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文档简介
河北省行唐启明中学2025届高二物理第一学期期末学业水平测试试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、为了安全起见,电影特技演员从高处跳下时往往会落在很厚的空气垫上.某次表演时,特技演员从5米高处自由落下,竖直落在空气垫上,经过0.4s静止下来.则在此过程中他受到的空气垫施加的平均作用力约为其自身重力的A.1倍 B.1.5倍C.2.5倍 D.3.5倍2、如下图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和效率分别是()A.2W,33.3% B.4W,33.3%C.2W,66.7% D.4W,66.7%3、关于电场强度与电势的关系,下列说法中正确的是()A.电场强度大的位置,电势一定高B.电场强度为零的位置,电势一定为零C.电势为零的位置,电场强度一定为零D.沿着电场线的方向,电势一定降低,但电场强度不一定减小4、如图所示,甲是回旋加速器的原理图,乙是研究自感现象的实验电路图,丙是欧姆表的内部电路图,丁图是动圈式话筒的原理图,下列说法正确的是()A.甲图是加速带电粒子的装置,其加速电压越大,带电粒子最后获得的速度越大B.乙图电路开关断开瞬间,灯泡A一定会突然闪亮一下C.丙图在测量电阻前,需两表笔短接,调节R1使指针指向0ΩD.丁图声波使膜片振动,从而带动音圈产生感应电流,利用了电流磁效应的原理5、据国外某媒体报道,科学家发明了一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电.某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电,下列说法正确的是A.该电容器给手机电池充电时,电容器的电容变大B.该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电能变少C.该电容器给手机电池充电时,电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后,电容器不带电,电容器的电容为零6、直流电动机线圈转到某一位置,换向器能自动改变线圈中的电流方向,这一位置是()A.线圈转到任意位置 B.线圈平面与磁感线垂直C.线圈平面与磁感线平行 D.线圈平面与磁感线成45°角二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示,已知发电机线圈内阻为1.0Ω,外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡,如图乙所示.下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W8、如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时台秤读数为F1,现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线,电流方向如图所示,在加上电流后的一小段时间内,台秤读数为F2,则以下说法正确的是()A.F1>F2B.F1<F2C.弹簧长度将变长D.弹簧长度将变短9、如图所示为研究自感现象的实验电路,A、B为两个完全相同的灯泡,线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略,定值电阻的阻值为R.关于这个实验,下列说法中正确的有A.闭合开关S的瞬间,A、B一起亮,然后A熄灭B.闭合开关S的瞬间,B比A先亮,待电路稳定后A比B亮C.闭合开关S,待电路稳定后再断开,A逐渐变暗,B闪亮一下然后逐渐变暗D.闭合开关S,待电路稳定后再断开,A、B灯中的电流方向均为从左向右10、在如图甲所示的电路中,电阻R1=R2=2R,单匝圆形金属线圈半径为r1,线圈的电阻为R,在半径为r2(r2<r1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示,图线在横、纵轴的截距分别为t0和B0,其余导线的电阻不计。闭合S,至t1时刻,电路中的电流已稳定,下列说法正确的是()A.电容器上极板带正电 B.电容器下极板带正电C.线圈两端的电压为 D.线圈两端的电压为三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)电流表G1的量程为0~5mA,内阻r=290Ω,把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0~10mA,大量程为0~100mA;电压档小量程为0~10V,大量程为0~25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连的,则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E的电动势为15V,当把开关S接到位置4,短接A、B表笔进行欧姆调零后,用该档测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G1满偏刻度的处,则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A为_____(“红色”或“黑色”),图中电阻R5=_____Ω.12.(12分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。实验时,先保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的____________而增大(填“增大”或“减小”),随其所带电荷量的___________而增大(填“增大”或“减小”)。图中A、B两带电体相互____________(填“吸引”或“排斥”),说明它们带有____________(填“同种”或“异种”)电荷。四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块,从斜面顶端由静止开始下滑,已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J,金属块克服摩擦力做功Wf=14J,重力做功WG=24J,设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)在上述过程中电场力所做的功W电;(2)滑块与斜面之间的动摩擦因数μ;(3)若已知匀强电场的场强E=5×105V/m,金属块所带的电量q=×10-5C。则金属块在水平面上滑行的距离L2为多长?14.(16分)如图所示,竖直放置的光滑圆环上,穿过一个绝缘小球,小球质量为m,带电量为q,整个装置置于水平向左的匀强电场中。今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放,它沿顺时针方向运动到环的最高点D时速度恰好为零,则:(1)电场强度大小为多大?(2)小球到达最低点B时对环的压力为多大?15.(12分)如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,已知E大小为1.5×103V/m,B1大小为0.5T;第一象限的某个圆形区域内,有方向垂直纸面的匀强磁场B2,磁场的边界与x轴相切.一质量m=1×10-14kg、电荷量q=2×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向成60°角的M点射入第四象限,并沿直线运动,经P点立即进入处于第一象限内的磁场B2区域.一段时间后,微粒经过y轴上的N点并沿与y轴正方向成60°角的方向飞出.已知M点的坐标为(0,-0.1),N点的坐标为(0,0.3),不计微粒重力,g取10m/s2.求:(1)微粒运动速度v的大小;(2)匀强磁场B2的大小;(3)B2磁场区域的最小面积
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】设运动员从h处下落,刚触空气垫的速度为v,则:v2=2gh所以:与空气垫接触后运动员受到两个力的作用,以向下为正,由动量定理:mgt-Ft=0-mv解得:F=3.5mgA.1倍,与结论不相符,选项A错误;B.1.5倍,与结论不相符,选项B错误;C.2.5倍,与结论不相符,选项C错误;D.3.5倍,与结论相符,选项D正确2、D【解析】由图象A可知电源的电动势为3V,短路电流为6A,两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流.电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率,效率等于R消耗的功率除以总功率【详解】由图象A可知电源电动势E=3V,短路电流为6A,该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为:U=2V,电流为:I=2A;电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率,根据P=UI得:P=2×2W=4W,电源的总功率为:P总=EI=3×2W=6W;所以效率为:η=×100%=×100%=66.7%;故选D【点睛】根据U-I图象A正确读出电源的电动势和短路电流,根据U-I图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流,是解决此类问题的出发点3、D【解析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场线的方向反映电势的高低,则电场强度与电势没有直接关系.电场强度为零,电势不一定为零.电势为零,电场强度也不一定为零.电场强度越大的地方,电势不一定高.顺着电场线方向,电势逐渐降低,但场强不一定减小【详解】A项:电场线密处,电场强度大,而电场线方向不确定,故无法判断电势高低,故A错误;B、C项:电势为零,是人为选择的,电势为零时场强并不一定为零,电场强度为零的位置,电势不一定为零,故B、C错误;D项:根据电场线性质可知,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的,但电场强度不一定减小,比如匀强电场,故D正确故应选:D【点睛】本题考查电场强度和电势之间的关系;电场强度和电势这两个概念非常抽象,可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低4、C【解析】回旋加速器加速粒子,最终速度与加速电压无关;断开开关的瞬间,电感对电流有阻碍作用,根据通过灯泡的电流与之前比较,判断是否会闪一下.欧姆表在使用时每次换档均要进行一次欧姆调零;动圈式话筒通过声波使膜片振动,从而带动音圈产生感应电流【详解】A项:根据可知,粒子的最大速度,可知最大速度与加速电压无关.只和磁场区域的半径有关;故A错误;B项:电键断开的瞬间,由于线圈对电流有阻碍作用,通过线圈的电流会通过灯泡A,所以灯泡A不会立即熄灭,若断开前,通过电感的电流大于灯泡的电流,断开开关后,灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭.若断开前,通过电感的电流小于等于灯泡的电流,断开开关后,灯泡不会闪亮一下,故B错误;C项:丙图为多用电表的欧姆档;需要进行欧姆调零;故在换档后,需两表笔短接,调节R1使指针指向0Ω.故C正确;D项:丁图利用了电磁感应的原理,声波使膜片振动,从而带动音圈产生感应电流,故D错误故选C【点睛】本题考查了回旋加速器、自感现象、多用电表的使用以及话筒的原理等基础知识点,难度不大,关键要理解各种现象的原理,即可轻松解决5、B【解析】电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量,与电容器的电压及电量无关,故AD错误;当该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电荷量减小,则电能变少,故B正确,C错误。故选B。