上海市松江二中2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

试卷更新日期：2024-11-12 类型：期中考试

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一、磁场、能量（32分）

  • 1. 磁场，自古以来便吸引着人类的好奇心。从古代司南指引方向，到现代科技中无所不在的应用，它跨越时空，见证了人类文明的进步与科技的飞跃。
    (1)、一根长为20cm的通电导线放在匀强磁场中，导线中的电流为0.05A ， 导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力大小为2×10−3N ， 则磁感应强度为T；若将导线中的电流增大为原来的2倍，其他条件不变，则通电导线受到的磁场力变为原来的倍。
    (2)、矩形金属线框位于通电长直导线附近，线圈与直导线在同一竖直平面内，线框的两个边与直导线平行，若使长直导线中的电流增大，线框中产生感应电流（选填“能”或“不能”）；为使得线框中产生感应电流，可以让线框平移（选填“向上”或“向右”）。

    (3)、1820年，丹麦物理学家发现了“电流的磁效应”，建立了电和磁的联系。1831年，通过多年的实验研究终于实现了“磁生电”的梦想，发现了电磁感应定律，并且制造了世界上第一台电动机和发电机。
    (4)、如图所示，矩形线框面积为S，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕如图所示的方向与磁场垂直的虚线轴转动，当线框平面与磁场方向的夹角为150°时穿过线框的磁通量为；从当前位置转动240°后，穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为。

    (5)、作图题：在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，调节传感器的高度，使它的探管正好在螺线管的轴线上，用该传感器测量M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将传感器顶端与M点的距离记作x ， 试定性画出B−x图像。

    (6)、画出由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。

    (7)、电磁波的应用非常广泛，电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电视机的遥控器是利用工作的；军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹，某雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为8×10−4s ， 则飞机与雷达的距离为km（光速为3.0×105km/s）。
    (8)、可燃冰是一种天然气水合物的俗称，每立方米可燃冰可释放164立方米甲烷。可燃冰虽好，但开采不易。2017年我国突破了这一开采技术。那么可燃冰所含有的能量形式是（　　）
    A、核能 B、化学能 C、内能 D、太阳能

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二、电路（32分）

  • 2. 家庭电路由入户电源线（火线，零线）、电能表、总开关、断路器、用电器、导线、插座开关组成。火线相当于实验室电路的电源正极，零线相当于电源负极，火线和零线之间的电压为交流电220V ， 所以家庭电路比实验室电路连接要更注重安全性，尤其在电路出故障进行维修时要尽可能避免危险。
    (1)、作图题：在符合安全用电的原则下，在图中用笔画线代替导线正确连接电路。

    (2)、节日用的一串串小彩灯中，每个灯的构造都如图所示，除灯丝电阻R1外，在灯丝引线上还并联有金属丝R2 ， 下列说法中正确的是（　　）

    A、正常工作时电流主要流过R1 B、R2的阻值远大于R1 C、灯丝断后电流只流过R2 D、不发光的灯越多，剩余亮着的灯就越亮
    (3)、图（a）中的元件符号表示用伏安法测电池电动势和内电阻实验中所用的器件。

    ①试在图中画出连线，将器件连接成为实验电路。

    ②设所得的U−I图线如图（b）所示，可求出电池的电动势为V ， 电池内阻为Ω。

    (4)、在如图所示的电路中，电阻R两端的电压是U；当将R换成3R之后，其两端的电压为2U。则电路换成3R时的电流是电路接入R时的倍；该电源内电阻r（填写“存在”或“不存在”）；理由是。

    (5)、如图所示，电路中有四盏相同规格的灯，规格均为“6V ， 6W”，R0=0.5Ω ， E=9V ， r=2.5Ω；

    ①要使电灯消耗的总功率最大，应该接盏灯，该功率是W

    ②要使电阻R0上消耗的电功率最大，应该接盏灯；

    ③要使电源输出功率最大，应该接盏灯。

    (6)、一台小型电动机在12V的电压下工作，通过的电流是0.5A。该电动机能在1min内把9.6kg的物体匀速提升3m。不计各处摩擦，g取10m/s2 ， 求电动机的输入电功率、输出机械功率、电动机的效率及电动机线圈的电阻。

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三、静电场（36分）

  • 3. α粒子由2个质子和2个中子构成，其质量和电荷量分别为m、2e。若放射出的α粒子（不计重力）进入一分布有场强大小为E的匀强电场的空间中。如图所示，α粒子恰沿与y轴成30°方向做单向直线运动。

    (1)、空间中电场的场强方向可能（　　）
    A、与x轴正方向夹角30° B、与y轴正方向夹角30° C、与z轴正方向夹角30 D、与x轴负方向夹角30° E、与y轴负方向夹角30° F、与z轴负方向夹角30°
    (2)、沿x、y、z轴三个方向，电势变化最快的是（　　）
    A、x轴 B、y轴 C、z轴
    (3)、α粒子运动距离s后，电势能的变化情况可能是（　　）
    A、保持不变 B、增加Ees C、减小Ees D、增加2Ees E、减小2Ees

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  • 4. 电场可以对“带电体”施加力的作用，当今世界已经研发利用电场的力的性质来控制“带电体”的运动，在科研、工业、医疗、军事等领域的发展提供前沿技术支持。
    (1)、如图是静电推进装置的原理图，发射极与吸板分别接在直流电源两端，两极间产生电场，虚线为等差等势面。在电场力的作用下，一个带电液滴从发射极加速飞向吸板，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，则（　　）

    A、液滴带正电，b点电场强度大 B、液滴带正电，a点电场强度大 C、液滴带负电，b点电场强度大 D、液滴带负电，a点电场强度大
    (2)、平行板电容器C的极板水平放置，它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路。今有一质量为m的带电油滴在两极板之间静止悬浮。为了使油滴上升，可采用的办法是（　　）

    A、增大R1 B、增大R2 C、增大R3 D、增大C的极板间距
    (3)、如图，四幅图描绘了生活中常见的电容器，下列说法叙述正确的是（　　）

    A、图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容 B、图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷 C、图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零 D、图丁所示是电解电容器，击穿电压为80 V
    (4)、如图，等腰直角三角形ABC三个顶点各固定一个点电荷，AB中点M处的电场强度方向指向C，若B、C两处电荷互换位置，则互换后M点的电场强度方向垂直于BC，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，AC = L，静电力常量为k。则下列判断正确的是（　　）

    A、原来B点处点电荷带正电 B、原来B点处点电荷电荷量的绝对值为q C、原来C点处点电荷电荷量的绝对值为2q D、原来M点处电场强度大小为k4qL2
    (5)、如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r，现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k，则下列分析中正确的是（　　）

    A、挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同 B、挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为kQ9r2 C、挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同 D、挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为400−27103600kQr2
    (6)、如图所示，用一条绝缘轻绳在竖直平面内悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0 × 10−3 kg，所带电荷量为2.0 × 10−8 C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为30°。取g = 10 m/s2 ， 求：

    ①匀强电场的电场强度；

    ②若可以加任意方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角仍为30°，则所加匀强电场电场强度大小的最小值是多大，方向如何。

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