2025年高職物理（電磁學(xué)與光學(xué)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共8題，每題5分)1.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的是（）A.由\(E=\frac{F}{q}\)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度\(E\)跟放入電場(chǎng)中的試探電荷所受電場(chǎng)力\(F\)成正比，跟試探電荷的電荷量\(q\)成反比B.由\(E=k\frac{Q}{r^{2}}\)可知，在離點(diǎn)電荷\(Q\)很近的地方\(r\)趨近于零，電場(chǎng)強(qiáng)度\(E\)趨近于無窮大C.電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關(guān)D.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)所放試探電荷受到的電場(chǎng)力的方向2.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量\(q=2.0×10^{-9}C\)，在靜電場(chǎng)中由\(a\)點(diǎn)移到\(b\)點(diǎn)，在這過程中，除電場(chǎng)力外，其他力做的功為\(6.0×10^{-5}J\)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了\(8.0×10^{-5}J\)，則\(a\)、\(b\)兩點(diǎn)間的電勢(shì)差\(U_{ab}\)為（）A.\(3.0×10^{4}V\)B.\(1.0×10^{4}V\)C.\(4.0×10^{4}V\)D.\(7.0×10^{4}V\)3.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由\(A\)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到\(B\)點(diǎn)，電子重力不計(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（）A.先變大后變小，方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.一直不變，方向水平向左D.一直不變，方向水平向右4.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比\(n_{1}:n_{2}=11:5\)，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓\(u\)隨時(shí)間\(t\)的變化規(guī)律如圖所示，副線圈僅接入一個(gè)\(10\Omega\)的電阻，則（）A.流過電阻的電流是\(20A\)B.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是\(100V\)C.變壓器的輸入功率是\(1×10^{3}W\)D.在\(1min\)內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是\(6×10^{3}J\)5.如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈\(abcd\)在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的\(N\)極附近豎直下落，保持\(bc\)邊在紙外，\(ad\)邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ。在這個(gè)過程中，線圈中的感應(yīng)電流（）A.沿\(abcd\)流動(dòng)B.沿\(dcba\)流動(dòng)C.由Ⅰ到Ⅱ是沿\(abcd\)流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿\(dcba\)流動(dòng)D.由Ⅰ到Ⅱ是沿\(dcba\)流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿\(abcd\)流動(dòng)6.一束光從空氣射向折射率\(n=\sqrt{2}\)的某種玻璃的表面，如圖所示。\(i\)代表入射角，則（）A.當(dāng)\(i\gt45^{\circ}\)時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無論入射角\(i\)是多大，折射角\(r\)都不會(huì)超過\(45^{\circ}\)C.當(dāng)入射角\(i=45^{\circ}\)時(shí)，折射角\(r=30^{\circ}\)D.當(dāng)入射角\(i=60^{\circ}\)時(shí)，反射光線與折射光線垂直7.如圖所示，一束復(fù)色光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為\(\theta\)，經(jīng)折射后分成\(a\)、\(b\)兩束光，則（）A.在玻璃中，\(a\)光的傳播速度小于\(b\)光的傳播速度B.在真空中，\(a\)光的波長(zhǎng)小于\(b\)光的波長(zhǎng)C.玻璃磚對(duì)\(a\)光的折射率小于對(duì)\(b\)光的折射率D.若改變光束的入射方向使\(\theta\)角逐漸變大，則折射光線\(a\)首先消失8.如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷（電荷量很?。┕潭ㄔ赲(P\)點(diǎn)。以\(E\)表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，\(U\)表示電容器兩極板間的電壓，\(\varphi\)表示\(P\)點(diǎn)的電勢(shì)，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（）A.\(U\)變小，\(\varphi\)不變B.\(E\)變大，\(\varphi\)變大C.\(E\)不變，\(U\)變小D.\(U\)變小，\(\varphi\)變小第II卷（非選擇題，共60分）9.