【精品解析】广西玉林市陆川中学2025-2026学年高二上学期期中调研模拟物理试题

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名称 【精品解析】广西玉林市陆川中学2025-2026学年高二上学期期中调研模拟物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2026-01-08 00:00:00

文档简介

广西玉林市陆川中学2025-2026学年高二上学期期中调研模拟物理试题
1.(2025高二上·陆川期中)如图所示,一物块与斜面接触处于静止状态,则物块受到的力有(  )
A.重力 B.重力和支持力
C.重力、支持力和静摩擦力 D.重力、支持力和下滑力
2.(2025高二上·陆川期中)一带负电的粒子仅受电场力作用下在电场中做直线运动,v-t图象如图所示,、 时刻分别经过M、N两点,则下列判断正确的是(  )
A.该电场可能是由某正点电荷形成的
B.带电粒子从M点运动到N点的过程中,电势能逐渐增大
C.M点的电势低于N点的电
D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力
3.(2025高二上·陆川期中)在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向.a、b间一定有弹力的是
A. B.
C. D.
4.(2025高二上·陆川期中)做奥斯特实验时,要观察到小磁针明显的偏转现象,下列方法可行的是(  )
A.将导线沿东西方向放置,磁针放在导线的延长线上
B.将导线沿东西方向放置,磁针放在导线的下方
C.将导线沿南北方向放置,磁针放在导线的延长线上
D.将导线沿南北方向放置,磁针放在导线的下方
5.(2025高二上·陆川期中)a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
②b和c同时飞离电场
③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大
A.① B.①② C.③④ D.①③④
6.(2025高二上·陆川期中)计算几个电阻的总电阻、电路的简化、引入平均速度、合力与分力等概念,这些处理物理问题的方法,都属于(  )
A.类比的方法 B.控制变量的方法
C.等效替代的方法 D.观察、实验的方法
7.(2025高二上·陆川期中)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关k,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电流表、电压表V2示数变化量的绝对值分别为ΔI、ΔU2,下列说法正确的是
A.I减小 B.U1、U2均减小
C.变小,变大 D.
8.(2025高二上·陆川期中)在测电源的电动势和内阻实验中,根据某次实验记录数据画出U-I图像,下列关于这个图像的说法中正确的是(  )
A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3V
B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A
C.根据,计算出待测电源内阻为5Ω
D.该实验中电源的内阻为1Ω
9.(2025高二上·陆川期中)两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的,V2的量程为5V,V1的量程为15V,为了测量15~20V的电压,把V1和V2串联起来使用,在这种情况下(  )
A.V1和V2的读数相等
B.V1和V2的指针偏转角相等
C.V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比
D.V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比
10.(2025高二上·陆川期中)如图所示,为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是(  )
A.电阻A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变
B.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B
C.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B
11.(2025高二上·陆川期中)如图所示,为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为3V.
(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.   
(2)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最   (选填“左”或“右”)端;
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;
③记录如下8组U和I的数据,断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.
   
编号 1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00
I/A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205
小灯泡发 光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
(3)数据分析:
①图线表明导体的电阻随温度的升高而   .
②小灯泡正常工作时的电阻约为   .(保留到小数点后一位)
12.(2025高二上·陆川期中)电流、电压传感器是能通过数据采集器采集电流、电压的大小并直接输出电流、电压数值的精确测量仪器.某实验小组利用电流、电压传感器来做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:
(1)在实物图(甲)中,B传感器应该采用   (填“电压传感器”或“电流传感器”);
(2)在实物图(甲)中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接,要求电压传感器的示数能从零开始取值(画在答题纸上)   ;
(3)开关闭合前,图(甲)中滑动变阻器触头应该处于   (填“a”或“b”)端;
(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.现将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,根据图中图像和该电源输出电流与路端电压的关系图线,可以得到小灯泡消耗的功率是   W.(结果保留两位小数)
13.(2025高二上·陆川期中)如图所示,在直角坐标系xOy中,矩形区域内(包含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=T;第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=N/C.已知矩形区域边长为1.6m,边长为0.5m.在边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=kg,电荷量q=C,不计粒子重力及粒子间相互作用,取sin37°=0.6,cos66°=0.4.求:
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从边射出粒子(不进入电场区域)的最长轨迹的长度及射出边时的位置坐标;
(3)沿x轴负方向射出的粒子,从射出到从y轴离开磁场所用的时间.
