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文档简介
第=page11页,共=sectionpages11页2025-2026学年广西河池市高二(上)期末物理试卷一、单选题:本大题共7小题,共28分。1.关于物理学史和物理思想方法,下列说法正确的是(
)A.点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型
B.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场
C.法拉第发现了电流的磁效应
D.电场强度E=Fq,电容C=Q2.如图所示,绷紧的水平绳子上悬挂着A、B、C、D四个摆长不同质量相同的摆球,若让摆球A在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来,摆球B、C、D也摆动起来,待稳定时,下列说法正确的是(
)A.摆球D的周期最小
B.四个摆球的周期相同
C.摆球B、C、D的振幅相同
D.摆球B、C、D中,摆球B经过最低点时速度最小
3.抛绣球是广西壮族自治区传统节日“三月三”的传统活动节目,核心寓意是传递爱情、祈求丰收和传承文化,象征情感联结、吉祥祝福与民族精神。某次在同一位置先后抛出两个相同的绣球a、b,绣球a、b的运动轨迹如图所示,其中虚线为绣球运动轨迹的对称线,某时刻,绣球a、b在空中恰好关于虚线对称,以空中的绣球a、b为研究对象,不计空气阻力,下列说法正确的是(
)A.此时,在空中的绣球a、b的动量相同
B.相等时间内绣球a、b的动量变化量不同
C.相等时间内绣球a、b动能变化量大小相等
D.相等时间内绣球a、b受到的合力冲量相同4.如图所示,两个不带电的轻质导体A、B,通过绝缘支架固定且彼此接触,在A、B下部均贴有可自由偏转的金属箔片。现将一个带负电的绝缘物体C放置在导体A的左侧附近,观察到A、B下部的金属箔片均张开。下列说法正确的是(
)A.金属箔片张开的原因是静电感应产生了新的电荷
B.此时导体A的电势低于导体B的电势
C.保持C的位置不变,将A、B分开后再移去C,A、B下部的金属箔片均保持张开
D.若用手接触导体A的上部后再移开手,导体A下部的金属箔片会立即闭合5.如图所示为两个带等量异种电荷周围的电场线分布,图中只标出其中一根电场线的方向,a、b、c三点在同一根电场线上,a、c关于中垂线对称,b、d点在中垂线上,则(
)A.B可能是正电荷
B.a点的电势比c点的低
C.a、c两点场强的大小和方向都相同
D.将负电荷沿着电场线abc移动,电势能增加6.如图所示,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有方向相反的电流,其中IM>IN。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点的磁场,下列说法正确的是A.O点处的磁感应强度为零 B.c点磁感应强度方向指向cd连线右侧
C.d点磁感应强度方向指向cd连线右侧 D.a、b两点处的磁感应强度方向相反7.如图所示电路,电键S闭合后,电流表A1、A2和电压表V同一时刻读数分别记为I1、I2、U;滑动变阻器滑片向左滑动过程中,电流表A1、A2和电压表V示数变化量分别为ΔI1A.I1变大 B.I2变大 C.UI1增大二、多选题:本大题共3小题,共18分。8.在下列图示中,金属线圈中能产生感应电流的是(
)
A.甲图中,圆环在无限宽的匀强磁场中向左加速平移
B.乙图中,OO′轴与磁场平行,线圈绕OO′轴转动
C.丙图中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.丁图中,圆环向条形磁铁N极方向平移9.一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为L2的门板组成。门处于关闭状态,其俯视图如图(a)所示。某同学用与门板平行的水平向右的恒定拉力F作用在一门板上,当门板达到最大速度vm时撤去拉力,该门板完全运动到另一边,且恰好不与门框发生碰撞,其俯视图如图(b)所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重力大小之比为μ,门板质量为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(
)A.整个过程中,该门板做匀变速直线运动
B.门板所受阻力的冲量水平向左
C.水平恒定拉力F的作用时间t1=mv10.如图所示,一对平行金属板A、B竖直放置,其中A板接地(取大地电势为零),B板电势为+φ。另一对平行金属板C、D水平放置,板长为L、间距为d,两板间电压为U。质量为m、电荷为−q的带电粒子从A板中心的小孔发出(初速度为零),经加速电场后,从B板中心的小孔射出,最终从C、D板的右侧射出。下列说法正确的是(
)
A.带电粒子从B板中心射出时的速度为v1=2qφm
B.带电粒子在C、D间的运动过程向下偏转
C.带电粒子从C、D射出的速度为v2=三、实验题:本大题共2小题,共16分。11.图甲是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上固定有相同的竖直遮光条。实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,其读数为
mm;
(2)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q使轨道右端
(选填“升高”或“降低”)一些;
(3)正确调整气垫导轨后,将滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个水平向右的初速度,使其经过光电门1后与B发生碰撞。若测出滑块A和遮光条的总质量为mA,滑块B和遮光条的总质量为mB,测得A通过光电门1的遮光时间为t1,A与B相碰后,B和A先后经过光电门2的遮光时间分别为t2和t3,在实验误差允许的范围内,若满足关系式
(用字母mA、mB、t1、t12.小悟同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,在电路中加了一个保护电阻R0(R0=2.0Ω),根据如图甲所示电路图进行实验时:
(1)该同学尝试用多用电表测量电路中的直流电流,电流表量程应选择
(填“0~250mA”或“0~500mA”),应选择
表笔(填“红”或“黑”)连接A点;
(2)根据实验测得的5组数据画出的U−I图线如图乙所示,则干电池的电动势E=
V,内阻r=
Ω(结果保留小数点后2位);
(3)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值
(选填“偏大”或“偏小”四、计算题:本大题共3小题,共38分。13.有一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,两个质量相同的小球A、B(小球半径远小于R)在轨道上保持静止,A、B小球带有电荷量均为q的同种电荷,稳定时如图,其中,小球A、B和圆心O的连线与竖直方向都成60°,静电力常量为k,重力加速度为g,求:
(1)A、B小球间的库仑力大小F;
(2)小球A的质量m。14.如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,灯泡L的电阻RL=5Ω,电动机的额定电压U=4V,线圈的电阻rM=2Ω。只闭合开关S1,通过R1的电流为1A;再闭合开关S2,电动机正常工作。求:
15.如图所示,一个质量为m1=1kg,可视为质点的小球1从A点静止摆下,摆到最低点B点时,恰好未与地面接触,并与放在B点的小球2发生弹性碰撞,可视为质点的小球2的质量m2=2kg,碰撞后,小球2进入光滑的水平面后向右运动到C点进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道,水平面与圆弧轨道在C点平滑连接,小球2在C点进入圆弧轨道时无机械能损失。已知摆线长L=3.6m,小球1在A点时摆线与竖直方向的夹角θ=60°,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)求小球1摆到最低点B点(碰撞前的瞬间),摆线的拉力大小;
(2)求两球碰撞后小球2的速度大小;
(3)其他条件不变,仅在光滑圆弧轨道所处空间内加一个水平向右的匀强电场,若电场强度E=1.5×106V/m,碰后小球2的电荷量q=+1.0×答案解析1.【答案】A
【解析】解:A.点电荷是忽略带电体大小形状的模型,电流元是为研究电流受力引入的微元模型,弹簧振子和单摆都是忽略次要因素的理想化振动模型,所以点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型,故A正确;
