四川省泸州市龙马潭区泸化中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

泸州市龙马潭区泸化中学高2023级高二上期期末考试 物 理 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共6页，满分100分。 注意事项: 1．答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卷上相应位置。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂在答题卷对应题目号的位置上，填涂在试卷上无效。 3．非选择题答案请使用黑色签字笔填写在答题卷对应题目号的位置上，填写在试卷上无效。 第I卷（选择题） 一、单选题（共28分） 1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列各项说法中哪项是不符合历史事实的（     ） A．卡文迪许测出了引力常数 B．安培最早发现了电流周围存在着磁场 C．伽利略最早系统地研究了匀加速直线运动 D．库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律 2．关于电流，下列说法正确的是（    ） A．只有正电荷的定向移动才能形成电流 B．把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 C．金属导体导电的时候，导体中电荷的定向移动方向和电流方向相同 D．方向不变的电流叫恒定电流 3．某简化电路如图所示，电源电动势，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为9V，电流表示数为1A，电流表示数为0.4A。已知定值电阻，，电表可视为理想表，当滑动变阻器滑片滑动时，电压表示数变化量为，电流表示数变化量为，以下判断正确的是（　　） A． B． C．滑动变阻器滑片向左移动，示数增大 D．滑动变阻器滑片向左移动，电源功率减小 4．交流发电机的工作原理示意图如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，边长为L的单匝正方形金属框以恒定角速度绕垂直于磁场方向的轴OO'转动，不计金属框电阻。图乙为金属框产生的电压U随时间变化的图像。则下列说法正确的是（　　） A．电压有效值为U0 B．ab边产生的最大电动势为U0 C．t=0s时金属框平面垂直于中性面 D．交流电周期为 5．如图，一半圆形线圈绕竖直直径所在的轴线OO′匀速转动，OO′右侧有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。已知半圆形线圈半径为r，线圈电阻不计，外接电阻大小为R，半圆形线圈匀速转动的角速度为ω，则通过电阻R上电流的有效值为（　　）    A． B． C． D． 6．如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图．要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起．结合你所学过的知识，判断下列说法中正确的是： A．Rt必须是热敏电阻，低温时电阻值很小，高温时电阻值很大 B．当高温时Rt阻值减小，X、P之间电压升高，电铃响起T C．虚线处应该接入一个“非”门元件 D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻R的阻值 7．如图所示，水平面内固定有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，左端连接一阻值为R的定值电阻，虚线右侧的区域内存在竖直方向的匀强磁场磁感应强度大小为B。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好，电阻均为r，质量均为m；金属杆1静止在磁场的左边缘，且仍在磁场内。当金属杆2从距磁场边界左侧处由静止开始在水平向右的恒力F作用下开始运动，进入磁场后恰好能做匀速运动。现将金属杆2从磁场边界左侧处由静止开始仍在恒力F作用下运动，在金属杆2进入磁场的同时，用相同的恒力F作用在金属杆1上，金属杆1、2与导轨始终接触良好，关于以后的运动，下列说法不正确的是（    ） A．两金属杆先向右做加速运动，后同时开始做匀速运动 B．回路中感应电动势的最大值是 C．磁场中金属杆1与金属杆2所受的安培力大小相同、方向不同 D．在金属杆2进入磁场后的任意时刻两杆的速度之差保持不变 二、多选题（共15分） 8．下列关于以下四幅插图的说法正确的是（    ） A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，但是磁铁转得更快 B．图乙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 C．图丙是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过 D．如图丁，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 9．图为模拟远距离输电的部分测试电路．a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1<R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k<1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示．当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用△I和△U表示．则以下说法正确的是 A． B． C．电源的输出功率一定减小 D．电压表示数一定增加 10．如图为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是（　　） A．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大 B．仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大 C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变小 D．仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11．（本题6分）如图所示，在“探究磁场对通电导线的作用力”实验中，两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中，磁感应强度垂直于导轨平面开始时，金属棒放在导轨正中间的位置处，当金属棒受到安培力作用时沿导轨运动，忽略金属棒与导轨之间的摩擦。 （1）闭合开关，观察到金属棒水平向 运动（填“左”或“右”）； （2）若要改变金属棒的运动方向，下列措施可行的是 ； A．仅改变电流的方向                 B．仅改变磁场的方向 C．电流的方向和磁场的方向同时改变   D．调节滑动变阻器的滑片，减少接入电路的电阻 （3）为了使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，下列措施可行的是 。 A．增加金属水平导轨的长度       B．增加金属棒的长度 C．向右移动滑动变阻器的滑片     D．增加金属水平导轨的间距 12．（本题10分）用如图所示的电路图测量两节干电池的电动势E和内阻r。在下列实验器材中选出适当的实验器材进行实验。 A．电压表（V）（量程0～3V，内阻约为3kΩ）； B．电流表（）（量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω）； C．电流表（）（量程0～3A，内阻约为0.025Ω）； D．定值电阻； E．滑动变阻器R（阻值约为15Ω）； F．电源E（二节干电池，电动势约为3.0V）； G．开关S一个，导线若干。则： （1）实验中为了提高精度，电流表应选用 （选填器材代号）。 （2）选择适当的器材连接好实验电路后，闭合开关S，通过调节滑动变阻器R的阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，结果发现电压表示数的变化范围较小，出现该现象的主要原因是 。 ①结合提供的实验器材，将电路进行改进，请在虚线框中画出改进后的电路图（其中，部分电路已画出）。 ②根据改进后实验中记录的电流表的示数I和电压表的示数U，得到了如图所示的U-I图像，根据图像可知，电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω（结果均保留2位小数）。 四、解答题（共41分） 13．（本题12分）如图所示，两平行光滑导轨相距，并与水平面成夹角，竖直向下的匀强磁场的磁感应强度，将一个质量的导体棒与导轨相互垂直地搁在导轨上，为了使导体棒能静止在导轨上，导体棒内的电流的方向和大小应如何？ 14．（本题13分）如图所示，空间中有边长为L的正方形区域，一质量为m、电荷量为的带电粒子；从P点以初速度沿方向运动，不计粒子重力。 （1）若在整个空间中仅加上垂直纸面向外的匀强磁场，要使粒子能从边界射出，求所加匀强磁场的磁感应强度的最小值和最大值； （2）如图，为平行于和的虚线，且，仅在以上的空间中加上竖直向下的匀强电场要使粒子能从边界射出，求所加匀强电场的电场强度的最小值。 15．（本题16分）如图所示，足够长的两平行金属导轨水平放置，两导轨间的距离，导轨右侧与原、副线圈匝数之比的理想变压器相连。导轨中间分布有磁感应强度大小的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。导体棒以的速度沿导轨水平向右匀速滑动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，变压器副线圈所接电阻，其余电阻不计，电压表和电流表均为理想交流电表。求： （1）试求导体棒两端的最大电压的大小； （2）电压表的示数； （3）电流表的示数。 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 B B B D D C C ABD BCD BC 11． 右 AB AD 12． A1 （2）[2]根据闭合电路欧姆定律，可得 可知电压表示数的变化范围较小主要原因是电源内阻较小。 ①[3]改进后的电路图为 2.95 0.50 13． 导体棒静止，处于平衡状态，导体棒受力如图所示 导体棒受到的安培力F=BIL，由图示可知 F=mgtan37° 联立由可得 由左手定则可知，电流方向：由a指向b。 14．（1），；（2） （1）根据牛顿第二定律，洛伦兹力提供向心力 解得 可知B越大，轨迹半径越小 如图所示，当粒子从N点射出时，所加匀强磁场的磁感应强度最大，此时轨迹半径为 当粒子从M点射出时，所加匀强磁场的磁感应强度最小，此时轨迹半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 ， （2）当粒子恰好从M点出射时，电场强度最小，粒子的运动轨迹如图所示 设粒子在虚线上方运动时长为，虚线下方运动时长为，则在水平方向有 将离开匀强电场时的速度分解到竖直方向的和水平方向的，则 粒子离开匀强电场后做匀速直线运动，则 解得 ， 竖直方向有 解得 15．（1）；（2）12V；（3）3A （1）最大电压为 故导体棒两端的最大电压的大小为。 （2）在导体棒向右匀速运动的过程中，因磁场边界为正弦曲线，则切割有效长度满足正弦函数关系式，为 所以棒中感应电动势瞬时值表达式为 为正弦交流电，则感应电动势有效值为 故电压表的示数为12V。 （3）根据 其中U1的值即为E的值，为12V，则可求得 则有 故电流表的示数为3A。 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$