14.(2025高二上·陆川期中)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离为d,板长为l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为q,求:
(1)电子离开加速电场时速度v0大小;
(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加电压U0多大?
(3)电子最远能够打到离荧光屏上离中心O点距离为Y多大?
15.(2025高二上·陆川期中)如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)ab棒对导轨的压力
(3)试求使金属棒平衡的最小的磁感应强度B是多少?方向如何?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】物块处于静止状态,可知物块受重力、支持力和静摩擦力三个力作用,C正确.
【分析】在I-U图象中,图线的斜率表示电阻的倒数,结合串、并联电路的电流规律分析选项。
2.【答案】B
【知识点】电场强度;电势
【解析】【解答】解:由速度时间图象可知:粒子在电场中做匀减速直线运动,加速度是一个定值,所以电场力不变,场强不变,因此该电场是匀强电场,不可能是由某正点电荷形成的,故AD错误.由速度图象可知,带电粒子在从M点到N点的过程中,速度减小,动能减小,根据能量守恒定律可知,电势能逐渐增大,粒子的速度减小,所以带电粒子所受的电场力方向从N→M,而粒子带负电,则电场线方向从M→N,所以M点的电势高于N点的电势,故B正确,C错误;故选B.
【分析】从v-t图象判断粒子运动性质(匀减速),结合电场力、电势能与电势的关系分析选项。
3.【答案】C
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】A.假设两球间有弹力,则小球将向两边运动,与题矛盾,故ab间无弹力.故A错误;
B.假设两球间有弹力,则小球将向b球将向右边运动,与题矛盾,故ab间无弹力.故B错误;
C.若两球间无弹力,则两个都将向下摆动,与题矛盾,说明ab间有弹力.故C正确;
D.假设a对b球有弹力,方向必定垂直于斜面向上,b球共受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力,三个力的合力不可能为零,则小球b不可能处于静止状态,与题矛盾,故ab间一定没有弹力.故D错误.
故答案为:C
【分析】用假设法判断a、b间的弹力:假设a、b间有(或无)弹力,看是否与“静止状态”矛盾,从而确定弹力是否存在。
4.【答案】D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【分析】由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置,当小磁针发生偏转时,正说明了磁场的存在,当电流方向改变时,产生的磁场的方向也改变,故小磁针的偏转方向也改变.直导线周围的磁场;磁场;地磁场.D正确,故选D。
【点评】本题考查了小磁针指南北是由于受到地磁场的缘故;磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用;电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关。
5.【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】①②三个α粒子进入电场后加速度相同,由图看出,竖直方向a、b偏转距离相等,大于c的偏转距离,由
得知,a、b运动时间相等,大于c的运动时间,即ta=tb>tc
故在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上,而c先飞出电场.故①正确,②错误.
③三个α粒子水平方向上做匀速直线运动,则有x=v0t.由图看出,b、c水平位移相同,大于a的水平位移,即xb=xc>xa
而ta=tb>tc
可见,初速度关系为:vc>vb>va,
故③正确.
④由动能定理得△Ek=qEy
由图看出,a和b的偏转距离相等,大于c的偏转距离,故ab动能增量相等,大于c的动能增量,故④正确.
故答案为:D.
【分析】α 粒子在偏转电场中做类平抛运动,垂直电场方向匀速直线运动,平行电场方向匀加速直线运动。结合位移公式、动能定理分析运动时间、初速度及动能增量。
6.【答案】C
【知识点】控制变量法;等效法;力的合成
【解析】【解答】中学物理中经常用的研究方法有:控制变量法,微小变量放大法,等效替代法等,要明确这些方法在具体实验中的应用.
解:求几个电阻的总电阻、把一个复杂的电路简化,都用到了等效替代的方法,合力与分力的作用效果是等效的,故C正确,A、B、D错误.
故答案为:C.
