精品解析：四川省眉山市仁寿第一中学校（北校区）2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024-2025学年高二上半期期末考试 物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：（本大题共7个小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。） 1. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，如图所示，虚线为等差等势面，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度相同 B. A点的电势比C点低 C. 带负电的雨滴在B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 D. 带负电的雨滴在空中下落的过程中，电势能减小 2. 如图所示，等边三角形abc位于匀强磁场中，磁场的方向与三角形平面平行，三角形的中心处有一长直导线，导线中通有垂直于三角形平面向里的恒定电流。已知b点的磁感应强度为0，则（　　） A. 匀强磁场的方向由c指向a B. a、c两处的磁感应强度相同 C. c处的磁感应强度方向垂直于bc向上 D. ac边上，中点处的磁感应强度最大 3. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为l，与导轨间的动摩擦因数为，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab所受安培力水平向左 B. 金属杆ab所受安培力大小为 C. 金属杆受到的摩擦力 D. 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小 4. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面判断正确的是（　　） A. 电势 B. 电势能 C. 电场强度 D. 加速度 5. 如图所示，电源电动势，内电阻，定值电阻。两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球质量，带电量，不考虑空气阻力。调节滑动变阻器的滑片，小球恰能到达A板。重力加速度，则此时（　　） A. 两极板间的电压为8V B. 两极板间的电场强度大小为 C. 通过电阻的电流为0.8A D. 滑动变阻器接入电路的阻值为 6. 如图所示，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示小球的运动轨迹。小球在a点的动能为20 eV，运动到b点时动能为2 eV。若取c点为零电势点，则当这个小球的电势能等于6 eV时，它的动能为（不计重力和空气阻力）（　　） A. 18 eV B. 12 eV C. 10 eV D. 8 eV 7. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，、分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图乙所示，和分别表示电子在A、B两点时的电势能。则下列说法中正确的是（　　） A. 该电场可能是孤立的点电荷形成的电场 B. 该电场方向可能从B指向A C. A、B两点的电势差为 D. 电子在A点的加速度小于在B点的加速度 二、多项选择题：本大题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有一个以上的选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分。 8. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN是它的下边界。现有质量为m、电荷量为q的带电粒子与MN成30°角垂直射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间可能为（　　） A. B. C. D. 9. 有一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、、四点的位置如图所示，、分别垂直于轴、轴，其中、、三点电势分别为、、，使一电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动，则下列判断正确的是（　　） A. 坐标原点的电势为 B. 电场强度的大小为 C. 该点电荷在点的电势能为 D. 该点电荷从点移到点过程中，克服电场力做功 10. 在如图所示的电路中，、和皆为定值电阻，为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为。设电流表的读数为，电流表的读数为，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于点，电压表V的读数为，当照射到的光强增大时，电压表、电流表示数变化大小分别为、，则（　　） A. 变大 B. 光强增大后，电源效率降低 C. 液滴带正电，光强增大后将向上运动 D. 三、实验题（本题共2小题，12题（1）每空1分其余每空2分共15分） 11. 在测定某一均匀细圆柱体材料的长度和直径时： 如图甲所示，用游标卡尺测其长度为________；如图乙所示，用螺旋测微器测其直径为________。 12. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌，电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来，测得长为960mm，宽为90mm，然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有： A.电压表（量程3V） B.电压表（量程15V） C.电流表A2（量程0.6A） D.电流表A2（量程3A） E.滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） F.滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.2A） G.保护电阻 某同学采用了图甲所示的电路图，在进行了正确操作后，得到了图丙所示的图像。 （1）实验中，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______；（填器材前的字母代号） （2）根据图乙所示，则该电池的电动势_______V，内阻_____；（结果保留到小数点后一位）。 （3）为了能准确地测量一块电芯的电动势E和内阻r，该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案，如图丙所示，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I，根据实验记录的数据绘制如图丁中所示的A、B两条图线，综合A、B两条图线，此电芯的电动势_____，内阻______（用图中、、、表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，电荷量为-q的有孔球从杆上的A点无初速度下滑，已知q≤Q，AB＝h。小球滑到B点时速度大小为。求： （1）小球由A到B的过程中静电力做的功； （2）已知UBC＝0，求A、C两点间的电势差。 14. 如图所示，矩形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质量为、带电荷量为的粒子以某初速度从点沿方向垂直射入磁场中，从点离开磁场。已知磁感应强度为，，粒子只受磁场力。求： （1）粒子的初速度大小； （2）若将粒子的初速度增大为原来的两倍，仍从点沿方向垂直射入磁场中，求粒子在磁场中运动的时间。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向内匀强磁场。一带电粒子以速度从y轴上的M点（0，）垂直于y轴射入电场，从N点（未画出）进入第四象限，恰好不穿过y轴而再回到电场。已知粒子的质量为m，电荷量为q，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求： （1）N点的坐标； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二上半期期末考试 物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：（本大题共7个小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。） 1. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，如图所示，虚线为等差等势面，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度相同 B. A点的电势比C点低 C. 带负电的雨滴在B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 D. 带负电的雨滴在空中下落的过程中，电势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由对称性可知，A、B两点的电场强度大小相同，但方向不同，选项A错误； B．因C所在的等势面比A所在等势面离负电荷云层更近，可知A点的电势比C点高，选项B错误； C．因B点的等势面较C点密集，可知B点电场线较C点密集，则B点场强大于C点场强，则带负电的雨滴在B点受到的电场力大于在C点受到的电场力，选项C错误； D．带负电的雨滴在空中下落的过程中，因电势逐渐升高，可知电势能减小，选项D正确。 故选D。 2. 如图所示，等边三角形abc位于匀强磁场中，磁场的方向与三角形平面平行，三角形的中心处有一长直导线，导线中通有垂直于三角形平面向里的恒定电流。已知b点的磁感应强度为0，则（　　） A. 匀强磁场的方向由c指向a B. a、c两处的磁感应强度相同 C. c处的磁感应强度方向垂直于bc向上 D. ac边上，中点处的磁感应强度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，中心处长直导线电流在b处的磁场方向平行于，由c指向a，由于b点的磁感应强度为0，所以匀强磁场的方向应该是a指向c，故A错误； BC．如图所示 可知a、c两处磁场的大小相等，方向不同；c处的磁感应强度方向垂直于bc向下，故BC错误； D．ac边的中点离直导线距离最近，且直导线电流在该点产生的磁场方向与匀强磁场方向相同，根据叠加原理可知，ac边上，中点处的磁感应强度最大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为l，与导轨间的动摩擦因数为，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab所受安培力水平向左 B. 金属杆ab所受安培力大小为 C. 金属杆受到的摩擦力 D. 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，金属杆ab所受安培力斜向左上，选项A错误； B．金属杆ab所受安培力大小为 选项B错误； C．金属杆受到的摩擦力 选项C错误； D．导轨对导体棒的支持力 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小，选项D正确。 故选D。 4. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面判断正确的是（　　） A. 电势 B. 电势能 C. 电场强度 D. 加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于带电粒子做曲线运动，所受电场力的方向指向轨迹的凹侧，且和等势面垂直，电场方向是由c指向b再指向a，由于沿电场方向，电势降低，所以 故A错误； B．由于N点电势大于M点电势，所以正电荷在N点的电势能大于在M点的电势能，故B正确； CD．由于相邻等势面之间的电势差相等，因为N点等势面密集，所以N点附近电场强度大，由于带电粒子只受电场力，所以根据牛顿第二定律可知，粒子在N点的加速度大于M点加速度，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，电源电动势，内电阻，定值电阻。