（10分）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為\(L\)，長(zhǎng)為\(3d\)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為\(\theta\)，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為\(d\)的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為\(E\)，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為\(m\)的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為\(g\)。求：（1）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)\(\mu\)；（2）導(dǎo)體棒從頂端滑到底端的過程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱\(Q\)。10.（12分）如圖所示，理想變壓器原線圈接在電壓為\(U_{1}=220V\)的交流電源上，副線圈接有電阻\(R=22\Omega\)，匝數(shù)比\(n_{1}:n_{2}=2:1\)，電流表、電壓表均為理想電表。求：（1）副線圈兩端的電壓\(U_{2}\)；（2）通過電阻\(R\)的電流\(I_{2}\)；（3）變壓器的輸入功率\(P_{1}\)。11.（12分）如圖所示，一束平行光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為\(\theta\)，經(jīng)折射后分成\(a\)、\(b\)兩束光。已知玻璃磚對(duì)\(a\)光的折射率\(n_{a}=\sqrt{2}\)，求：（1）\(a\)光在玻璃磚中的傳播速度\(v_{a}\)；（2）\(\theta\)角的大??；（3）當(dāng)入射角\(\theta\)增大時(shí)，\(a\)、\(b\)兩束光的折射角如何變化？12.（13分）材料：如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一質(zhì)量\(m=2×10^{-3}kg\)、電荷量\(q=1×10^{-6}C\)的帶正電小球，靜止在\(A\)點(diǎn)。某時(shí)刻，小球受到水平向右的恒定拉力\(F=4×10^{-4}N\)作用，開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過\(t=2s\)到達(dá)\(B\)點(diǎn)。已知\(A\)、\(B\)兩點(diǎn)間的距離\(s=4m\)。求：（1）小球到達(dá)\(B\)點(diǎn)時(shí)的速度大小\(v\)；（2）\(A\)、\(B\)兩點(diǎn)間的電勢(shì)差\(U_{AB}\)。13.（13分）材料：如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角\(\theta=37^{\circ}\)的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距\(L=0.4m\)。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為\(MN\)，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為\(B=.5T\)。在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量\(m_{1}=0.1kg\)，電阻\(R_{1}=0.1\Omega\)的金屬條\(ab\)放在導(dǎo)軌上，\(ab\)剛好不下滑。然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量\(m_{2}=0.4kg\)，電阻\(R_{2}=0.1\Omega\)的光滑導(dǎo)體棒\(cd\)置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑。\(cd\)在滑動(dòng)過程中始終處于磁場(chǎng)中，\(ab\)、\(cd\)與導(dǎo)軌接觸良好，且都與導(dǎo)軌垂直。已知\(ab\)與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)\(\mu=0.5\)，重力加速度\(g=.0m/s^{2}\)。（\(\sin37^{\circ}=0.6\)，\(\cos37^{\circ}=0.8\)）求：（1）金屬條\(ab\)剛放在導(dǎo)軌上時(shí)受到的摩擦力大?。唬?）導(dǎo)體棒\(cd\)下滑的最大速度\(v_{m}\)。答案：1.C2.B3.D4.C5.A6.B7.B8.C9.（1）導(dǎo)體棒在涂層上勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有\(zhòng)(mg\sin\theta=\mumg\cos\theta\)，解得\(\mu=\tan\theta\)。（2）導(dǎo)體棒從頂端滑到底端的過程中，重力做功\(W_{G}=mg\cdot3d\sin\theta\)，根據(jù)動(dòng)能定理\(W_{G}-W_{f}-Q=0\)，\(W_{f}=\mumg\cos\theta\cdot3d\)，聯(lián)立可得\(Q=mgd\sin\theta\)。10.（1）由\(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}\)，可得\(U_{2}=\frac{n_{2}}{n_{1}}U_{1}=\frac{1}{2}\times220V=110V\)。（2）\(I_{2}=\frac{U_{2}}{R}=\frac{110}{22}A=5A\)。（3）\(P_{1}=P_{2}=U_{2}I_{2}=110\times5W=550W\)。11.（1）\(v_{a}=\frac{c}{n_{a}}=\frac{3\times10^{8}}{\sqrt{2}}m/s=\frac{3\sqrt{2}}{2}\times10^{8}m/s\)。（2）由\(n_{a}=\frac{\sin90^{\circ}}{\sin\theta}\)，可得\(\sin\theta=\fra