【分析】判断物理方法的核心是看 “用一个物理量 / 过程替代另一个,效果相同” 的特点,据此分析各选项。
7.【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】AB.P下滑,R2增加则总电阻增加,则I变小,内电压变小,路端电压变大,则U3变大,根据欧姆定律可知,定值电阻R1两端的电压U1变小,滑动变阻器R2两端的电压U2变大,故A正确,B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律可知,解得,恒定不变,故C错误;
D.根据伏安特性曲线可知,恒定不变,根据闭合电路欧姆定律得,则,故D正确。
故答案为:D。
【分析】滑动触头 P 向下滑动时,接入电阻增大,总电阻增大,结合闭合电路欧姆定律分析各电表示数及变化量的关系。
8.【答案】A,D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】A.由闭合电路欧姆定律可知图像与纵坐标的交点为电源的电动势,故电动势为3.0V,故A正确;
B.由于图像的纵坐标不是从零开始的,故图像与横坐标的交点不是短路电流,故B错误;
CD.图像的斜率绝对值表示电源的内阻,则,故C错误,D正确。
故答案为:AD。
【分析】根据闭合电路欧姆定律,图象的纵截距对应电动势,斜率的绝对值对应内阻,据此分析选项。
9.【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】两表串联后,通过每个电流表的电流相同,指针偏转角度相同,但两电压表的总内阻不同,则两表的示数不同,其示数之比为两表的内阻之比.
A、两表的示数与内阻成正比,而两表量程不同,内阻不同,则示数不同.故A错误.
B、因是串联关系,电流大小一样,则指针偏转角度相同,故B正确.
CD、因是串联关系,分压之比为内阻之比.故C正确D错误.
故答案为:BC。
【分析】电压表由电流表串联电阻改装而成,串联电路中电流处处相等,结合电压表的改装原理分析指针偏角和读数的关系。
10.【答案】A,C
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.由图可知,电阻A的图线的斜率越来越大,故A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变,故A正确;
BCD.两图线的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,故C正确,BD错误。
故答案为:AC。
【分析】在U-I图象中,图线的斜率表示电阻,据此分析电阻的变化及交点处的电阻关系。
11.【答案】;左;;增大;14.6 Ω
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】(1)测定小灯泡的伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡电阻较小,约为几欧姆到十几欧姆,远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,所以电路图如图
(2)为保护电路安全,开关闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于左端;
根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图
(3)图线表明导体的电阻随温度升高而增大;
根据I-U图线得电压U=3V时,I=0.205A,所以小灯泡正常工作时的电阻约为
故答案为:增大;14.6 Ω
【分析】(1)电路设计:测伏安特性选分压接法(电压从零调),结合电表内阻选外接法。
(2)实验操作:闭合开关前滑片置于分压端(使小灯泡电压为0),根据数据描点作图。
(3)数据处理:通过分析电阻随温度的变化,利用额定电压、电流计算正常工作电阻。
12.【答案】电流传感器;;a;0.10
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线;利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】(1)由图可知传感器与电路是串联关系,故应为电流传感器;
故答案为:电流传感器
(2)由题意可知,实验要求电压值从零开始调节,故应采用滑动变阻器分压接法,实验电路如图所示;
(3)由图可知,测量部分与滑动变阻器右侧并联,为了让电压从零开始变化,滑片开始时应在最端;
故答案为: a
(4)根据闭合电路欧姆定律可得,代入数据可得,在图中作出电源的伏安特性曲线,交点为灯泡的工作点,由图可知电流为0.1A,电压为1.0V,则灯泡的功率.
故答案为:0.10
【分析】(1)传感器判断:串联在电路中的是电流传感器,并联的是电压传感器。
(2)电路连接:电压从零调需用分压接法,按分压电路完成连线。
(3)触头位置:分压接法闭合开关前,触头置于使测量部分电压为0的一端。
(4)功率计算:利用电源的路端电压方程,在灯泡I-U图中作电源直线,交点即为工作点,进而计算功率。
13.【答案】(1)解:粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力得:
解得:R=0.5m
(2)解:当轨迹与x轴相切时轨迹最长,粒子在磁场中得运动轨迹如图中所示:
由几何关系得,
解得:,所以,轨迹的长度:
粒子从ab边离开磁场时的位置坐标为(1.6m,-0.1m).
