新疆维吾尔自治区哈密市伊州区哈密市第十五中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

2024-2025学年第二学期期末考试高二物理试题 一、选择题（本题共12小题， 每题4分，共48分。1---8单项选择题，9—12是不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分） 1. 如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（　　） A．甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中 B．乙图矩导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中 C．丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中 D．丁图矩形导电线圈绕水平轴匀速转动中 2.如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变的是（ ） A．粒子所带的电荷量 B．粒子速度的大小 C. 电场强度 D．磁感应强度 3. 锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为，输出电流为，手机电池的内阻为，下列说法正确的是（　　） A．充电器输出的电功率为 B．一部分电能转化为化学能，化学能的功率为 C．电池产生的热量为 D．充电器的充电效率为 4.有一个电流表G，内阻Rg＝30，满偏电流Ig＝1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是　　(　　) A．并联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05 B．并联一个2970的电阻，电压表内阻是3000 C．串联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05 D．串联一个2970的电阻，电压表内阻是3000 5. 在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的供电线上作业，头顶上方有供电线，供电线的电势高于 电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势线，、、、是等势线上的四个点。以下说法中正确的是（　　） A．在、、、四点中，点的电场最强 B．在、、、四点中，点的电势最高 C．若将某电子由移到，电场力一定做负功 D．将电子由移到电场力所做的功大于将电子由移到电场力所做的功. 6.某静电场的电场强度方向与轴平行，在轴上各点电势随坐标x的变化情况如图，现将一电子自处由静止释放（不计重力，以x轴正方向为正方向），则在间电场强度、电子运动速度、动能、电势能随坐标变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 7.如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框，磁感应强度随时间按图乙所示规律变化，下列说法正确的是( ) A.时刻线框的感应电流方向为 B. 时刻线框的感应电流方向为 C. 时刻线框的感应电流最大 D. 时刻线框受到的安培力方向向右 8．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为（　　） A． ∶2 B． ∶1 C． ∶1 D．3∶ 9. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和挡板上有可让粒子通过的狭缝和记录粒子位置的胶片平板下方有强度为的匀强磁场．下列表述正确的是( ) A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 10.如图所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时( ) A．电流表的示数减小 B．电流表的示数增大 C．电压表的示数减小 D．电压表的示数增大 11.如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为，其右端接有阻值为的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为质量分布均匀的导体杆垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，不计杆与导轨之间的摩擦。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力作用下从静止开始沿导轨运动距离时，速度恰好达到最大运动过程中杆始终与导轨保持垂直。设杆接入电路的电阻为，导轨电阻不计。则此过程中( ) A. 杆的速度最大值为 B. 流过电阻的电量为 C. 恒力做的功等于回路中产生的焦耳热 D. 恒力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量 12. 在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出），由A点斜射出一质量为m，带电量为的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中为常数。粒子所受重力忽略不计，以下说法中正确的是（　　） A. 粒子从A到C过程中电场力对它做 B. 粒子从A到C过程所经历的时间 C. 粒子经过C点时的速率 D. 粒子从A到B与从B到C过程所经历的时间相等 第二部分 非选择题（共52分） 二、实验题。（13题6分，14题6分，共12分。答案必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．） 13．（6分）某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材： A．电池组(3 V，内阻约1 Ω) B．电流表A1(0～3 A，内阻0.012 5 Ω) C．电流表A2(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω) D．电压表V1(0～3 V，内阻4 kΩ) E．电压表V2(0～15 V，内阻15 kΩ F．滑动变阻器R1(0～20 Ω，允许最大电流1 A) G．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A) H．开关、导线若干 (1)上述器材中，电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母）。电路应选_________，（填甲图或乙图）。U/V I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 0 (2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读为____ mm. 14. (6分)为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用： A．待测干电池一节 B．直流电流表（量程0 - 0.6 -3 A，0.6 A档内阻约为0.1Ω，3 A档内阻约为0.02Ω） C．直流电压表（量程0 -3 - 15 V，3 V内阻约为5 kΩ，15 V档内阻约为25 kΩ） D．滑动变阻器（阻值范围为0 --15Ω） E．滑动变阻器（阻值范围为0 -- 1000Ω） F．开关，导线若干 （1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选 （填代号）． （2）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为 V， 内电阻为 Ω． 三、计算题。（本题共4小题，共40分。按题目要求作答。解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15.（10分）如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，已知a、b两点相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60o角。将电荷量为＋2 × 10-8的点电荷从a点移到b点时，电场力做功为2 × 10-6J。 求： ⑴a、b两点电势差； ⑵匀强电场的场强大小； ⑶a、c两点的电势差。 16.（10分）如图所示，和为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为。质量为的金属杆置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。电路中除了电阻之外，杆的电阻，其余电阻不计。求： 感应电动势和电流的大小； 杆两端的电压及外力的大小。 17.（10分）如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。磁感应强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t)T，已知电路中的R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF，线圈A的电阻不计。求： (1)闭合S后，通过R2的电流大小； (2)闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R2的电荷量是多少？ 18. 如图所示的xOy坐标系，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示。现有一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场。已知OP之间的距离为d，不计粒子的重力。求： (1)O点到Q点的距离； (2)磁感应强度B的大小； (3)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间。 哈密市第十五中学2024--2025学年高二第二学期期末考试物理试卷（答案） 一、选择题。本题共12小题， 每题4分，共48分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C A B D C D A C AC BC BD BC 12.【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 W=qU 可得粒子从A到C过程中电场力做功为 故A错误； B．根据抛体运动的特点，粒子在x方向做匀速直线运动，相同水平位移，对应的运动时间相等，由对称性可知轨迹最高点D在y轴上，可令，根据牛顿第二定律有 解得 沿y轴方向，则有 ， 联立解得 则A到C过程所经历的时间 故B正确； C．由题可知，在DC段做类平抛运动，于是有 ， 解得 ， 故粒子经过C点时的速率 故C正确； D．由B项分析，粒子从A到B的时间为 粒子从B到C的时间为 故粒子从A到B与从B到C过程所经历的时间不相等，故D错误。 故选BC。 二、实验题（12分） 13、（6分） (1)电流表选C，电压表选D，滑动变阻器应F（填写器材前的字母）。 电电路应选_乙图_，（填甲图或乙图）。（每空1分,计4分） （2）0.900m m； 14、（每空2分，共6分） （1） D ； （2）测干电池的电动势为 1.35 V，内电阻为 0.5 Ω 三、计算题 15、（10分） 解：（1）a、b两点间的电势差为：Uab=Wab/q=100V （2）E=U/d=2500V/m （3）Ubc=Edbc×cos60°=2500×0.1×12=125V Uac=U ab+Ubc=225V 16. 解：当杆速度为，感应电动势为； 感应电流； 金属杆两端电压为路端电压，即，因金属杆做匀速运动，故合外力与安培力等大反向，故外力大小为。 17.（10分）解：(1)由于磁感应强度随时间均匀变化，根据B＝(6－0.2t)T，可知＝0.2T/s ， 所以线圈中感应电动势的大小为E＝n＝nS＝4V。 通过R2的电流为I＝＝A＝0.4A，由楞次定律可知电流的方向由上向下。 (2)闭合S一段时间后，电容器被充上一定的电荷量，此时其电压U＝IR2＝0.4×6V＝2.4V，断开S，电容器将放电，通过R2的电荷量就是C原来所带的电荷量， Q＝CU＝30×10－6×2.4C＝7.2×10－5C。 18、1)设Q点的纵坐标为h，到达Q点的水平分速度为vx，P到Q受到的恒定的电场力与初速度方向垂直，则粒子在电场中做类平抛运动，则由类平抛运动的规律可知，h＝v0t1(1分) 水平方向匀加速直线运动的平均速度 ＝， 则d＝(2分) 根据速度的矢量合成tan45°＝(2分) 解得h＝2d。(2分) (2)粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可得，粒子在磁场中的运动半径R＝2d(1分) 由牛顿第二定律得qvB＝m，(1分) 由(1)可知v＝＝v0(1分) 联立解得B＝(1分) (3)在电场中的运动时间为t1＝(1分) 在磁场中的运动周期为T＝＝(1分) 在第一象限中的运动时间为t2＝·T＝T(2分) 在第四象限内的运动时间为t3＝(1分) 带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝。(2分) 答案：(1)2d　(2)　(3) （答案） 一、选择题。本题共12小题， 每题4分，共48分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C A B D C D A C AC BC BD BC 12.【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 W=qU 可得粒子从A到C过程中电场力做功为 故A错误； B．根据抛体运动的特点，粒子在x方向做匀速直线运动，相同水平位移，对应的运动时间相等，由对称性可知轨迹最高点D在y轴上，可令，根据牛顿第二定律有 解得 沿y轴方向，则有 ， 联立解得 则A到C过程所经历的时间 故B正确； C．由题可知，在DC段做类平抛运动，于是有 ， 解得 ， 故粒子经过C点时的速率 故C正确； D．由B项分析，粒子从A到B的时间为 粒子从B到C的时间为 故粒子从A到B与从B到C过程所经历的时间不相等，故D错误。 故选BC。 二、实验题（12分） 13、（6分） (1)电流表选C，电压表选D，滑动变阻器应F（填写器材前的字母）。 电电路应选_乙图_，（填甲图或乙图）。（每空1分,计4分） （2）0.900m m； 14、（每空2分，共6分） （1） D ； （2）测干电池的电动势为 1.35 V，内电阻为 0.5 Ω 三、计算题 15、（10分） 解：（1）a、b两点间的电势差为：Uab=Wab/q=100V （2）E=U/d=2500V/m （3）Ubc=Edbc×cos60°=2500×0.1×12=125V Uac=U ab+Ubc=225V 16. 解：当杆速度为，感应电动势为； 感应电流； 金属杆两端电压为路端电压，即，因金属杆做匀速运动，故合外力与安培力等大反向，故外力大小为。 17.（10分）解：(1)由于磁感应强度随时间均匀变化，根据B＝(6－0.2t)T，可知＝0.2T/s ， 所以线圈中感应电动势的大小为E＝n＝nS＝4V。 通过R2的电流为I＝＝A＝0.4A，由楞次定律可知电流的方向由上向下。 (2)闭合S一段时间后，电容器被充上一定的电荷量，此时其电压U＝IR2＝0.4×6V＝2.4V，断开S，电容器将放电，通过R2的电荷量就是C原来所带的电荷量， Q＝CU＝30×10－6×2.4C＝7.2×10－5C。 18、1)设Q点的纵坐标为h，到达Q点的水平分速度为vx，P到Q受到的恒定的电场力与初速度方向垂直，则粒子在电场中做类平抛运动，则由类平抛运动的规律可知，h＝v0t1(1分) 水平方向匀加速直线运动的平均速度 ＝， 则d＝(2分) 根据速度的矢量合成tan45°＝(2分) 解得h＝2d。(2分) (2)粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可得，粒子在磁场中的运动半径R＝2d(1分) 由牛顿第二定律得qvB＝m，(1分) 由(1)可知v＝＝v0(1分) 联立解得B＝(1分) (3)在电场中的运动时间为t1＝(1分) 在磁场中的运动周期为T＝＝(1分) 在第一象限中的运动时间为t2＝·T＝T(2分) 在第四象限内的运动时间为t3＝(1分) 带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝。(2分) 答案：(1)2d　(2)　(3) 4 学科网（北京）股份有限公司 $$