广东省揭阳第一中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷

广东省揭阳市揭阳第一中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷 一、单选题 1．如图所示，原来不带电的长为l的导体棒水平放置，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。已知O为棒的中点，A、B为棒上左、右端的一点，当棒达到静电平衡后（　　）    A．棒整体带负电 B．A点电势比B点电势高 C．感应电荷在O处的场强方向水平向左 D．O点场强大小为 2．如图，理想变压器原、副线圈匝数比，、是两个完全相同的灯泡。当开关闭合、断开时，输入端电压有效值为、功率为，的功率为，两灯泡均正常发光；当开关闭合、断开时，输入端电压有效值为、功率为，的功率为，两灯泡均正常发光。下列关系式正确的是（    ）    A． B． C． D． 3．如图，面积为、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转动角速度，通过滑环向外电路供电，图中的三个灯泡、、都标有“，”字样。标有“，”字样，若它们都能正常发光，线圈电阻不计，则下列说法正确的是（　　）    A．图示位置，线圈内的磁通量为0，感应电动势为0 B．原副线圈匝数比为 C．矩形线框的匝数 D．矩形线框的输出电压最大值为 4．如图所示，在竖直放置的电路中，、均为可变电阻，平行板电容器C的极板水平放置，电源内阻不能忽略。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（　　） A．减小的阻值 B．减小的阻值 C．减小两板间的距离 D．断开电键S 5．图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2，小灯泡的电阻恒为0.8。则（　　）    A．理想电压表的示数U=6V B．线圈转动的角速度 C．转动过程中穿过线圈的最大磁通量 D．通过灯泡电流的瞬时表达式为 二、多选题 6．如图，一匀强电场方向与直角三角形ACD平面平行，，，AC边长度为15cm，过D点作AC的垂线垂足为E，A、C、D三点的电势分别为27V、和。，由以上信息可以得出（　　） A．E点的电势为 B．匀强电场的方向由A指向C C．匀强电场的大小为250V/m D．把一电子从C点移到E点，电场力做的功为21eV 7．如图甲、乙所示，同种材料制成边长为a的粗细均匀的正方形导体框处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，从A点通入电流I，下列说法正确的是（　　） A．若电路如图甲所示，线框受到的安培力大小为 B．若电路如图甲所示，线框受到的安培力大小为 C．若电路如图乙所示，线框受到的安培力大小为0 D．若电路如图乙所示，线框受到的安培力大小为 8．如图所示的电路中，定值电阻、，A为标称为（、）的小灯泡。已知电源的电动势为，断开电键K小灯泡A正常发光，假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化。则下列说法正确的是（    ）    A．灯泡A的电阻为 B．电源的内阻为 C．断开电键，电源的输出功率为 D．闭合电键，A消耗的实际功率为 9．如图所示，正三角形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场（包括边界），点为正三角形的中心，三角形的边长为，已知磁感应强度大小为，顶点有一粒子发射源，能朝点发射一系列速率不同的比荷均为的负粒子，忽略粒子间的相互作用以及粒子的重力。则下列说法正确的是（    ）    A．从点离开的粒子在磁场中运动的时间为 B．从边中点离开的粒子速率为 C．粒子的速度小于时，粒子在磁场中运动的时间不同 D．粒子的速率足够大时，粒子可以从边的中点离开 10．一带负电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法中正确的是（　　） A．处电场强度最小，但不为零 B．粒子在段做变速运动，段做匀变速直线运动 C．在处电势的关系为 D．段的电场强度大小和方向均不变，为一定值 三、实验题 11．在“电池电动势和内阻的测量”的实验中，已连接好部分实验电路。 (1)按图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来 。 (2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（选填“A”或“B”）。 (3)如图丙是根据实验数据作出的U-I图像，由图可知，电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。 (4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测 E真，r测 r真（选填“>”“<”或“＝”）。 12．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，动滑轮固定在小车左端，忽略动滑轮的质量。实验前他已平衡摩擦。    （1）先保持小车质量不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，读出弹簧测力计的示数F，得到多组a、F值，其中F （填“是”或“不是”）小车所受到的合外力。 （填“需要”或“不需要”）砂桶和砂的总质量远小于车的质量。 （2）根据实验数据，作出了加速度a和F的关系图像，可能符合实验事实的是 。 A．  B．  C．  D．   （3）实验中得到如图所示纸带，相邻计数点之间还有四个点没有标出，已知交流电源频率为，则小车运动的加速度为 。 （4）若图像斜率为，则小车的质量 。 四、解答题 13．如图所示，将长为50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强磁场中。当金属棒中通以0.4A的电流时，弹簧恰好不伸长。。 （1）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）当金属棒中通过大小为0.2A、方向由a到b的电流时，弹簧伸长1cm；如果电流方向由b到a，而电流大小不变，则弹簧伸长又是多少？ 14．如图所示， 一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，放置在水平地面上，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。 从t=0 时刻开始，磁场保持方向不变，大小按 B=kt 增加（k为已知常数）。 线框的质量为m，电阻为R，线框与水平面的动摩擦因数为μ，线框与水平面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）线圈中产生的感应电动势E； （2）线框开始运动的时刻 t0。    15．如图所示，平面直角坐标系y轴的左侧存在沿x轴正方向电场强度为E的匀强电场，一质量为m，带电量为的质子从P点由静止开始加速，P点的坐标为，从坐标原点射入圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直纸面向外，质子飞出磁场区域后，经过y轴上的M点再次进入电场，此时质子速度与y轴负方向夹角为，M点的坐标为，质子重力不计，求： （1）磁感应强度为多大； （2）圆形匀强磁场区域的最小面积； （3）在圆形磁场面积最小时，质子第三次经过y轴的y坐标。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 广东省揭阳市揭阳第一中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C B D BC BD BD AB BCD 1．C【详解】A．根据电荷守恒定律可知，棒的电荷量不变，故A项错误； B．由静电平衡可知，导体棒是一个等势体，所以其表面上各点电势处处相等，故B项错误； CD．由静电平衡可知，O点的合场强为零，感应电荷在O处电场强度与正点电荷在O处产生的电场强度大小相等，方向相反。正电荷在O点的电场强度大小为 所以感应电荷在O点处产生的场强为故C正确，D错误。故选C。 2．B【详解】A．当开关闭合、断开时，变压器原副线圈电压比为 灯泡正常发光有； 当开关闭合、断开时，变压器原副线圈电压比为 灯泡正常发光有 可得即故A错误； B．两种情况下流过灯泡的电流为额定电流，根据可得故B正确； C．根据 ；可得故C错误； D．当开关闭合、断开时，变压器原副线圈电流比为 灯泡正常发光有 可得 当开关闭合、断开时，变压器原副线圈电流比为 灯泡正常发光有 可得可得 根据 可得故D错误。故选B。 3．C 【详解】A．图示位置，穿过线圈内的磁通量为0，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故A错误； B．原线圈中的电流 副线圈中的电流 原副线圈的匝数比故B错误； CD．副线圈两端的电压 根据结合上述解得 发电机的输出电压最大值 根据解得故C正确，D错误。故选C。 4．B 【详解】AB．连接电容器的电路相当于断路，而与电容器串联，因此改变的阻值对电路无影响，而若减小的阻值，则电流中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 可知回路中电流增大，而由 可知，内电压增大，路端电压减小，而电容器与并联，即电容器两端的电压等于路端电压，所以电容器两端的电压减小，电容器极板间因此而形成的电场 电场减弱，而平衡时对带电油滴有 因此当减小的阻值，带电油滴将向下运动，故A错误，B正确； C．当减小两板间的距离，电容器两端的电压不变，根据 可知，电场强度增大，油滴将向上运动，故C错误； D．当断开电键S，电容器将放电，电场强度将减小直至为零，因此带电油滴将向下运动，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．小型发电机产生的电动势的有效值 理想电压表的示数故A错误； B．线圈转动的角速度为故B错误； C．小型发电机产生的电动势最大值为 转动过程中穿过线圈的最大磁通量故C错误； D．小型发电机产生的电动势瞬时表达式为 通过灯泡电流的瞬时表达式为故D正确。故选D。 6．BC 【详解】AB．三角形ACD中，根据几何关系可得 根据匀强电场的特点有 而解得 故D、E两点电势相等，DE为等势线，可得电场强度的方向沿AC方向，且由，故A错误，B正确； C．匀强电场的大小为故C正确； D．把一电子从C点移到E点，电场力做的功为故D错误。故选BC。 7．BD 【详解】AB．若电路如图甲所示，则流过支路和支路的电流都为，有效长度相当于的长度；根据左手定则可知，两支路受到安培力都为向上，则线框受到的安培力大小为 故A错误，B正确； CD．若电路如图乙所示，则流过支路的电流，流过支路电流；根据左手定则知，边和边受到安培力大小相等、方向相反，合力为零；边和边受到安培力方向都为向上，大小分别为 ， 可知线框受到的安培力大小为故C错误，D正确。故选BD。 8．BD 【详解】A．小灯泡的额定电流为 灯泡A的电阻为故A错误； B．断开电键K时，小灯泡A正常发光，根据闭合电路的欧姆定律得 解得故B正确； C．断开电键K时，电路中的总电流为，则电源的输出功率为故C错误； D．闭合电键K时，设外电路总电阻为，则有 根据闭合电路欧姆定律可得 灯泡两端的电压为 灯泡的实际功率为故D正确。故选BD。 9．AB 【详解】A．作出由点离开的粒子轨迹，如图所示    由几何关系可知该粒子在磁场中的轨迹所对应的圆心角为，该粒子在磁场中运动的时间为 又粒子的运动周期为 则粒子在磁场中运动的时间为故A正确； C．由洛伦兹力提供向心力可得 由几何关系可知，点离开的粒子轨道半径为联立可得 所以从点离开的粒子速度为 当粒子的速度小于时，粒子从边离开，粒子的轨迹所对应的圆心角均为，所以从边离开的粒子在磁场中运动的时间均为故C错误； B．如果粒子从边的中点离开磁场时，由几何关系可知粒子的轨道半径为 又所以粒子的速度为故B正确； D．由于边的中点在粒子入射方向的延长线上，所以无论粒子的速度多大，该粒子不可能从边的中点离开磁场，故D错误。故选AB。 10．BCD 【详解】A．一带负电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，根据 可得 可知图像的切线斜率表示电场力，由图像可知处切线斜率为零，则处受到电场力为零，处场强为零，给A错误； BD．段，图像的切线斜率绝对值不断减小，电场力不断减小，加速度减小，做加速度减小的变速运动；段，图像的切线斜率不断增大，电场力不断增大，加速度增大，做加速度增大的变速运动；段，图像的切线斜率保持不变，电场力不变，电场强度大小和方向均保持不变，加速度不变，做匀变速直线运动；故BD正确； C．根据又粒子带负电，可知粒子电势能大的位置对应的电势低，则有 故C正确。故选BCD。 11． B 1.5 1.0 < < 【详解】(1)[1]根据电路图连成实物图如下： (2)[2]为避免烧坏电表，闭合开关前，应使得滑动变阻器阻值最大，故滑动变阻器的滑片应置于B端。 (3)[3]图线与纵坐标的交点表示电源的电动势，故E＝1.5V。 [4]图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则有 (4)[5][6]由于电压表的分流作用，电压表的测量值偏小，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，电源的U－I图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻的测量值也小于真实值。 12． 不是 不需要 C 0.62 【详解】（1）[1][2]以小车为研究对象受力分析，其合力 故不是小车所受的合力。由于绳子上的拉力等于弹簧测力计的示数，不需要用砂桶和砂的总重力充当绳子拉力，故不需要砂桶和砂的总质量远小于车的质量； （2）[3]根据牛顿第二定律得故选C。 （3）[4]由于每两个计数点之间还有四个点，则计数点之间的时间间隔为，由逐差法可得小车运动的加速度的大小 （4）[5]图像中斜率故 命题意图：本题考查探究牛顿第二定律的实验，结合实验原理和图像处理综合考查学生科学探究的能力． 13．（1）0.5T；（2）3cm 【详解】（1）弹簧恰好不伸长时，ab棒受到向上的安培力和向下的重力mg，二者大小相等，即 解得，匀强磁场的磁感应强度的大小为 （2）当大小为的电流由a流向b时，ab棒受到两只弹簧向上的拉力及向上的安培力和向下的重力mg作用，处于平衡状态。根据平衡条件有 当电流反向后，ab棒在两只弹簧向上的拉力及向下的安培力和重力mg作用下处于平衡状态。根据平衡条件有联立解得 14．（1）；（2） 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可知 （2）根据闭合电路欧姆定律可知 线框开始运动的时满足其中B=kt0解得 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）质子从O点进入磁场的速度为，则有 质子进入磁场后的运动轨迹如图所示，反向延长M点的速度方向与x轴交点为C，作的角平分线交y轴于，即为运动轨道的圆心，即为运动轨道的半径，设为。    由几何关系可得 质子在磁场中由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 （2）最小的圆形磁场区域是以为直径的圆，设圆的半径为，则有 最小圆形区域的面积解得 （3）质子从M点进入电场后，有， 设质子从M点进入电场到质子第三次经过y轴的运动时间为t，在x方向 在y方向的位移联立解得 质子第三次经过y轴的坐标为 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 $$