6、B【解析】当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时,线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力,线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动,即该位置就是平衡位置,即为了让电动机能够持续转动,在制作电动机时增加了换向器,线圈在平衡位置依靠惯性自动转动,当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向,及时改变通电线圈的受力方向,保证电动机能够连续转动。A.线圈转到任意位置,与结论不相符,选项A错误;B.线圈平面与磁感线垂直,与结论相符,选项B正确;C.线圈平面与磁感线平行,与结论不相符,选项C错误;D.线圈平面与磁感线成45°角,与结论不相符,选项D错误;故选B。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期,从而求电压有效值、角速度和频率;电压表测量的是路端电压,求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s,则频率f=1/T=50Hz,选项A错误;电动势有效值为,可知通过灯泡的电流为,选项B错误;电压表读数,选项C正确;灯泡的实际功率:P=IU=40W;选项D正确;故选CD.8、AD【解析】通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向可以用左手定则判断;长直导线是固定不动的,根据物体间力的作用是相互的,得出导线给磁铁的反作用力方向【详解】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极,因为长直导线在磁铁的中心偏左位置,所以此处的磁感线是斜向右上的,电流的方向垂直与纸面向里,根据左手定则,导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下,长直导线是固定不动的,根据物体间力的作用是相互的,导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的;导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的,将这个力在水平和竖直分解,因此光滑平板对磁铁支持力减小,由于在水平向左产生分力,所以弹簧产生压缩,弹簧长度将变短故AD正确,BC错误故选AD【点睛】本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断,然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析9、BC【解析】当开关接通和断开的瞬间,流过线圈的电流发生变化,产生自感电动势,阻碍原来电流的变化,根据自感现象的规律来分析;【详解】A、闭合开关的瞬间,B灯立即正常发光,A灯所在电路上线圈产生自感电动势,阻碍电流的增大,电流只能逐渐增大,A灯逐渐变亮;A灯支路的电流增大,则电源消耗的内电压增大,所以B灯逐渐变暗;待电路稳定后由于A支路的电阻值小,所以A的电流大于B的电流,A比B亮,故A错误,B正确;C、闭合开关,待电路稳定后由于L的电阻不计,所以A的电流大于B的电流;断开开关,L中产生自感电动势,相当于电源,电流从稳定时的电流值开始减小,A、B两灯串联,A的电流不会增大,所以A逐渐变暗,但流过B的电流先增大后才开始减小,B灯会闪亮一下后才逐渐变暗,故C正确;D、闭合开关,待电路稳定后断开开关,L中产生自感电动势,相当于电源,所以流过L的电流方向不变,则A灯中电流的方向不变,B灯中的电流方向与开始时相反,为从右向左,故D错误【点睛】对于线圈要抓住双重特性:当电流不变时,它是电阻不计的导线,当电流变化时,产生自感电动势,相当于电源10、BD【解析】AB.由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向,金属线圈相当于电源,电源内部的电流从负极流向正极,则电容器的下极板带正电,上极板带负电,选项A错误,B正确;CD.由法拉第电磁感应定律知感应电动势为由闭合电路欧姆定律得感应电流为所以线圈两端的电压U=I(R1+R2)=选项C错误,D正确。故选BD。三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、①.20.0V(19.8~20.2)②.6③.红色④.29【解析】(1)[1]开关S端与“6”相连,作为大量程电压表使用,量程为0~25V,根据电压表读数规则可知,多用电表读数为20.0V;(2)[2]分析多用电表内部结构,开关S端与“4”相连,则作为欧姆表使用,此时干路电流最大为Im=10mA,则根据闭合电路欧姆定律可知,EE=Imr内联立解得Rx=6kΩ;(3)[3]电流从红表笔流入电表,故多用电表的表笔A为红表笔.[4]当开关S端接“1”时,电流挡的量程为0~100mA,根据电表改装原理可知,Ig(r+R6)=(I1-Ig)R5;当开关S端接“2”时,电流挡的量程为0~10mA,Igr=(I2-Ig)(R5+R6),联立解得R5=29Ω.12、①.减小②.增大③.排斥④.同种【解析】考查电荷间的相互作用力。【详解】[1].对B球受力分析可得,两电荷之间的相互作用力,保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,所以相互作用力增大,即随其距离的减小而增大;[2].保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大,即相互作用力随其所带电荷量的增大而增大;[3].因为B球向右偏,可知B球受到A球的力向右,为排斥力;[4].根据“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”可知,它们带有同种电荷。四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)-4J(2
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