两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球质量，带电量，不考虑空气阻力。调节滑动变阻器的滑片，小球恰能到达A板。重力加速度，则此时（　　） A. 两极板间的电压为8V B. 两极板间的电场强度大小为 C. 通过电阻的电流为0.8A D. 滑动变阻器接入电路的阻值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球恰能从B到A，由动能定理可得 解得 故A错误； B．两极板间的电场强度大小为 故B错误； C．由闭合电路欧姆定律可得 解得 故C正确； D．滑动变阻器接入电路的阻值为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示小球的运动轨迹。小球在a点的动能为20 eV，运动到b点时动能为2 eV。若取c点为零电势点，则当这个小球的电势能等于6 eV时，它的动能为（不计重力和空气阻力）（　　） A. 18 eV B. 12 eV C. 10 eV D. 8 eV 【答案】D 【解析】 【详解】由于带电小球在电场中移动时，只有电场力做功，因此只有动能和电势能之间的转化，因等势面为等差等势面，在相邻等势面间移动电荷动能变化相同，从a点到b点，动能减少了 所以从a点到c点动能减少了 由于小球在a点的动能为20 eV，所以c点动能为 取c点为零电势点，故当小球电势能为6 eV时，它的动能为 故选D。 7. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，、分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图乙所示，和分别表示电子在A、B两点时的电势能。则下列说法中正确的是（　　） A. 该电场可能是孤立的点电荷形成的电场 B. 该电场方向可能从B指向A C. A、B两点的电势差为 D. 电子在A点的加速度小于在B点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据电场力做功与电势能的变化关系可得 可得 图像的斜率表示电场力，可知电子受到的电场力恒定不变，则电场强度不变，电子在A点的加速度等于在B点的加速度，该电场不可能是孤立的点电荷形成的电场，故AD错误； B．从A到B，电子的电势能增加，根据 由于电子带负电，所以从A到B，电势降低，则该电场方向从A指向B，故B错误； C．从A到B，根据电场力做功与电势能的变化关系可得 可得A、B两点的电势差为 故C正确。 故选C。 二、多项选择题：本大题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有一个以上的选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分。 8. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN是它的下边界。现有质量为m、电荷量为q的带电粒子与MN成30°角垂直射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】由于带电粒子的电性不确定，其轨迹可能是如图所示的两种情况 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，可得 根据线速度和周期的关系，可得 联立解得 由图可知，若为正电荷，轨迹对应的圆心角为θ1＝300°，若为负电荷，轨迹对应的圆心角为θ2＝60°，则对应时间分别为 故选AD。 9. 有一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、、四点的位置如图所示，、分别垂直于轴、轴，其中、、三点电势分别为、、，使一电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动，则下列判断正确的是（　　） A. 坐标原点的电势为 B. 电场强度的大小为 C. 该点电荷在点的电势能为 D. 该点电荷从点移到点过程中，克服电场力做功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故 代入数据解得 故A错误； B．由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等可知，ab中点e电势为 连接Oe则为等势面，如图所示 根据几何关系可知，ab⊥Oe，则ab为一条电场线，且方向由b指向a，电场强度为 故B错误； C．该点电荷在c点的电势能为 故C正确； D．d点与b点电势相等，则该点电荷从a点移到d点电场中做功为 即克服电场力做功，故D正确； 故选CD。 10. 在如图所示的电路中，、和皆为定值电阻，为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为。设电流表的读数为，电流表的读数为，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于点，电压表V的读数为，当照射到的光强增大时，电压表、电流表示数变化大小分别为、，则（　　） A. 变大 B. 光强增大后，电源效率降低 C. 液滴带正电，光强增大后将向上运动 D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当照射到的光强增大时，阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，、以及内阻r上的电压变大，则所在的并联支路电压减小，可知电流减小，减小，故A错误； B．电源的效率为 光强增大后，外电阻减小，电源效率降低，故B正确； C．根据受力平衡可知，带电液滴受到的电场力向上，而电容器下极板带正电，可知液滴带正电，光强增大后上的电压变大，即电容器极板间的电压变大，板间场强变大，则带电液滴受到的电场力变大，液滴将向上运动，故C正确； D．由闭合电路的欧姆定律可得 可得 故D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，12题（1）每空1分其余每空2分共15分） 11. 