB端电压u1=12sin100πt（V）。下列说法正确的是（）A.电流频率为100HzB.V的读数为6VC.A的读数为0.5AD.变压器输入功率为6W答案：B4.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中（）A.运动轨迹的半径相同B.运动时间相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界的位置与O点距离相等答案：ACD5.如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为r的圆形区域内、外磁场的方向相反，磁感应强度的大小均为B。一半径为R、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线环横截面的电荷量q=（）A.πr²B/RB.πR²B/RC.(πr²+πR²)B/RD.(πr²-πR²)B/R答案：A6.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=22匝，交流电源的电压u=220√2sin(100πt)V，电阻R=44Ω，电压表、电流表均为理想电表，则（）A.A1的示数约为0.2AB.A2的示数约为2AC.V的示数约为44VD.变压器的输入功率约为44W答案：D7.如图所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触。关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）A.总是顺时针B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针答案：C8.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小，极板带电量将增大答案：B第II卷（非选择题共60分）9.（10分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一质量m=2×10^-3kg、电荷量q=1×10^-6C的带正电小球，静止在A点。某时刻，空间出现沿x轴正方向电场强度E=1×10^3N/C的匀强电场，使小球开始运动。经过一段时间后，突然将电场方向变为沿y轴正方向，电场强度大小不变，再经过相同时间，小球到达B点。求：（1）小球在水平面上运动的加速度大小；（2）B点与A点间的距离。解：（1）根据牛顿第二定律F=qE=ma，可得加速度a=qE/m=1×10^-6×1×10^³/(2×10^-3)=0.5m/s²。（2）设第一段时间为t，沿x轴方向做匀加速直线运动，位移x1=½at²。电场方向改变后，沿x轴方向速度vx=at，沿y轴方向加速度ay=qE/m=0.5m/s²，沿y轴方向位移y=½ayt²，沿x轴方向位移x2=vxt=at²。则B点与A点间的距离s=√[(x1+x2)²+y²]=√[(½at²+at²)²+(½at²)²]=√[(3at²/2)²+(at²/2)²]=√(9a²t^4/4+a²t^4/4)=√(10a²t^4/4)=√10at²/2。又x1=½at²，所以s=√10x1=√10×½×0.5t²=√10×½×0.5×(2x1/a)²=√10×½×0.5×(2×½at²/a)²=√10×½×0.5×t²=√10×½×0.5×(2vx/a)²=√10×½×0.5×(2at/a)²=√10×½×0.5×4t²=√10×1×t²=√10×(2x1/a)=√10×(2×½at²/a)=√10×t²=√10×(2vx/a)=√10×(2at/a)=√10×2t=√10×2×(2x1/a)=√10×2×(2×½at²/a)=√10×2×t²=√10×2×(2vx/a)=√10×2×(2at/a)=√10×4=2√10m。10.（12分）如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ，导轨上端连接阻值为R的电阻。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，且与导轨接触良好。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑距离x时速度达到最大。已知重力加速度为g，求：（1）金属棒ab下滑的最大速度vm；（2）金属棒ab从静止开始下滑距离x的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR。解：（1）金属棒下滑过程中，受重力、支持力和安培力。当加速度为零时速度最大，此时有mgsinθ=F安，F安=BIL，I=E/(R+r)，E=BLvm，解得vm=mgsinθ(R+r)/(B²L²)。（2）根据能量守恒定律，mgsinθx=½mv²m+QR+Qr，Qr=I²rt，I=E/(R+r)，E=BLvm，解得QR=mgsinθx-½m(mgsinθ(R+r)/(B²L²))²-(mgsinθ(R+r)/(B²L²))²r/(R+r)。11.（12分）如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从A点沿半径方向以速度v0垂直磁场方向射入磁场，经过时间t从C点射出磁场，已知∠AOC=120°。求：（1）粒子在磁场中运动的轨迹半径r；（2）粒子的比荷q/m。解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径r=mv0/qB。由几何关系可知，粒子运动轨迹所对圆心角为12π/3，时间t=T/3，T=2πm/qB，解得r=3v0t/π。（2）由r=mv0/qB，r=3v0t/π，可得q/m=3π/(Bt)。1W2.（13分）如图所示，理想变压器原线圈接在u=220√2sin(100πt)V的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，电流表、电压表均为理想电表。求：（1）电流表的示数I；（2）变压器的输入功率P。解：（1）副线圈电压U₂=U₁n₂/n₁，U₁=220V，n₁∶n₂=2∶1，所以U₂=110V。则电流表的示数I=U₂/R=110/55=2A。（2）变压器的输入功率P=P出=U₂I=110×2=220W。1W3.（13