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

輝南縣第六中學(xué)2024-2025學(xué)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(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步，人類社會(huì)的進(jìn)步又促進(jìn)了物理學(xué)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(kù)侖測(cè)得的C.麥克斯韋提出了分子電流假說(shuō)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(zhǎng)度為5L，在A點(diǎn)固定一帶電量為16q的正點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)固定一帶電量為9q的正點(diǎn)電荷，靜電引力常量為k，則C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.3.如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于點(diǎn)，兩虛線圓均以為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，、、、d、為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)，不計(jì)重力。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B.M在點(diǎn)的動(dòng)能小于它在點(diǎn)的動(dòng)能C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在點(diǎn)的電勢(shì)能D.N在從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功4.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為，指示燈的阻值為，電動(dòng)機(jī)M線圈電阻為。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，指示燈的電功率為4W。電流表內(nèi)阻不計(jì)，那么下列說(shuō)法中正確的是（）A.流過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流為4AB.流過(guò)電流表的電流為4.5AC.電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率7.5W D.電源的總功率為20W5.手機(jī)微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)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(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)．則手機(jī)（）A.由向前勻速突然減速時(shí)，電容器帶電量增大B.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)，電流由點(diǎn)流向點(diǎn)D.保持向后的勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，M、N之間的電場(chǎng)強(qiáng)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(zhǎng)玻璃管上。將強(qiáng)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(guò)線圈。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中觀察到的線圈中電流隨時(shí)間變化的圖像，則（）A.t1~t3過(guò)程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向先向上后向下B.磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流方向先負(fù)向后正向C.線圈匝數(shù)加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍D.h加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，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(gè)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(qiáng)度大小為B、方向垂直向上穿過(guò)盒面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。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(chǎng)加速，在D形盒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最終從邊緣的出口處引出。不考慮相對(duì)論效應(yīng)，忽略粒子在狹縫間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則（）A.僅提高加速電壓，粒子最終獲得的動(dòng)能增大B.所需交變電壓的頻率與被加速粒子的比荷無(wú)關(guān)C.粒子第n次通過(guò)狹縫后的速度大小為D.粒子通過(guò)狹縫的次數(shù)為8.現(xiàn)代多數(shù)人由于運(yùn)動(dòng)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(hào)脂肪測(cè)量?jī)x（如圖甲所示）來(lái)測(cè)量脂肪積累程度，其原理是根據(jù)人體電阻的大小來(lái)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(dǎo)電），模擬電路如圖乙所示。測(cè)量時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)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(chǎng)中，線圈匝數(shù)10，磁場(chǎng)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(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。已知正方形線框的邊長(zhǎng)，電阻，則下列說(shuō)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(guò)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(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)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(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中∠AOa=90°，∠AOb=120°，∠AOc=150°。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是（）A.三個(gè)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短D.三個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3：4：5二、實(shí)驗(yàn)題。（每空2分，共18分。）11.某學(xué)習(xí)小組同學(xué)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(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電池構(gòu)成閉合回路；螺線管B與電流計(jì)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(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列四種操作中可行的是

A.閉合開(kāi)關(guān)，螺線管A和螺線管B相對(duì)靜止向上運(yùn)動(dòng)B.閉合開(kāi)關(guān)，螺線管B不動(dòng)，螺線管A插入或拔出螺線管BC.閉合開(kāi)關(guān)，螺線管A、B不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片D.螺線管A、B和滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，閉合或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(2)利用圖乙所示的裝置進(jìn)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(jì)構(gòu)成閉合電路。正確連接好實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(jì)G的指針

(填“向左偏”或“向右偏”)。12.（1）某同學(xué)用微安表頭組裝一個(gè)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(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)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(diǎn)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(xué)測(cè)某型號(hào)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)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(hào)舊電池：電動(dòng)勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)電阻：2ΩE．滑動(dòng)變阻器R：0~20Ω，2AF．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干①該小組兩名同學(xué)各設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中能更精確測(cè)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(xué)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量，得出多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，通過(guò)描點(diǎn)畫出U-I圖像如圖丁所示，則該特殊電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________，內(nèi)阻。=________（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）③的測(cè)量值___________真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）。三、計(jì)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(qiáng)電場(chǎng)中，有一電荷量為q=4×10?7C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WAB=3.2×10?6J(1)B、A間電勢(shì)差UBA(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E是多大？(3)如果A點(diǎn)的電勢(shì)為?4V，則B點(diǎn)的電勢(shì)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(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，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(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(biāo)y=h處的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上橫坐標(biāo)x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后沿垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力?求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r；(3)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t?15.如圖所示，平行長(zhǎng)直光滑固定的金屬導(dǎo)軌、平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌間距為，上端接有的電阻，在導(dǎo)軌中間加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)椋鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小為，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?，放在?dǎo)軌上的一金屬桿質(zhì)量為、電阻為，從距磁場(chǎng)上邊緣處由靜止釋放，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)上邊緣的速度。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，重力加速度大小為，求：（1）金屬桿距磁場(chǎng)上邊緣的距離；（2）桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中所用的時(shí)間；（3）金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)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(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即螺線管B與電流計(jì)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(kāi)關(guān)，螺線管A和螺線管B相對(duì)靜止向上運(yùn)動(dòng)，螺線管B的磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；

B.閉合開(kāi)關(guān)，螺線管B不動(dòng)，螺線管A相當(dāng)于電磁鐵，插入或拔出螺線管B過(guò)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(kāi)關(guān)，螺線管A、B不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片螺線管A的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，閉合或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間螺線管A的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(jì)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(guò)螺線管B的磁場(chǎng)方向與N極朝下插入的磁場(chǎng)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(jì)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(dāng)大量程的電壓表，改裝電流表需要并聯(lián)一個(gè)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(gè)大量程電流表，可行。因此能更精確測(cè)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(duì)于電源來(lái)說(shuō)電流表采用外接法，由于電壓表分流作用，使所測(cè)電流小于流過(guò)電源電流的真實(shí)值，造成了實(shí)誤差，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流的測(cè)量值等于真實(shí)值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源的U-I圖像如圖所示：由圖像可知，電源內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。13.【答案】(1)AB間電勢(shì)差：U則：UBA=??(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=(3)因：UAB=而

φA=?4則

φB=4電荷量

q'

的正電荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能為EPA14.【答案】(1)；(2)；(3)【詳解】(1)由題意知，帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，有，聯(lián)立得(2)帶電粒子由點(diǎn)M到P點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得解得或由類平拋運(yùn)動(dòng)處理粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解得(3)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期根據(jù)可得粒子射入磁場(chǎng)時(shí)其速度方向與x軸正向成45o角，射出磁場(chǎng)時(shí)垂直于y軸可知：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)