黑龙江省绥化市肇东市第四中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷

肇东市第四中学高二物理期末考试卷 一、单选题 1．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，若R3消耗的功率为4W，则此电路中消耗的总功率为（　　） A．24W B．16W C．15W D．14W 2．如图所示，一直流电动机与阻值的电阻、理想电流表串联接在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关S，电流表的示数为2A，电动机正常工作，已知电动机线圈的电阻下列说法正确的是（　　） A．电动机正常工作时消耗的功率为24W B．电动机正常工作时的电压为2V C．电源的效率约为88.9% D．电动机的输出功率为12W 3．如图所示，质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O＇点，且处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为g。则（　　） A．无论B方向如何，悬线拉力一定不能为0 B．当B方向竖直向上时，每条悬线拉力大小为 C．当B方向竖直向上时，金属棒中的电流大小为 D．电流I的最小值为 4．如图，水平桌面上放置有光滑导轨m和n，在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q，且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用，重力加速度为g。当一条形磁铁从上方落下的过程中，下列说法正确的是（　　） A．p、q相互远离 B．条形磁铁加速度小于g C．导轨对桌面的压力减小 D．俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流 5．如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，b、c两点关于水平磁感线也对称，a、d两点为磁场中的另外两点。下列说法错误的是（    ） A．a、b、c、d四点中a点的磁场最强 B．b、c两点的磁感应强度不相同 C．若在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧 D．同一段通电导线分别放在a、d两点，则导线在a点所受的作用力较大 6．如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 7．某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计。流量计处于方向竖直向下的匀强磁场中，其测量管由绝缘材料制成，长为直径为，左右两端开口，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极。当污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，稳定后两端的电压为，显示仪器显示污水流量为（单位时间内排出的污水体积）下列说法正确的是（    ） A．匀强磁场的磁感应强度 B．侧电势比侧电势低 C．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大 D．污水流量与成正比，与无关 二、多选题 8．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则（　　） A．线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为 C．AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为 D．AC刚进入磁场时CD两端电压为 9．关于电源，下列说法中正确的是（　　） A．电源的电动势和电压单位相同，因此电动势就是电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置 C．电源的电动势表明，电源的电动势大小与非静电力做的功成正比 D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加 10．质量为m、电荷量为q的带正电小球，从倾角为θ的粗糙绝缘斜面（μ<tanθ）上由静止下滑，斜面足够长，整个斜面置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示。带电小球运动过程中，下面说法中正确的是（　　） A．小球在斜面上运动时做匀加速直线动 B．小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 C．小球最终在斜面上匀速运动 D．小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力刚好为零时的速率为 三、实验题 11．某小组测量一段金属棒的电阻率 (1)如图用螺旋测微器测得金属棒直径 ，用游标卡尺测得金属棒长度 。 (2)请按下面的电路图将实物连线补充完整 。 (3)某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，并用实验中所测量的物理量L、D、U、I等符号表示电阻率表达式，则 。 12．用如图所示电路测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择： A．电流表A1（0~3A）；电流表A2（0~0.6A）； B．电压表V1（0~3V）；电压表V2（0~15V）； C．滑动变阻器Rp1（10Ω，2A）；滑动变阻器Rp2（1000Ω，1A）； D．定值电阻R01（阻值2Ω，额定功率5W）；定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）。 (1)实验时，滑动变阻器选 （选填Rp1或Rp2），定值电阻选 （选填R01或R02）。 (2)请按图甲电路完善图乙实物的连线 。 (3)根据测得的数据得到如图所示的U-I图线。由图可知，该电源的电动势E= V，内电阻r= Ω。（结果均保留2位有效数字） 四、解答题 13．将长为L、电阻为R的导体棒截成相等的三段后，拼成等边三角形ABC，在A、B端接电压为U的直流电源，空间存在垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场（图中未画出），求： (1)通过电源的电流I； (2)AC边受到的安培力大小F。 14．如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路。ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量m=0.04kg的物体，不计一切摩擦。现使磁感应强度从零开始以的变化率均匀地增大。求： (1)金属棒上电流的方向； (2)感应电动势的大小； (3)物体刚好能离开地面的时间（g取10m/s2）。 15．如图，在xoy坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： (1)粒子在磁场中的运动半径r； (2)磁感应强度B的大小： (3)粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D B D B A CD BD BD 1．A 【详解】由于R2、R3并联，二者电压相等，电阻相等，则流过的电流相等，消耗的功率相等，即R2消耗的功率为4W，流过R1的电流为R2、R3的电流之和，即流过R1的电流为流过R3的电流的两倍，根据 可知，R1消耗的功率为R3消耗的功率的4倍，即16W，所以电路中消耗的总功率为 故选A。 2．A 【详解】B．令电路中电流为I，则定值电阻和电源内阻的电压之和为 解得 则电动机两端电压为 解得 故B错误； A．结合上述可知，电动机消耗的总功率 解得 故A正确； C．外电路消耗的功率 则电源的效率约为 解得 故C错误； D．电动机的发热功率为 结合上述可知，电动机的输出功率 解得 故D错误。 故选A。 3．D 【详解】A．当B的方向水平，安培力竖直向上，大小为时，悬线拉力为0，故A错误； B．当B方向竖直向上时，安培力沿水平方向，每条悬线拉力大小为 故B错误； C．由力的平衡条件可知B竖直向上时，安培力大小为 则金属棒中电流大小为 故C错误； D．当安培力与悬线拉力垂直时，安培力最小 解得 故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．条形磁铁从上方落下的过程中，当磁铁在回路上侧时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，p、q将相互靠近，故A错误； B．条形磁铁从上方落下的过程中，回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动，即方向向上，可知，条形磁铁加速度小于g，故B正确； C．条形磁铁从上方落下的过程中，当磁铁在回路上侧时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，导轨在安培力作用下有向下运动的趋势，可知，导轨对桌面的压力增大，故C错误； D．由于条形磁铁下端是N极还是S极不确定，即穿过回路的原磁场方向不确定，则回路中感应电流的方向也不确定，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，磁感线越密磁感应强度越大，所以a点的磁场最强，故A正确，不符合题意； B．对称性可知，b、c两点的磁感应强度大小相同，但方向不相同，由于磁感应强度为矢量，则 b、c两点的磁感应强度不同，故B正确，不符合题意； C．小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，由图可知d点的磁场方向向右，所以在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧，故C正确，不符合题意； D．图可知a点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，同一段通电导线分别放在a、d两点时，由于导线如何放置题中未说明，所以无法确定导线在这两点所受磁场力的大小关系，故D错误，符合题意。 故选D 。 6．B 【详解】根据右手定则可知，当杆ab向左移动时，金属杆ab产生由a到b的电流。 故选B。 7．A 【详解】ACD．流量 又因为电场力等于洛伦兹力，达到平衡时，电势差稳定，即 解得 U的大小与粒子浓度无关，所以流量 解得 故A正确，CD错误； B．磁场方向竖直向下，由左手定则，污水中的正离子聚集到端，负离子聚集到端，侧电势比侧电势高，B错误； 故选A。 8．CD 【详解】A．线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，故A错误； BD．AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势 则线框中感应电流为 此时CD两端电压，即路端电压为 故B错误，D正确； C．AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是 由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即 故C正确。 故选CD。 9．BD 【详解】A．电源的电动势和电压单位相同，电动势表示电源把其它形式能转化为电能本领大小的物理量，由电源自身性质决定，电压是两点间的电势差，二者不同，根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得知，当I=0时，U=E，即电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势，故A错误； B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故B正确； C．电动势是定义式，电动势大小由电源本身性质决定，与非静电力做功多少无关，故C错误； D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加，故D正确。 故选BD。 10．BD 【详解】AB．据题意小球运动过程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力，小球加速度为 小球做加速运动，且加速度也增大，故选项A错误，B正确； C．当小球对斜面压力为0时，小球加速度为gsinθ，小球速度继续增大，受到的洛伦兹力将大于小球重力垂直斜面方向上的分力，小球将脱离斜面，故C错误； D．当小球对斜面压力为0时，有 则此时速度为 故选项D正确。 故选BD。 11．(1) 6.123/6.124/6.125 102.30mm/10.230cm (2) (3) 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测得金属棒直径 6mm+0.01mm×12.4=6.124 [2]用游标卡尺测得金属棒长度L=10.2cm+0.05mm×6=102.30mm。 （2）实物连线如图 （3）根据 其中 解得 12．(1) Rp1 R01 (2) (3) 2.0 0.50 【详解】（1）[1][2]根据U-I图线得最大电流是0.4A，最大电压是2.0V，因此电流表应选A2，电压表应选V1；能保证电路安全，又方便实验操作，因此滑动变阻器选RP1；定值电阻可以选R01、（阻值2Ω、额定功率5W），如果选择R02，由于定值定值较大，电路电流较小，电流变化范围小，不能测多组实验数据。 （2）连线如图 （3）[1][2]根据 图象与纵坐标的交点为电池的电动势，故电动势为2.0V；图象的斜率绝对值为内电阻和定值电阻之和，故内电阻为： 13．(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，三边的电阻大小均相等为，三边长均为； 电源接在AB端，可得到AB间的电阻为 由欧姆定律可计算通过电源的电流 解得 （2）由并联电路分流特点，可知通过AC边的电流满足 且 I=IAC+IAB 即 由安培力公式可知 解得 14．(1)a到d (2)0.08V (3) 【详解】（1）由楞次定律（增反减同）可以判断，电流方向a到d； （2）则根据由法拉第电磁感应定律知 代入得 （3）物体刚要离开地面时受到的拉力F与重力mg平衡，而拉力F大小等于棒ad所受的安培力，所以由二力平衡知 磁感应强度大小为 感应电流大小为 由以上各式知 代入得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子在磁场中的运动情况如图所示 由几何关系得 解得 （2）根据洛伦兹力提供向心力 解得 （3）粒子在磁场做匀速圆周运动 粒子在磁场中运动时间 粒子从轴进入电场至速度为0过程中，可得 解得 粒子从点从第二次到达轴后向上偏转，经半个周期第三次到达轴，时间为 粒子从点射入到第三次到达轴的时间 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$