(3)解:y沿x轴射出的粒子如图,粒子先在磁场中运动四分之一圆周,然后在电场中做一个往复运动,再回到磁场,最后从y轴射出磁场,粒子先在磁场中运动的时间为,周期:,粒子在电场中运动的时间为,速度为:,加速度为:,粒子从电场中回到磁场中,设其在磁场中运动的轨迹圆弧所对应的圆心角为,由几何关系得:,可得:,所以粒子返回磁场后运动的时间为:,总时间为.
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1)磁场中半径:利用洛伦兹力提供向心力的公式直接计算。
(2)最长轨迹:通过几何分析找到轨迹与 x 轴相切的临界情况,结合圆心角求轨迹长度,再由几何关系确定射出坐标。
(3)运动时间:分磁场中圆周运动(由圆心角求时间)和电场中匀变速直线运动(由加速度求时间),总时间为两者之和。
14.【答案】(1)解:根据动能定理得
解得
(2)解:电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动,时间
设电子刚好从平行板间飞出时,板间电压为U0,沿电场方向得偏移量
解得
(3)解:电子从极板边缘飞出时,打到荧光屏上的点离中心O点最远,此时的偏转角
最远距离
【知识点】加速度;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】(1)加速速度:利用动能定理,关联加速电压与电子动能,求解速度;
(2)最大偏转电压:结合类平抛运动的水平、竖直分运动,以“恰好飞出极板(偏转位移为)”为临界条件,推导最大电压;
(3)荧光屏偏转距离:先求电子离开偏转电场的偏转角,再结合匀速直线运动的几何关系,计算总偏转距离。
15.【答案】(1)解:棒静止时,通过受力分析可知
F=Gtan60°
BIL=Gtan60°
解得:B=
(2)解:ab棒对导轨的压力与FN大小相等
故ab棒对导轨的压力为6N.
(3)解:若要使B取值最小,即安培力F最小.显然当F平行斜面向上时,F有最小值,此时B应垂直于斜面向上,
F=Gsin60°,BminIL=Gsin60°
【知识点】牛顿第三定律;安培力的计算
【解析】【分析】(1)磁感应强度:通过受力平衡,结合安培力公式,由重力与安培力的三角函数关系计算。
(2)导轨压力:利用支持力与重力的三角函数关系求支持力,再由牛顿第三定律得压力。
(3)最小磁感应强度:分析安培力的最小方向(平行斜面向上),结合平衡条件求最小安培力,进而得最小磁感应强度。
1 / 1广西玉林市陆川中学2025-2026学年高二上学期期中调研模拟物理试题
1.(2025高二上·陆川期中)如图所示,一物块与斜面接触处于静止状态,则物块受到的力有(  )
A.重力 B.重力和支持力
C.重力、支持力和静摩擦力 D.重力、支持力和下滑力
【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】物块处于静止状态,可知物块受重力、支持力和静摩擦力三个力作用,C正确.
【分析】在I-U图象中,图线的斜率表示电阻的倒数,结合串、并联电路的电流规律分析选项。
2.(2025高二上·陆川期中)一带负电的粒子仅受电场力作用下在电场中做直线运动,v-t图象如图所示,、 时刻分别经过M、N两点,则下列判断正确的是(  )
A.该电场可能是由某正点电荷形成的
B.带电粒子从M点运动到N点的过程中,电势能逐渐增大
C.M点的电势低于N点的电
D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力
【答案】B
【知识点】电场强度;电势
【解析】【解答】解:由速度时间图象可知:粒子在电场中做匀减速直线运动,加速度是一个定值,所以电场力不变,场强不变,因此该电场是匀强电场,不可能是由某正点电荷形成的,故AD错误.由速度图象可知,带电粒子在从M点到N点的过程中,速度减小,动能减小,根据能量守恒定律可知,电势能逐渐增大,粒子的速度减小,所以带电粒子所受的电场力方向从N→M,而粒子带负电,则电场线方向从M→N,所以M点的电势高于N点的电势,故B正确,C错误;故选B.
【分析】从v-t图象判断粒子运动性质(匀减速),结合电场力、电势能与电势的关系分析选项。
3.(2025高二上·陆川期中)在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向.a、b间一定有弹力的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】A.假设两球间有弹力,则小球将向两边运动,与题矛盾,故ab间无弹力.故A错误;
B.假设两球间有弹力,则小球将向b球将向右边运动,与题矛盾,故ab间无弹力.故B错误;
C.若两球间无弹力,则两个都将向下摆动,与题矛盾,说明ab间有弹力.故C正确;
D.假设a对b球有弹力,方向必定垂直于斜面向上,b球共受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力,三个力的合力不可能为零,则小球b不可能处于静止状态,与题矛盾,故ab间一定没有弹力.故D错误.
