精品解析：吉林省通化市梅河口市博文学校2024-2025学年高二上学期期末物理试题

2024-2025学年第一学期期末考试 高二物理试卷 一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8——10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　) A. 电场力F B. 电场强度E C. 电势能Ep D. 电场力做的功W 2. 如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则（ ） A. 点电荷一定向右做匀加速运动 B. 点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小 C. 将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功 D 将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做直线运动 3. 市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是(　　) A. 太阳能→电能→机械能 B. 太阳能→机械能→电能 C. 电能→太阳能→机械能 D. 机械能→太阳能→电能 4. 如图，a、c是通电螺线管轴线上的两点，b、d是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点，其中（　　） A. a点磁感应强度最大 B. b、d两点磁感应强度相同 C. b、c两点磁感应强度方向相同 D a、c两点磁感应强度方向相反 5. 质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知( ) A. 此粒子带负电 B. 下极板比上极板电势高 C. 若只增大加速电压，则半径变大 D. 若只增大入射粒子的质量，则半径变小 6. 如图所示是一台理想变压器，已知原线圈与副线圈的匝数比是4:1，当把原线圈加在20V的恒流电源上，那么副线圈两端的电压是（　　） A. 0V B. 20V C. 5V D. 无法确定 7. 如图所示，宽为L的金属导轨竖直放置，上端接有一阻值为R的电阻，导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒，与导轨始终接触良好且无摩擦，且保持水平。垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。不计导轨的电阻，重力加速度为g。将金属棒由静止释放，当运动达到稳定时，其速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴所带电荷为正电荷 B. 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小 C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动 D. 将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 9. 如图所示为一个有界的足够大的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个不计重力的带正电的粒子以某一速率v垂直磁场方向从O点进入磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与边界夹角为θ，下列有关说法正确的是（ ） A. 若θ一定，速度v越大，粒子在磁场中运动时间越长 B. 粒子在磁场中的运动时间与速度v有关，与角度θ大小无关 C. 若速度v一定，θ越小，粒子在磁场中运动时间越长 D. 粒子在磁场中运动时间与角度θ有关，与速度v无关 10. 如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是 A. 0-1s内，a、b两环中的磁场方向相反 B. 时刻，b环中磁通量零 C. 1-3s内，b环中的电流始终沿顺时针方向 D. 2-4s内，b环中的磁通量先增大后减小 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用图所示的多用电表测量一个阻值约为的电阻，测量步骤如下： （1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着_____________。 （2）将选择开关旋转到“”挡的____________位置。 （3）将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准__________。 （4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表读数如图所示，该电阻的阻值为_________。 （5）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。 12. 测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5 A。 （1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器________ A．1 000 Ω，0.1 A B．200 Ω，2.0 A C．20 Ω，2.0 A D．200 Ω，0.1 A （2）根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的电动势和电阻测量值分别为E测=_____ V，r测=_____ Ω． （3）本实验测出的E测__E真，r测__r真。（分别选填“＞”、“＜”、“＝”） 13. 如图所示，金属杆的质量为m，长为l，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θ角斜向上，结果静止于水平导轨上。求： (1)金属杆受到的摩擦力； (2)金属杆对导轨的压力。 14. 在如图所示的直角坐标系中，第一象限内有沿轴正方向的匀强电场，第四象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带负电粒子从轴上的点以大小为的速度沿轴正方向射入电场，并从轴上的点进入磁场区域，粒子经磁场偏转后垂直于轴方向进入第三象限。不计粒子自身的重力。求： （1）电场强度的大小E； （2）粒子到达点时的速度的大小与方向； （3）磁感应强度的大小。 15. 如图所示，线圈abcd面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： （1）转动中感应电动势的最大值和有效值； （2）电路中交流电压表和电流表的示数； （3）线圈由图示位置转过过程中，交变电动势的平均值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期期末考试 高二物理试卷 一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8——10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　) A. 