吉林省通化市輝南縣第六中學2024-2025學年高二上學期第四次考試物理試卷（含答案）

輝南縣第六中學2024-2025學年度高二第四次考試物理試卷一、選擇題。（1~7單選，每題4分；8~10多選，每題6分，漏選3分；共46分。）1.在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類社會的進步，人類社會的進步又促進了物理學的發(fā)展，下列敘述中正確的是（）A.赫茲發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.元電荷e的數(shù)值，最早是由庫侖測得的C.麥克斯韋提出了分子電流假說D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.如圖所示，直角三角形ABC的，，AB的長度為5L，在A點固定一帶電量為16q的正點電荷，在B點固定一帶電量為9q的正點電荷，靜電引力常量為k，則C點的電場強度大小為（）A. B. C. D.3.如圖，一帶正電的點電荷固定于點，兩虛線圓均以為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，、、、d、為軌跡和虛線圓的交點，不計重力。下列說法錯誤的是（）A.M帶負電荷，N帶正電荷B.M在點的動能小于它在點的動能C.N在d點的電勢能等于它在點的電勢能D.N在從點運動到d點的過程中克服電場力做功4.如圖所示電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為，指示燈的阻值為，電動機M線圈電阻為。當開關(guān)S閉合時，指示燈的電功率為4W。電流表內(nèi)阻不計，那么下列說法中正確的是（）A.流過電動機M的電流為4AB.流過電流表的電流為4.5AC.電動機M輸出的機械功率7.5W D.電源的總功率為20W5.手機微信運動步數(shù)的測量原理如圖所示，M和N為電容器兩極板，M固定，N兩端與固定的兩輕彈簧連接，只能按圖中標識的“前后”方向運動．則手機（）A.由向前勻速突然減速時，電容器帶電量增大B.勻速運動時，電流表示數(shù)不為零且保持不變C.由靜止突然向前加速時，電流由點流向點D.保持向后的勻加速運動時，M、N之間的電場強度增大（5題圖）（6題圖）6.如圖甲所示，連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長玻璃管上。將強磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內(nèi)下落并穿過線圈。如圖乙所示是實驗中觀察到的線圈中電流隨時間變化的圖像，則（）A.t1~t3過程中線圈對磁鐵作用力方向先向上后向下B.磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復實驗，電流方向先負向后正向C.線圈匝數(shù)加倍后重復實驗，電流峰值將加倍D.h加倍后重復實驗，電流峰值將加倍7.如圖所示為回旋加速器的主要結(jié)構(gòu)，兩個半徑為R的半圓形中空金屬盒、置于真空中，兩盒間留有一狹縫；在兩盒的狹縫處加上大小為U的高頻交變電壓，空間中存在著磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直向上穿過盒面的勻強磁場。從粒子源P引出質(zhì)量為、電荷量為的粒子，粒子初速度視為零，在狹縫間被電場加速，在D形盒內(nèi)做勻速圓周運動，最終從邊緣的出口處引出。不考慮相對論效應(yīng)，忽略粒子在狹縫間運動的時間，則（）A.僅提高加速電壓，粒子最終獲得的動能增大B.所需交變電壓的頻率與被加速粒子的比荷無關(guān)C.粒子第n次通過狹縫后的速度大小為D.粒子通過狹縫的次數(shù)為8.現(xiàn)代多數(shù)人由于運動量減少，體重逐漸增加，體內(nèi)的脂肪也逐步增多，我們可以用某型號脂肪測量儀（如圖甲所示）來測量脂肪積累程度，其原理是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例（體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導電），模擬電路如圖乙所示。測量時，閉合開關(guān)，測試者分握兩手柄，體型相近的兩人相比，脂肪含量低者（）電流表示數(shù)更大 B.電壓表示數(shù)更大C.路端電壓更小 D.電源的效率更高9.如圖甲所示，正方形金屬線圈abcd固定在磁場中，線圈匝數(shù)10，磁場方向與線圈所在平面垂直，規(guī)定垂直線圈平面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。已知正方形線框的邊長，電阻，則下列說法正確的是（）A.內(nèi)磁通量的變化率為B.內(nèi)線框ab邊受到的安培力大小先減小后增大C.內(nèi)通過線框某一橫截面的電荷量為D.前4s內(nèi)線框中產(chǎn)生的熱量為8J10.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，運動軌跡如圖所示，其中∠AOa=90°，∠AOb=120°，∠AOc=150°。若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是（）A.三個粒子都帶正電B.b粒子的速率是a粒子速率的倍C.a粒子在磁場中的運動時間最短D.三個粒子在磁場中運動的時間之比為3：4：5二、實驗題。（每空2分，共18分。）11.某學習小組同學如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池構(gòu)成閉合回路；螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路，螺線管B套在螺線管A的外面。(1)要想使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列四種操作中可行的是

A.閉合開關(guān)，螺線管A和螺線管B相對靜止向上運動B.閉合開關(guān)，螺線管B不動，螺線管A插入或拔出螺線管BC.閉合開關(guān)，螺線管A、B不動，移動滑動變阻器的滑片D.螺線管A、B和滑動變阻器的滑片不動，閉合或斷開開關(guān)(2)利用圖乙所示的裝置進一步探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系，螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路。正確連接好實驗電路后，將條形磁鐵N極朝下插入螺線管B，觀察到靈敏電流計G的指針向右偏。①將條形磁鐵N極朝下拔出螺線管B，觀察到靈敏電流計G的指針

(填“向左偏”或“向右偏”)；②將條形磁鐵S極朝下插入螺線管B，觀察到靈敏電流計G的指針

(填“向左偏”或“向右偏”)。12.（1）某同學用微安表頭組裝一個多用電表?？捎闷鞑挠校何脖眍^（量程200μA，內(nèi)阻900Ω）；電阻箱R?（阻值范圍0~999.9Ω）；電阻箱R?（阻值范圍0~99999.9Ω）；導線若干。要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋，按圖甲虛線框內(nèi)電路圖接好電路，其中左邊黑點處為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱，則電阻箱的阻值R1=________Ω；R2=________Ω。（2）該同學測某型號電池的電動勢和內(nèi)阻時所用器材如下：A．改裝好量程的0~3V的直流電壓表B．某型號舊電池：電動勢為3V左右，內(nèi)阻為幾歐C．電流表A：量程為0~30mA，內(nèi)阻為38ΩD．標準電阻：2ΩE．滑動變阻器R：0~20Ω，2AF．開關(guān)、導線若干①該小組兩名同學各設(shè)計了一個實驗電路，其中能更精確測量的是___________（填“乙”或“丙”）電路。②選擇第①題中正確的電路后，該小組同學閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，多次測量，得出多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，通過描點畫出U-I圖像如圖丁所示，則該特殊電池的電動勢E=___________，內(nèi)阻。=________（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）③的測量值___________真實值（填“大于”、“小于”或“等于”）。三、計算題。（13題10分，14題12分，15題14分，共36分。）13.如圖所示，在水平向右的勻強電場中，有一電荷量為q=4×10?7C的負點電荷從A點運動到B點，電場力做功為WAB=3.2×10?6J(1)B、A間電勢差UBA(2)電場強度E是多大？(3)如果A點的電勢為?4V，則B點的電勢為多少？電荷量為Q=2×10?6C的正電荷在14.如圖所示，在平面直角坐標系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限中存在沿y軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限中以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B?一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸上縱坐標y=h處的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上橫坐標x=2h處的P點進入磁場，最后沿垂直于y軸的方向射出磁場，不計粒子重力?求：(1)電場強度大小E；(2)粒子在磁場中運動的軌跡半徑r；(3)粒子從進入電場到離開磁場經(jīng)歷的總時間t?15.如圖所示，平行長直光滑固定的金屬導軌、平面與水平面的夾角，導軌間距為，上端接有的電阻，在導軌中間加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，磁場區(qū)域為，磁感應(yīng)強度大小為，磁場區(qū)域?qū)挾葹椋旁趯к壣系囊唤饘贄U質(zhì)量為、電阻為，從距磁場上邊緣處由靜止釋放，金屬桿進入磁場上邊緣的速度。導軌的電阻可忽略不計，桿在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，重力加速度大小為，求：（1）金屬桿距磁場上邊緣的距離；（2）桿通過磁場區(qū)域的過程中所用的時間；（3）金屬桿通過磁場區(qū)域的過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。物理答案1.【答案】D2.【答案】A3.【答案】D4.【答案】C5.【答案】A6.【答案】B7.【答案】D8.【答案】AC9.【答案】BC10.【答案】AB11.【答案】BCD向左偏向左偏【解答】

(1)要想使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流，螺線管B的磁通量發(fā)生變化。

A.閉合開關(guān)，螺線管A和螺線管B相對靜止向上運動，螺線管B的磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；

B.閉合開關(guān)，螺線管B不動，螺線管A相當于電磁鐵，插入或拔出螺線管B過程，螺線管B磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；

C.閉合開關(guān)，螺線管A、B不動，移動滑動變阻器的滑片螺線管A的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場變化，螺線管B的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；

D.螺線管A、B和滑動變阻器的滑片不動，閉合或斷開開關(guān)瞬間螺線管A的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場變化，螺線管B的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確；

故選BCD；

(2)?①將條形磁鐵N極朝下拔出螺線管B，磁通量變化與插入的變化相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，觀察到靈敏電流計G的指針向左偏；

?②將條形磁鐵S極朝下插入螺線管B，穿過螺線管B的磁場方向與N極朝下插入的磁場方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相反，觀察到靈敏電流計G的指針向左偏。

故答案為：(1)BCD；(2)向左偏；向左偏。12.【答案】①.225②.2820③.丙④.2.95⑤.3.17⑥.小于【詳解】（1）[1][2]的電阻比較小，所以與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的電流表，的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當大量程的電壓表，改裝電流表需要并聯(lián)一個電阻，要改裝1mA的電流表需要并聯(lián)的電阻為所以選用它與變阻箱并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻為要改裝3V的電壓表需要串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的阻值為（2）①[3]由題知電流表A的量程為0~30mA，題中乙電路太小，電流表容易燒壞，不可行，丙電路的電流表與并聯(lián)組成一個大量程電流表，可行。因此能更精確測量的是丙電路。②[4][5]根據(jù)閉合電路的歐姆定律有根據(jù)圖像可得，解得③[6]由丙電路可知，相對于電源來說電流表采用外接法，由于電壓表分流作用，使所測電流小于流過電源電流的真實值，造成了實誤差，當外電路短路時，電流的測量值等于真實值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，電源的U-I圖像如圖所示：由圖像可知，電源內(nèi)阻的測量值小于真實值。13.【答案】(1)AB間電勢差：U則：UBA=??(2)勻強電場的電場強度：E=(3)因：UAB=而

φA=?4則

φB=4電荷量

q'

的正電荷在A點具有的電勢能為EPA14.【答案】(1)；(2)；(3)【詳解】(1)由題意知，帶電粒子進入電場后做類平拋運動，有，聯(lián)立得(2)帶電粒子由點M到P點過程，由動能定理得解得或由類平拋運動處理粒子進入勻強磁場做勻速圓周運動解得(3)粒子運動軌跡如圖所示粒子在電場中運動的時間粒子在磁場中運動的周期根據(jù)可得粒子射入磁場時其速度方向與x軸正向成45o角，射出磁場時垂直于y軸可知：粒子在磁場中運