故答案为:C
【分析】用假设法判断a、b间的弹力:假设a、b间有(或无)弹力,看是否与“静止状态”矛盾,从而确定弹力是否存在。
4.(2025高二上·陆川期中)做奥斯特实验时,要观察到小磁针明显的偏转现象,下列方法可行的是(  )
A.将导线沿东西方向放置,磁针放在导线的延长线上
B.将导线沿东西方向放置,磁针放在导线的下方
C.将导线沿南北方向放置,磁针放在导线的延长线上
D.将导线沿南北方向放置,磁针放在导线的下方
【答案】D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【分析】由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置,当小磁针发生偏转时,正说明了磁场的存在,当电流方向改变时,产生的磁场的方向也改变,故小磁针的偏转方向也改变.直导线周围的磁场;磁场;地磁场.D正确,故选D。
【点评】本题考查了小磁针指南北是由于受到地磁场的缘故;磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用;电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关。
5.(2025高二上·陆川期中)a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
②b和c同时飞离电场
③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大
A.① B.①② C.③④ D.①③④
【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】①②三个α粒子进入电场后加速度相同,由图看出,竖直方向a、b偏转距离相等,大于c的偏转距离,由
得知,a、b运动时间相等,大于c的运动时间,即ta=tb>tc
故在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上,而c先飞出电场.故①正确,②错误.
③三个α粒子水平方向上做匀速直线运动,则有x=v0t.由图看出,b、c水平位移相同,大于a的水平位移,即xb=xc>xa
而ta=tb>tc
可见,初速度关系为:vc>vb>va,
故③正确.
④由动能定理得△Ek=qEy
由图看出,a和b的偏转距离相等,大于c的偏转距离,故ab动能增量相等,大于c的动能增量,故④正确.
故答案为:D.
【分析】α 粒子在偏转电场中做类平抛运动,垂直电场方向匀速直线运动,平行电场方向匀加速直线运动。结合位移公式、动能定理分析运动时间、初速度及动能增量。
6.(2025高二上·陆川期中)计算几个电阻的总电阻、电路的简化、引入平均速度、合力与分力等概念,这些处理物理问题的方法,都属于(  )
A.类比的方法 B.控制变量的方法
C.等效替代的方法 D.观察、实验的方法
【答案】C
【知识点】控制变量法;等效法;力的合成
【解析】【解答】中学物理中经常用的研究方法有:控制变量法,微小变量放大法,等效替代法等,要明确这些方法在具体实验中的应用.
解:求几个电阻的总电阻、把一个复杂的电路简化,都用到了等效替代的方法,合力与分力的作用效果是等效的,故C正确,A、B、D错误.
故答案为:C.
【分析】判断物理方法的核心是看 “用一个物理量 / 过程替代另一个,效果相同” 的特点,据此分析各选项。
7.(2025高二上·陆川期中)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关k,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电流表、电压表V2示数变化量的绝对值分别为ΔI、ΔU2,下列说法正确的是
A.I减小 B.U1、U2均减小
C.变小,变大 D.
【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】AB.P下滑,R2增加则总电阻增加,则I变小,内电压变小,路端电压变大,则U3变大,根据欧姆定律可知,定值电阻R1两端的电压U1变小,滑动变阻器R2两端的电压U2变大,故A正确,B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律可知,解得,恒定不变,故C错误;
D.根据伏安特性曲线可知,恒定不变,根据闭合电路欧姆定律得,则,故D正确。
故答案为:D。
【分析】滑动触头 P 向下滑动时,接入电阻增大,总电阻增大,结合闭合电路欧姆定律分析各电表示数及变化量的关系。
8.(2025高二上·陆川期中)在测电源的电动势和内阻实验中,根据某次实验记录数据画出U-I图像,下列关于这个图像的说法中正确的是(  )
A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3V
B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A
C.根据,计算出待测电源内阻为5Ω
D.该实验中电源的内阻为1Ω
【答案】A,D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】A.由闭合电路欧姆定律可知图像与纵坐标的交点为电源的电动势,故电动势为3.0V,故A正确;
B.由于图像的纵坐标不是从零开始的,故图像与横坐标的交点不是短路电流,故B错误;
CD.图像的斜率绝对值表示电源的内阻,则,故C错误,D正确。
故答案为:AD。
【分析】根据闭合电路欧姆定律,图象的纵截距对应电动势,斜率的绝对值对应内阻,据此分析选项。
9.(2025高二上·陆川期中)两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的,V2的量程为5V,V1的量程为15V,为了测量15~20V的电压,把V1和V2串联起来使用,在这种情况下(  )
A.V1和V2的读数相等
B.V1和V2的指针偏转角相等
C.V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比
D.V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比
【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】两表串联后,通过每个电流表的电流相同,指针偏转角度相同,但两电压表的总内阻不同,则两表的示数不同,其示数之比为两表的内阻之比.
A、两表的示数与内阻成正比,而两表量程不同,内阻不同,则示数不同.故A错误.
B、因是串联关系,电流大小一样,则指针偏转角度相同,故B正确.
CD、因是串联关系,分压之比为内阻之比.故C正确D错误.
故答案为:BC。
【分析】电压表由电流表串联电阻改装而成,串联电路中电流处处相等,结合电压表的改装原理分析指针偏角和读数的关系。
10.(2025高二上·陆川期中)如图所示,为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是(  )
A.电阻A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变
B.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B
C.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B
【答案】A,C
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.由图可知,电阻A的图线的斜率越来越大,故A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变,故A正确;
BCD.两图线的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,故C正确,BD错误。
故答案为:AC。
【分析】在U-I图象中,图线的斜率表示电阻,据此分析电阻的变化及交点处的电阻关系。
11.(2025高二上·陆川期中)如图所示,为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为3V.
(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.   
(2)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最   (选填“左”或“右”)端;
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;
③记录如下8组U和I的数据,断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.
   
编号 1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00
I/A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205
小灯泡发 光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
(3)数据分析:
①图线表明导体的电阻随温度的升高而   .
②小灯泡正常工作时的电阻约为   .(保留到小数点后一位)
【答案】;左;;增大;14.6 Ω
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】(1)测定小灯泡的伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡电阻较小,约为几欧姆到十几欧姆,远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,所以电路图如图
(2)为保护电路安全,开关闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于左端;
根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图
(3)图线表明导体的电阻随温度升高而增大;
根据I-U图线得电压U=3V时,I=0.205A,所以小灯泡正常工作时的电阻约为
故答案为:增大;14.6 Ω
【分析】(1)电路设计:测伏安特性选分压接法(电压从零调),结合电表内阻选外接法。
(2)实验操作:闭合开关前滑片置于分压端(使小灯泡电压为0),根据数据描点作图。
(3)数据处理:通过分析电阻随温度的变化,利用额定电压、电流计算正常工作电阻。
12.(2025高二上·陆川期中)电流、电压传感器是能通过数据采集器采集电流、电压的大小并直接输出电流、电压数值的精确测量仪器.某实验小组利用电流、电压传感器来做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:
(1)在实物图(甲)中,B传感器应该采用   (填“电压传感器”或“电流传感器”);
(2)在实物图(甲)中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接,要求电压传感器的示数能从零开始取值(画在答题纸上)   ;
(3)开关闭合前,图(甲)中滑动变阻器触头应该处于   (填“a”或“b”)端;
(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.现将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,根据图中图像和该电源输出电流与路端电压的关系图线,可以得到小灯泡消耗的功率是   W.(结果保留两位小数)
【答案】电流传感器;;a;0.10
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线;利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】(1)由图可知传感器与电路是串联关系,故应为电流传感器;
故答案为:电流传感器
(2)由题意可知,实验要求电压值从零开始调节,故应采用滑动变阻器分压接法,实验电路如图所示;
(3)由图可知,测量部分与滑动变阻器右侧并联,为了让电压从零开始变化,滑片开始时应在最端;
故答案为: a
(4)根据闭合电路欧姆定律可得,代入数据可得,在图中作出电源的伏安特性曲线,交点为灯泡的工作点,由图可知电流为0.1A,电压为1.0V,则灯泡的功率.