B.根据麦克斯韦理论,均匀变化的电场只能激发稳定的磁场,只有非均匀变化的电场才能激发变化的磁场,故B错误;
C.电流的磁效应是奥斯特发现的,法拉第的主要贡献是发现了电磁感应现象,故C错误;
D.电场强度E=Fq,电容C=QU是比值定义法;而I=nqSv是电流的微观决定式,是通过推导得到的关系式,不是比值定义法,故D错误。
故选:A。
理想模型:物理学中为简化问题而引入的抽象模型,如点电荷、弹簧振子、单摆、质点等。
麦克斯韦电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场;均匀变化的电场产生稳定的磁场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。
物理学史关键发现:奥斯特发现电流的磁效应,法拉第发现电磁感应现象。
比值定义法:用两个物理量的比值定义新物理量,新物理量与分子、分母的物理量无直接关系,如E=Fq。2.【答案】B
【解析】解:AB.若让A摆先摆动起来,其余摆则是做受迫振动,受迫振动中的周期相同,四个摆球的周期和频率都相同,故A错误,B正确。
CD.根据单摆的周期T=2πLg,可知B摆的固有周期和驱动力的周期更接近,所以摆球B的振幅更大,摆角更大,经过最低点的速度更大,故CD错误。
故选:B。
明确A球摆动时其余小球做受迫振动,受迫振动的周期由驱动力决定,所有小球的周期和频率都相同;根据单摆周期公式分析各球固有周期与驱动力周期的关系,判断出
B球并非最接近共振条件。
本题以多个单摆的受迫振动为背景,考查了受迫振动的规律和单摆的周期公式,重点检验了对受迫振动的周期由驱动力决定、共振条件(3.【答案】D
【解析】解:A.动量是矢量,包含大小和方向。两绣球质量相同,在对称位置速度大小相等,但速度方向不同,故动量不相同,故A错误;
B.抛体运动中,绣球只受重力,加速度均为重力加速度g,则相等时间内动量变化量Δp=mΔv=mgt,由于质量m、时间t、加速度g均相同,故动量变化量相同,故B错误;
C.动能变化量由合外力做功决定,本题只有重力做功,ΔEk=mgh。相等时间内,两绣球运动的高度h不相同。因此重力做功不相同,动能变化量大小不相等,故C错误;
D.绣球只受重力,合力即为重力mg。合力的冲量I=mgt,由于m、g、t均相同,合力冲量相同,故D正确。
故选:D。
两球均做抛体运动且只受重力,加速度均为g4.【答案】C
【解析】解:A、金属箔片张开是因为静电感应导致导体内部电荷重新分布,并没有产生新的电荷,故A错误;
B、导体A、B接触时是一个等势体,因此A、B的电势相等,故B错误;
C、保持C的位置不变,A、B分开后,A带正电、B带负电,移去C后,A、B仍会保留净电荷,因此金属箔片均保持张开,故C正确;
D、用手接触导体A的上部时,相当于导体与大地相连,负电的C会排斥导体中的负电荷到大地,使A带正电;移开手后,A仍带正电,金属箔片不会闭合,故D错误。
故选:C。
结合静电感应的电荷重新分布原理、等势体的特点,以及接地时的电荷转移规律,对每个选项逐一分析。
学生易误认为静电感应会产生新电荷,或忽略导体接触时为等势体,也易错误判断接地后的电荷变化,需牢记静电感应的本质是电荷的重新分布。5.【答案】D
【解析】解:A、等量异号电荷的电场线总是从正电荷发出,终止于负电荷,因此A只能是正电荷,故A错误;
B、因为A带正电,所以a、b、c所在的电场线的方向向右,沿着电场线的方向电势逐点降低,因此a点电势比c点电势高,故B错误;
C、a、c两点场强大小相等,但a、c两点的切线方向不同,即场强方向不同,因此a、c两点场强不相同,故C错误;
D、因负电荷受到的电场力方向和场强方向相反,电场强度的方向与电场线的切线方向相同,因此把负电荷沿着abc所在的电场线向右移动时,电场力做负功,负电荷的电势能增加,故D正确。
故选:D。
根据电场线的特点判断;两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线;电场强度方向指向电势低的方向;根据电子做功情况判断电势能变化。
对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握,抓住电场线和等势面的对称性进行记忆。6.【答案】B
【解析】根据IM>IN,结合安培定则作出两直导线在各点产生的磁感应强度,合成图如图所示
A.O点处的磁感应强度不为0,方向向下,故A错误;