在测定某一均匀细圆柱体材料的长度和直径时： 如图甲所示，用游标卡尺测其长度为________；如图乙所示，用螺旋测微器测其直径为________。 【答案】 ①. 10.355 ②. 1.196（1.195~1.197均可） 【解析】 【详解】[1]根据游标卡尺的读数规则主尺的读数加上游标尺的读数等于物体的长度，可得 [2]螺旋测微器固定刻度的读数加上可动刻度读数即为物体的直径，则有 12. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌，电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来，测得长为960mm，宽为90mm，然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有： A.电压表（量程3V） B.电压表（量程15V） C.电流表A2（量程0.6A） D.电流表A2（量程3A） E.滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） F.滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.2A） G.保护电阻 某同学采用了图甲所示的电路图，在进行了正确操作后，得到了图丙所示的图像。 （1）实验中，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______；（填器材前的字母代号） （2）根据图乙所示，则该电池的电动势_______V，内阻_____；（结果保留到小数点后一位）。 （3）为了能准确地测量一块电芯的电动势E和内阻r，该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案，如图丙所示，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I，根据实验记录的数据绘制如图丁中所示的A、B两条图线，综合A、B两条图线，此电芯的电动势_____，内阻______（用图中、、、表示）。 【答案】（1） ①. A ②. C ③. E （2） ①. 3.8##3.7##3.9 ②. 0.6##0.5##0.7##0.8##0.9 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]由图乙可知，电动势约为3.8V，所以电压表选A；最大电流不超过0.6A，所以电流表选C；为了调节方便，滑动变阻器选阻值较小的E。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可知图乙中图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值为 可得电源的内阻为 【小问3详解】 [1][2]当S2接1时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所以内阻测量值比真实值偏大；当S2接2时，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻，所以内阻测量值比真实值偏小。由于图线斜率的绝对值表示内阻，即S2接1时的图线陡一些，可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接2中的实验数据描出的，内阻测量值比真实值偏小。S2接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即S2接1时的电动势的测量值等于真实值，即有 由于S2接2时，当电路短路时，电压表没有分流，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的图线是B图线纵轴交点与A图线横轴交点的连线，可知 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，电荷量为-q的有孔球从杆上的A点无初速度下滑，已知q≤Q，AB＝h。小球滑到B点时速度大小为。求： （1）小球由A到B的过程中静电力做的功； （2）已知UBC＝0，求A、C两点间的电势差。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 带电小球由A向B运动的过程中，根据动能定理，有 解得静电力做功 【小问2详解】 根据静电力做功与电势差的关系，有W电＝qU 解得A、B两点间电势差为 则A、C两点间的电势差为 14. 如图所示，矩形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质量为、带电荷量为的粒子以某初速度从点沿方向垂直射入磁场中，从点离开磁场。已知磁感应强度为，，粒子只受磁场力。求： （1）粒子的初速度大小； （2）若将粒子的初速度增大为原来的两倍，仍从点沿方向垂直射入磁场中，求粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子将从MQ边射出，设偏向角为，有 解得 可知粒子在磁场中运动时间为 由 解得 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向内匀强磁场。一带电粒子以速度从y轴上的M点（0，）垂直于y轴射入电场，从N点（未画出）进入第四象限，恰好不穿过y轴而再回到电场。已知粒子的质量为m，电荷量为q，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求： （1）N点的坐标； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动 解得 ， （2）粒子进入磁场时，速度方向与+x方向的夹角满足 速度大小 在磁场中，根据几何关系 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 （3）粒子在磁场中转过的圆心角 用时 由磁场射入电场到再进入磁场过程 则粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $