广西防城港市2024-2025学年高二上学期期末联考物理试卷

这是一份广西防城港市2024-2025学年高二上学期期末联考物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2s内通过导线某横截面的电荷量为0.02C，则导线中的电流为( )
A. 0.02AB. 0.03AC. 0.01AD. 0.04A
2.一辆汽车在北京路做匀减速直线运动，加速度大小为4m/s2，经5s停下，则该汽车的位移大小是( )
A. 40mB. 50mC. 30mD. 25m
3.如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是( )
A. 开关S是闭合的，但滑片向右滑B. 开关S是闭合的，但滑片向左滑
C. 开关S始终闭合，不滑动滑片D. 开关S闭合或断开的瞬间
4.飞船登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，下列说法正确的是( )
A. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，则可以推知火星的密度
B. 飞船在轨道Ⅰ上P点的加速度大于在轨道Ⅱ上P点的加速度
C. 飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点启动加速装置
D. 飞船在变轨的过程中，机械能守恒
5.图中的实线表示电场线，虚线 MN表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. M点的电势低于N点的电势B. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
C. 粒子在MN间一定做加速运动D. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
6.科考队进入某一磁矿区域后，发现原来指向正北的指南针的N极逆时针转过45∘(如图所示的虚线)，设该处的地磁场磁感应强度的水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度的水平分量的最小值为( )
A. 22BB. 32BC. BD. 2B
7.如图所示，质量相等的带电粒子A、B，带电荷量之比qA:qB=1:3，它们以相等的速度v0从同一点出发，沿着与电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在D、C点，忽略粒子重力的影响，则( )
A. A和B运动的加速度大小之比为3:1B. A和B在电场中运动的时间之比为3:1
C. A的动能变化量比B的动能变化量小D. A的电势能变化量比B的电势能变化量大
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.下列属于弹力的是( )
A. 拉力B. 压力C. 摩擦力D. 重力
9.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。关于电容式压力传感器(如图所示)在生活中的应用，下列说法正确的是( )
A. 在力F增大的过程中，电容变大
B. 在力F增大的过程中，电流计中的电流从b流向a
C. 在力F增大的过程中，电容器处于放电状态
D. 在力F增大的过程中，电容器间的电场强度增大
10.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V;重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是( )
A. 22WB. 20WC. 2ΩD. 1Ω
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.(1)下列是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为错误的选项前面的字母填在横线上 。
A.通过调节使斜槽的末端切线保持水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置用的凹槽每次必须等距离下降
D.每次必须由静止释放小球
(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点。取重力加速度大小g=9.8m/s2，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度大小v0= m/s∘(结果保留三位有效数字)
12.某班级物理学习小组的同学们对伏安法测电阻产生了浓厚的兴趣，为了测量电阻大约为50Ω的某金属丝阻值的准确值，实验室提供了如下器材：
A.直流电源E(电动势约为5V，内阻不计);
B.电流表量程为0∼0.6A);
C.电压表(量程为0∼5V，内阻r1约为10kΩ);
D.电压表(量程为0∼3V，内阻r2约为1kΩ);
E.开关一个，导线若干;
F.定值电阻R0(阻值为25Ω);
G.滑动变阻器R(阻值范围为0∼10Ω，允许通过的最大电流为2.0A)。
(1)A同学设计了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 (填“左”或“右”)端;闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数，可以判定电路故障为 。
(2)排除故障后，细心的B同学发现A同学设计的电路中电流表的量程太大，实验中读数误差会比较大，为了使电表有较准确的读数，B同学又重新选择了实验器材并设计了如图乙所示的电路图，并用这个电路测得、的读数分别为U1、U2，则金属丝电阻的表达式为Rx= (用题目中的物理量符号表示)。
(3)你认为B同学关于Rx的计算结果和真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，一电风扇在1s的时间内匀速转动了n圈，扇叶上在离转轴距离为R的地方有质点A(图中未画出)，求：
(1)电风扇转动的角速度ω;
(2)质点A的向心加速度大小an。
14.某种金属板M有一个电子发射源，能不停地向各个方向发射不同速率的电子。在M旁放置一个平行正对的金属板N，M、N间距d为10cm。如果用导线将M、N连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形成电流。现在不把M、N直接相连，而按图示在M、N之间加电压U，发现电压从0逐渐升高时，回路中的电流逐渐减小，当U=7.28V时电流表中恰好没有电流。已知电子的质量m=9.1×10−31kg，所带的电荷量e=1.6×10−19C，重力不计，求：
(1)外加电压在M、N之间形成的电场的方向;
(2)当U=7.28V时M、N之间形成的电场的电场强度大小;
(3)从M板上射出的电子的最大速度。
15.如图甲所示的电路中，R1=30R2，当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点的数据是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的数据。求：
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：根据电流的定义可知，电流I=qt=0.022A=0.01A，故C正确，ABD错误。
故选：C。
已知时间和电荷量，根据电流的定义即可求得通过的电流。
本题考查电流的定义，知道电流等于单位时间内流过导体任一截面的电量。
2.【答案】B
【解析】由逆向思维法，将汽车的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，x=12at2可得x=50m，选项B正确。
3.【答案】C
【解析】【分析】解：D、开关S闭合或断开的瞬间，下方回路中的电流发生变化，ab中产生的磁场随之变化，穿过上面回路的磁通量变化，所以导线cd中有感应电流，故D错误．
B、开关S闭合，滑动触头向左滑动时，接入电路的电阻增大，回路中的电流减小，则ab产生的磁场减弱，则穿过上面回路的磁通量减小，将产生感应电流，故B错误．
A、开关S闭合，滑动触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，回路中的电流增大，则ab产生的磁场增强，则穿过上面回路的磁通量增大，将产生感应电流，故A错误．
C、开关S始终是闭合的，不滑动触头，回路中电流不变，ab产生的磁场不变，穿过上面回路的磁通量增大，将无感应电流产生，故C正确．
4.【答案】A
【解析】A.根据动力学方程GMmR2=mω2R，密度公式ρ=M43πR3，可得：ρ=3ω24πG，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度，A正确；
B.飞船在三个轨道上过P点时，受到的万有引力是一样大的，飞船在轨道Ⅰ上P点的加速度等于在轨道Ⅱ上P点的加速度，故B错误;
C.飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，由外向内变轨需减速，C错误；
D.飞船在变轨的过程中，需要万有引力之外的力做功，机械能不守恒，D错误。
正确答案A
5.【答案】B
【解析】A.根据顺着电场线方向电势降低，可知M点的电势高于N点的电势，故A错误．
BD.粒子所受的电场力方向应指向轨迹的内侧，根据粒子轨迹的弯曲方向可知粒子所受电场力方向大致斜向左下方，假设粒子从M到N，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，粒子在M点的速度小于在N点的速度，故D错误，B正确；
C.因不知道粒子是从M到N还是从N到M，故无法确定粒子做加速还是减速，故C错误。
6.【答案】A
【解析】由题磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过45∘，根据三角形定则可知：磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，则最小值为Bsin45∘= 22B，故A正确，BCD错误。
7.【答案】C
【解析】A.带电粒子A、B质量相等，由牛顿第二定律得Eq=ma，a∝q，A和B运动的加速度大小之比为aA:aB=qA:qB=1:3，A错误;
B.在垂直极板方向有y=12at2，tA:tB= aB: aA= 3:1，B错误；
C.根据动能定理，动能变化量等于电场力做功，△EkA:△EkB=qAEy:qBEy=qA:qB=1:3，A的动能变化量比B的动能变化量小，C正确；
D.电势能变化量等于电场力做功，△EpA:△EpB=qAEy:qBEy=qA:qB=1:3，A的电势能变化量比B的电势能变化量小，D错误。
正确答案：C
8.【答案】AB
【解析】摩擦力是电磁相互作用，不是弹力，重力是万有引力相互作用，不是弹力，拉力、压力都是弹力，选项 AB正确。
9.【答案】ABD
【解析】A.由电容决定式C=εrs4πkd，力F增大的过程中，d减小，电容变大，A正确；
B、C.力F增大的过程中，电容变大，电容器电压U不变，根据Q=CU，Q增大，电容器充电，电流计中的电流从b流向a，B正确C错误；
D.力F增大的过程中，电容器间的电场强度E=Ud，电场强度E增大，D正确。
正确答案ABD
10.【答案】AC
【解析】当电流表和电压表的示数为0.5A和1.0V时，电动机停止工作，只有其内阻消耗电能，其阻值：r=U1I1= 1.00.5Ω=2Ω.
当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0A和15.0V，则电动机的总功率：
P总=U2I2=15.0×2.0W=30.0W
线圈电阻的热功率：
P热=I22r=2.02×2W=8.0W
所以：P出=P总−P热=30.0W−8.0W=22.0W.故选AC
11.【答案】C
1.60

【解析】解：(1)A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．
BD、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故BD正确．
C、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条(或凹槽)下降的距离不应是等距的，故C错误；
(2)小球做平抛运动，
在水平方向上：x=v0t，
在竖直方向上：y=12gt2，
解得v0=x g2y；
由图示实验数据可得：
v0=x g2y=0.32× 9.82×0.196=1.60m/s；
12.【答案】右
待测电阻Rx处断路
U2U1−U2R0
偏小

【解析】(1)闭合电键前，滑动变阻器滑动片应置于右端，此时连入电路电阻最大，电流最小；
闭合电键后，发现电压表有示数，电流表没有示数，说明电压表与电流表串联，待测电阻Rx处断路；
(2)乙同学发现甲同学设计的电路中电流表量程太大，实验中读数误差会比较大，为了电表有较准确的读数，Rx与V2并联，若使用图二的电路，由于V2的分流作用，导致电流测量误差大 ;
金属丝电阻的表达式Rx=UI=U2U1−U2R0=U2U1−U2⋅R0；
(3)Rx=UI=U2U1−U2R0=U2U1−U2⋅R0测量值中的电流实际是R0的电流，比Rx的真实值偏大，则Rx的计算结果和真实值相比偏小。
13.【答案】解：(1)电风扇在1s的时间内匀速转动了n圈，则T=1ns；ω=2πT；
解得ω=2nπrad/s。
(2)向心加速度大小an=ω2R， 解得：an=4π2n2R。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：(1)根据题意可知，回路中原来有电流，M、N之间加上外电压U后电流在减小，说明到达N的电子越来越少，即外加电压形成的电场对电子做负功，所以电子受力指向M，故M、N间形成电场的方向从M指向N。
(2)由E=Ud
解得E=72.8V/m；
(3)根据题意可知，当U=7.28V时电流表中恰好没有电流，即电子克服电场力做功，恰好运动不到N板，则由动能定理有
−eU=0−12mvm2
代入数据解得vm=1.6×106m/s。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】(1)题中图乙中AB延长线，交U轴于20V处，交I 轴于1.0A处
所以电源的电动势为E=20V，内阻r=16−40.8−0.2Ω=20Ω；
(2)当P滑到R3的右端时，R1、R3均被短路，电路参数对应图乙中的 B点，即U2=4V，I2=0.8A
得R2=U2I2=5Ω
(3)当P滑到R3的左端时，由图乙知此时U外=16V，I总=0.2A
所以R外=U外I外=80Ω
因为R外=R1R3R1+R3+R2
得R3=150Ω。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】