B.c点磁感应强度方向指向cd连线右侧,故B正确;
C.d点磁感应强度方向指向cd连线左侧,故C错误;
D.a、b两点处磁感应强度的方向相同,故D错误。
故选:B。
用安培定则分别判断M、N导线在各点的磁场方向,结合I7.【答案】C
【解析】解:B、当滑动变阻器R1的滑片向左移动时,其接入电路的阻值R1增大。A、B、电路总电阻R总=R1R2R1+R2+R3+r随之增大。根据闭合电路欧姆定律,干路电流I2=ER总,可知I2减小,故B错误。
A、并联部分的电压U=E−I2(R3+r),由于I2减小,解得U增大。通过R2的电流IR2=UR2,可知IR2增大。由I2=I1+IR2可知I1=I2−IR2,可知I1减小,故A错误。
C、根据部分电路欧姆定律,有UI1=R1。滑片左移使R1增大,故该比值增大,故C正确。
D、将R3与电源内阻r视为等效电源,并联部分为外电路,则有U=E−I2(R3+r),可导出|ΔUΔI2|=R3+r。由于R3和r均为定值,该比值保持不变,故D错误。8.【答案】CD
【解析】解:A、圆环在无限宽匀强磁场中平移,磁场强度B和线圈面积S均不变,磁通量Φ=BS不变,无感应电流,故A错误;
B、线圈绕平行于磁场的轴转动,线圈平面始终与磁场平行,磁通量始终为0,无感应电流,故B错误;
C、圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移(远离导线),长直导线的磁场随距离增大而减弱,穿过圆环的磁通量减小,有感应电流,故C正确;
D、圆环向条形磁铁N极平移(靠近N极),条形磁铁的磁场随距离减小而增强,穿过圆环的磁通量增加,有感应电流,故D正确。
故选:CD。
通过分析每个选项中磁通量是否变化,判断是否产生感应电流。
学生易忽略“磁通量变化”的核心条件,或误判磁场强弱变化对磁通量的影响,需牢记感应电流产生的条件及磁场分布特点。9.【答案】BD
【解析】解:A.根据题干说明,门板应先做加速运动,再做减速运动,加速度改变了,不是匀变速直线运动,故A错误;
B.运动的过程受到的阻力方向向左,所以阻力的冲量也是水平向左的,故B正确;
C.在有拉力作用的过程中,设阻力大小为f(阻力大小是恒定的)根据动量定理,有Ft1−ft1=mvm,解得t1=mvmF−f故C错误;
D.撤去拉力后,在阻力的作用下门板做减速运动,有10.【答案】AD
【解析】解:A.A板接地(取大地电势为零),B板电势为+φ,所以A、B两板间的电势差为UAB=φA−φB=−φ,对带电粒子在A、B板间的运动过程列动能定理方程有−qUAB=12mv12,解得带电粒子从B板中心射出时的速度为v1=2qφm,故A正确。
B.由题图可知,C板电势高于D板电势,故C、D两板间的场强竖直向下,由于粒子带负电,则在C、D板间运动时会受到竖直向上的电场力,所以带电粒子在C、D板间的运动过程向上偏转,故B错误。
CD.带电粒子在C、D板间的运动为类平抛运动,其水平方向为匀速直线运动,设带电粒子在C、D板间的运动时间为t,则有t=Lv1;带电粒子在竖直方向的运动为从静止开始的匀加速直线运动,设其加速度为a,则根据牛顿第二定律有qUd=ma;根据匀变速直线运动的规律可知,带电粒子从C、D射出时竖直方向的速度为vy=at,所以带电粒子从C、D射出时的速度为v2=v12+11.【答案】5.5升高m
【解析】解:(1)图示游标卡尺为10分度游标卡尺,则游标卡尺读数为5mm+0.1×5mm=5.5mm;
(2)滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,则通过光电门1的速度小于通过光电门2的速度,滑块做加速运动,需要调节Q使轨道右端升高,使滑块做匀速直线运动;
(3)设遮光条的宽度为d由题意可得,滑块A先后通过光电门的速度为v1=dt1,v3=dt3,
滑块B通过光电门2的速度为v2=dt2,
碰撞中动量守恒,则有mAv1=mAv3+mBv2,
解得m12.【答案】0~500mA黑1.450.50偏小
【解析】解:(1)电路可能达到的最大电流为I=ER0=0.75A,可知电流表量程应选择0~500mA,根据“红进黑出”可知,应选择黑表笔连接A点;
(2)由图像可知,干电池的电动势E=1.45V,内阻r=ΔUΔI−R0=1.45−0.70.30Ω−2Ω=0.50Ω;
(3)由于电压表内阻不是无穷大,则
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