故答案为:0.10
【分析】(1)传感器判断:串联在电路中的是电流传感器,并联的是电压传感器。
(2)电路连接:电压从零调需用分压接法,按分压电路完成连线。
(3)触头位置:分压接法闭合开关前,触头置于使测量部分电压为0的一端。
(4)功率计算:利用电源的路端电压方程,在灯泡I-U图中作电源直线,交点即为工作点,进而计算功率。
13.(2025高二上·陆川期中)如图所示,在直角坐标系xOy中,矩形区域内(包含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=T;第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=N/C.已知矩形区域边长为1.6m,边长为0.5m.在边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=kg,电荷量q=C,不计粒子重力及粒子间相互作用,取sin37°=0.6,cos66°=0.4.求:
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从边射出粒子(不进入电场区域)的最长轨迹的长度及射出边时的位置坐标;
(3)沿x轴负方向射出的粒子,从射出到从y轴离开磁场所用的时间.
【答案】(1)解:粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力得:
解得:R=0.5m
(2)解:当轨迹与x轴相切时轨迹最长,粒子在磁场中得运动轨迹如图中所示:
由几何关系得,
解得:,所以,轨迹的长度:
粒子从ab边离开磁场时的位置坐标为(1.6m,-0.1m).
(3)解:y沿x轴射出的粒子如图,粒子先在磁场中运动四分之一圆周,然后在电场中做一个往复运动,再回到磁场,最后从y轴射出磁场,粒子先在磁场中运动的时间为,周期:,粒子在电场中运动的时间为,速度为:,加速度为:,粒子从电场中回到磁场中,设其在磁场中运动的轨迹圆弧所对应的圆心角为,由几何关系得:,可得:,所以粒子返回磁场后运动的时间为:,总时间为.
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1)磁场中半径:利用洛伦兹力提供向心力的公式直接计算。
(2)最长轨迹:通过几何分析找到轨迹与 x 轴相切的临界情况,结合圆心角求轨迹长度,再由几何关系确定射出坐标。
(3)运动时间:分磁场中圆周运动(由圆心角求时间)和电场中匀变速直线运动(由加速度求时间),总时间为两者之和。
14.(2025高二上·陆川期中)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离为d,板长为l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为q,求:
(1)电子离开加速电场时速度v0大小;
(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加电压U0多大?
(3)电子最远能够打到离荧光屏上离中心O点距离为Y多大?
【答案】(1)解:根据动能定理得
解得
(2)解:电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动,时间
设电子刚好从平行板间飞出时,板间电压为U0,沿电场方向得偏移量
解得
(3)解:电子从极板边缘飞出时,打到荧光屏上的点离中心O点最远,此时的偏转角
最远距离
【知识点】加速度;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】(1)加速速度:利用动能定理,关联加速电压与电子动能,求解速度;
(2)最大偏转电压:结合类平抛运动的水平、竖直分运动,以“恰好飞出极板(偏转位移为)”为临界条件,推导最大电压;
(3)荧光屏偏转距离:先求电子离开偏转电场的偏转角,再结合匀速直线运动的几何关系,计算总偏转距离。
15.(2025高二上·陆川期中)如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)ab棒对导轨的压力
(3)试求使金属棒平衡的最小的磁感应强度B是多少?方向如何?
【答案】(1)解:棒静止时,通过受力分析可知
F=Gtan60°
BIL=Gtan60°
解得:B=
(2)解:ab棒对导轨的压力与FN大小相等
故ab棒对导轨的压力为6N.
(3)解:若要使B取值最小,即安培力F最小.显然当F平行斜面向上时,F有最小值,此时B应垂直于斜面向上,
F=Gsin60°,BminIL=Gsin60°
【知识点】牛顿第三定律;安培力的计算
【解析】【分析】(1)磁感应强度:通过受力平衡,结合安培力公式,由重力与安培力的三角函数关系计算。
(2)导轨压力:利用支持力与重力的三角函数关系求支持力,再由牛顿第三定律得压力。
(3)最小磁感应强度:分析安培力的最小方向(平行斜面向上),结合平衡条件求最小安培力,进而得最小磁感应强度。
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