电场力F B. 电场强度E C. 电势能Ep D. 电场力做的功W 【答案】B 【解析】 【详解】电场力、电势能以及电场力做功都与检验电荷的带电量有关，只有电场强度是由电场本身的特性决定的，与试探电荷的存在与否无关。 故选B。 2. 如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则（ ） A. 点电荷一定向右做匀加速运动 B. 点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小 C. 将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功 D. 将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，说明点电荷受到水平向右的电场力，所以M所在电场线电场方向也是水平向右，根据电场线的分布可知，该静电场不是匀强电场，所以点电荷在运动过程中受到的电场力不是恒定的，根据牛顿第二定律，点电荷运动的加速度也不是恒定的，所以点电荷向右做的不是匀加速运动，A错误； B．由图可知，N点电场线比P点电场线密集，所以N点的电场强度大于P点的电场强度，点电荷在N点受到的电场力大于P点处的电场力，所以点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度大，B错误； C．电势随电场方向逐渐减小，所以N点电势比P点高，将一负点电荷从P点移到N点，电势能减小，电场力做正功，C正确； D．将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，由于电场方向垂直等势线，则点电荷受到的电场力方向与运动方向不在同一条直线上，所以点电荷做曲线运动，D错误。 故选C。 3. 市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是(　　) A. 太阳能→电能→机械能 B. 太阳能→机械能→电能 C. 电能→太阳能→机械能 D. 机械能→太阳能→电能 【答案】A 【解析】 【详解】帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作．小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能．故选A． 4. 如图，a、c是通电螺线管轴线上的两点，b、d是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点，其中（　　） A. a点磁感应强度最大 B. b、d两点磁感应强度相同 C b、c两点磁感应强度方向相同 D. a、c两点磁感应强度方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．a点在螺线管的端面处，c点在螺线管的内部，b、d两点在螺线管中部，所以c点的磁感线比较密集，磁场较强，故A错误； BCD．根据磁铁周围磁感线的分布特点可知b、d两点的磁感应强度方向都水平向左，c点的磁感应强度方向水平向右，a点的磁感应强度方向向右，故B正确，CD错误。 故选B。 5. 质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知( ) A 此粒子带负电 B. 下极板比上极板电势高 C. 若只增大加速电压，则半径变大 D. 若只增大入射粒子的质量，则半径变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，粒子带正电，故A错误； B．粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误； C．根据动能定理得 由 得 若只增大加速电压，则半径变大，若只增大入射粒子的质量，则半径变大，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示是一台理想变压器，已知原线圈与副线圈的匝数比是4:1，当把原线圈加在20V的恒流电源上，那么副线圈两端的电压是（　　） A. 0V B. 20V C. 5V D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】变压器是根据电磁感应原理制成的，不能改变恒流电源的电压，则当把原线圈加在20V的直流电源上，那么副线圈两端的电压是0。 故选A。 7. 如图所示，宽为L的金属导轨竖直放置，上端接有一阻值为R的电阻，导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒，与导轨始终接触良好且无摩擦，且保持水平。垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。不计导轨的电阻，重力加速度为g。将金属棒由静止释放，当运动达到稳定时，其速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当运动达到稳定时，重力等于安培力，则 解得 故选A。 8. 如图所示，平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴所带电荷为正电荷 B. 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小 C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动 D. 将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 【答案】BD 【解析】 分析】 【详解】A．电容器的上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连，则两极板间电场方向竖直向下。油滴静止，所受重力竖直向下，则所受电场力竖直向上，油滴带负电，故A错误； B．根据 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小，故B正确； C．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则两极板之间的距离增加，根据 知电场强度减小，则油滴所受电场力减小，可知油滴所受合力竖直向下，会由静止向下运动，故C错误； D．将平行板电容器的上极板水平向左移动一小段距离，由于两极板间电压不变，两极板间距离不变，则电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍然保持平衡状态，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示为一个有界的足够大的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个不计重力的带正电的粒子以某一速率v垂直磁场方向从O点进入磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与边界夹角为θ，下列有关说法正确的是（ ） A. 若θ一定，速度v越大，粒子在磁场中运动时间越长 B. 粒子在磁场中的运动时间与速度v有关，与角度θ大小无关 C. 若速度v一定，θ越小，粒子在磁场中运动时间越长 D. 粒子在磁场中运动时间与角度θ有关，与速度v无关 【答案】CD 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动轨迹如图所示。 由洛伦兹力提供向心力可得 又 可得粒子在磁场中运动的周期为 由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角为，则运动时间为 可知t与v无关；t与θ有关，且θ越小，t越大。 故选CD。 10. 如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是 A. 0-1s内，a、b两环中的磁场方向相反 B. 时刻，b环中磁通量为零 C. 1-3s内，b环中的电流始终沿顺时针方向 D. 2-4s内，b环中的磁通量先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A.0-1s内，环中磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知、环中的感应电流沿逆时针方向，根据安培定则可知环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，故选项A符合题意； B.时刻环中磁通量的变化率最大，感应电流最大，因此环中感应电流的磁通量不为零，故选项B不符合题意； C.1-3s内，环中磁通量先向里减小，后向外增大，根据楞次定律可知环中感应电流方向始终沿顺时针方向，因此环中的感应电流方向始终沿顺时针方向，故选项C符合题意； D. 2-4s内，环中磁通量的变化率先减小后增大，因此环中感应电流先减小后增大，环中磁通量先减小后增大，故选项D不符合题意． 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用图所示多用电表测量一个阻值约为的电阻，测量步骤如下： （1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着_____________。 （2）将选择开关旋转到“”挡的____________位置。 （3）将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准__________。 （4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表读数如图所示，该电阻的阻值为_________。 （5）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。 【答案】 ①. 电压和电流公共的零刻度线上 ②. ×1 ③. 电阻的零刻度线上 ④. 19.0 【解析】 【详解】(1)[1]使用多用电表测电阻时，要先对多用电表进行机械调零，使多用电表指针指向电压和电流公共的零刻度线上； (2)[2]将选择开关旋转到“”挡的×1位置； (3)[3]将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的零刻度线上； (4)[4]该电阻的阻值为19.0Ω。 12. 测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5 A。 （1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器________ A．1 000 Ω，0.1 A B．200 Ω，2.0 A C．20 Ω，2.0 A D．200 Ω，0.1 A （2）根据实验得到图象如图乙所示，可求得干电池的电动势和电阻测量值分别为E测=_____ V，r测=_____ Ω． （3）本实验测出的E测__E真，r测__r真。（分别选填“＞”、“＜”、“＝”） 【答案】 ①. C ②. 1.45 ③. 2.0 ④. ＜ ⑤. ＜ 【解析】 【详解】（1）[1]实验时应选用阻值较小的滑动变阻器C即可。 故选C。 （2）[2][3]由图像可知，E=1.45V；内阻 （3）[4][5]由于电压表的分流作用，则本实验测出的E测＜E真，r测＜r真。 13. 如图所示，金属杆的质量为m，长为l，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θ角斜向上，结果静止于水平导轨上。求： (1)金属杆受到的摩擦力； (2)金属杆对导轨的压力。 【答案】(1) f = BIlsinθ，(2) FN = mg - BIlcosθ 【解析】 【详解】(1)对导体棒作受力分析有 F安 = BIl 根据共点力的平衡有 f = F安sinθ = BIlsinθ (2)竖直方向的受力有 mg = FN + F安y = FN + BIlcosθ 整理得 FN = mg - BIlcosθ 14. 在如图所示的直角坐标系中，第一象限内有沿轴正方向的匀强电场，第四象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带负电粒子从轴上的点以大小为的速度沿轴正方向射入电场，并从轴上的点进入磁场区域，粒子经磁场偏转后垂直于轴方向进入第三象限。不计粒子自身的重力。求： （1）电场强度的大小E； （2）粒子到达点时的速度的大小与方向； （3）磁感应强度的大小。 【答案】（1）；（2），方向与x轴正方向成角；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，沿轴方向，有 其中 沿轴方向，有 解得 （2）粒子到达点时的水平分速度大小为，竖直分速度大小为，水平方向，有 竖直方向，有 解得 则粒子到达点时的速度大小 方向与轴正方向成角； （3）粒子从点进入磁场后做圆周运动的轨迹如图所示 由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径 由洛伦兹力提供向心力，有 解得 15. 如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： （1）转动中感应电动势的最大值和有效值； （2）电路中交流电压表和电流表的示数； （3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。 【答案】（1）100V，；（2），；（3） 【解析】 【详解】由题意交流电的频率 角速度为 最大值 感应电动势的有效值 线圈电阻为，外接电阻，根据闭合电路欧姆定律，则交流电压表的电压 而电流表的示数 （3）线圈由图示位置转过的过程中 这段时间内的平均值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $