精品解析：安徽省六安市叶集皖西当代中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷

叶集皖西当代中学高二年级期末考试 物理 本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟。 考生注意： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 假设一次闪电流动的电荷量约为800C，持续的时间大约是0.004s，则形成的平均电流约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由电流的定义式 可得 故选B。 2. 如图所示，真空中，a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k，ab=bc=，∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑吸引力，由库仑定律均为 两力的夹角成120°，则两个力的合力大小为 故选D。 3. 如图所示，一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中，从某时刻开始，空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则对于该圆形线圈（　　） A. 将产生恒定的逆时针方向的电流 B. 有扩张的趋势 C. 各个点所受安培力相同 D. 所受安培力合力向右 【答案】A 【解析】 【详解】AB．空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则穿过该圆形线圈的磁通量向里增加，由楞次定律增反减同，可知该圆形线圈将产生恒定的逆时针方向的电流；由楞次定律增缩减扩推论可知，该圆形线圈有收缩的趋势，故A正确，B错误； CD．由于安培力是矢量，所以该圆形线圈各个点所受安培力大小相等，方向不同；该圆形线圈所受安培力合力为0，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，相邻的等势线电势差相等，即，实线为一带正电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在点电势能小于粒子在点电势能 B. 粒子在点的加速度大于在点的加速度 C. 粒子在点的动能小于点动能 D. 点电势比点电势高 【答案】A 【解析】 【详解】A．因电场线与等势面互相垂直，由正电粒子的在电场力下的运动轨迹，可得可得电场线如图所示 粒子从P点到Q点的过程中，电场力做负功，电势能增加，故在点电势能小于粒子在点电势能，A正确； B．因Q点处的等势面密集，故Q点的电场强度大，故电荷在Q点受到的电场力大于P点受到的电场力，粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度，B错误； C．若粒子从P点运动到Q点，则电场力做负功，粒子动能减小，故P点动能大于Q点动能，若粒子从Q点到P点，电场力做正功，动能增大，P点动能大于Q点动能，故粒子在P点动能一定大于Q点动能，C错误； D．电场线与等势面互相垂直，由正电粒子的在电场力下的运动轨迹，可得可得电场线如图所示 由于沿电场线方向电势降低，故P点的电势低于Q点的电势，D错误。 故选A。 5. 如图所示，导体的长为，绕点以角速度匀速转动，长为，且、、三点在一条直线上，有一磁感应强度为的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么两端的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因导体AB上各点的角速度相等，根据角速度、线速度的关系 可知v与r成正比，则AB的平均速度 AB两端的电势差大小等于导体AB中感应电动势的大小，即有 故选D。 6. 如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，若以顺时针电流为正方向，则线框中的电流随位移图像的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】位移在之间时，ab边切割磁感线，相当于电源，电源电动势大小为Blv，其电流大小为 根据右手定制可知方向为逆时针； 位移在之间时，ab、cd边切割磁感线，相当于电源，电源电动势大小均为Blv，产生的感应电动势相互叠加，根据右手定制可知方向均为顺时针，其电流大小为 位移在之间时，ab、cd边切割磁感线，产生的感应电动势相互抵消，回路无感应电流； 位移在之间时，cd边切割磁感线，相当于电源，电源电动势大小为Blv，其电流大小为 根据右手定制可知方向为逆时针。 故选B。 7. 如图所示，在平面上以O为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于平面向外。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从原点O以初速度大小为沿y轴负方向开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为。A到O的距离为d，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】粒子的运动轨迹如图所示，设粒子运动的半径为R，由几何关系可知 解得 则圆形磁场区域的半径为 故选B。 8. 如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L的正方形闭合线框abcd，其四个顶点均位于一个圆形区域的边界上，ac为圆形区域的一条直径，ac上方和下方分别存在大小均为B、方向相反的匀强磁场。现给线框接入从a点流入、d点流出的大小为I的恒定电流，则线框受到的安培力的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ABCD．电流经过A点后分成两条支路，其大小分别为 , 如图判断线圈四边受安培力大小和方向分别为 ，向右 ，向下 ，向右 , 向上 则线框受到的安培力的大小为 ABC错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 质量为m、电荷量为q的微粒，以与水平方向成θ角的速度 v，从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 该微粒一定带正电荷 B. 微粒从O到A的运动是匀速直线运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的场强大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．若微粒带正电，它受竖直向下的重力mg、水平向左的电场力qE和斜向右下的洛伦兹力qvB，微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电，它受竖直向下的重力mg、水平向右的电场力qE和斜向左上的洛伦兹力qvB，又知微粒恰好沿直线运动到A，可知微粒应该做匀速直线运动，故B 正确，A 错误； CD．由平衡条件可知 得磁场的磁感应强度 电场的场强 故C、D正确。 故选BCD。 10. 平面内有如图所示的折线，其中，，，。空间有一平行于此平面的匀强电场，各点电势分别为：，，。下列说法正确的是（　　） A. 电子在点的电势能为13eV B. 点电势为 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．，电子在点具有的电势能为 故A错误； B．根据匀强电场的性质 可得 故B正确； CD．在上找一点 可知 和A为等势点，即等势线，三角形ABG为等边三角形，根据电场线与等势线垂直，可知 故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：共58分。 11. 某同学要测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，实验步骤如下： （1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L=_______mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径________mm； （3）某同学先用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋转到________挡（选填“×100”或“×1”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________。 【答案】 ①. 50.15 ②. 4.700##4.699##4.701 ③. ×100 ④. 1200 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺主尺读数为精确度为50mm，游标尺的最小分度值为0.05mm，读数为3×0.05mm，故长度为：50mm+3×0.05mm=50.15mm； （2）[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度最小分度值为0.01mm，读数为20.0×0.01mm，故直径为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm； （3）[3][4]用多用表“×10”倍率的电阻挡测量该圆柱体的电阻时，发现指针偏角过小，说明被测电阻阻值较大，此时需换用大倍率，故换“×100”挡；重新进行欧姆调零后进行测量；由图丙所受可知，电阻阻值为：12×100Ω=1200Ω； 12. 为测量某电源的电动势E（约为3V）和内阻r（约为），小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为1A，定值电阻。请回答下列问题： （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最__________端；（选填“左”或“右”） （2）闭合开关S后，移动滑片P改变变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像； （3）用图甲的电路进行实验，将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像，如图丙中__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的图线所示； （4）从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图__________（选填“甲”或“乙”）实验电路；用该图测得的电源的内阻__________（选用、、、、、表示）。 【答案】 ①. 左 ②. Ⅱ ③. 乙 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移至最左端，保证开始时接入电路的滑动变阻器阻值最大，用以保护电路和仪器。 （3）[2]对题图甲，根据闭合电路欧姆定律可得 可知，当I是零时 对题图乙，根据闭合电路欧姆定律可得 可知，当Ⅰ是零时，对应 则可知标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。标记为Ⅱ的图线是采用实验电路图甲测量得到的。 （4）[3][4]由于电流表的内阻已知，则宜选图乙所示实验电路，采用实验电路乙测量得到图丙中图线Ⅰ对应的和满足 解得 则 13. 如图所示，匀强电场中一带正电的点电荷q在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知，，q的电荷量为，AB之间的距离，A点电势，，不计点电荷重力。求： （1）匀强电场场强大小和方向； （2）q在从A到B的过程中电势能的变化量； （3）A、B间的电势差及B点电势。 【答案】（1）5N/C，方向与恒力F方向相反；（2）增加；（3）-2V；3V 【解析】 【详解】（1）由题可知，正的点电荷做匀速直线运动，故电场力与恒力F大小相等、方向相反，则有 代入数据解得 场强方向与恒力F方向相反； （2）从A到B的过程中，电场力做负功，则有 电势能的变化量 （3）AB间的电势差 由 可得 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为（0，L）的P点沿x轴正方向，以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为（2L，0）的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子从P点射出后在电场中做类平抛运动，则， 根据牛顿第二定律有 联立，解得， 【小问2详解】 根据类平抛运动规律可知，穿过x轴时速度与水平方向的夹角满足 其中为穿过x轴时位移与水平方向的夹角，解得 则进入磁场的速度为 根据洛伦兹力提供向心力有 又 解得 根据几何关系可知粒子从O点射出磁场，如图 粒子在磁场中运动的周期为 联立，解得 在磁场运动的时间为 粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间 15. 如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L=3m，与水平面成θ=53°，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=2Ω。R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m=1kg的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的电阻R也为2Ω.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v=2m/s，此时整个电路消耗的电功率为12W。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。g取10m/s2，求： （1）在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小； （2）如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x=1m距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的焦耳热； （3）断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离d后，通过导体棒ab的电量为q=3C，求这段距离d。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当导体棒以速率v匀速下降时，电路中的总电阻 由 得 感应电动势 由 得 【小问2详解】 根据能的转化和守恒定律可知 得 由能量守恒 得 【小问3详解】 根据法拉第电磁感应定律有 ，， 可得 由 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 叶集皖西当代中学高二年级期末考试 物理 本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟。 考生注意： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 假设一次闪电流动的电荷量约为800C，持续的时间大约是0.004s，则形成的平均电流约为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，真空中，a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k，ab=bc=，∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中，从某时刻开始，空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则对于该圆形线圈（　　） A. 将产生恒定的逆时针方向的电流 B. 有扩张的趋势 C. 各个点所受安培力相同 D. 所受安培力合力向右 4. 如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，相邻的等势线电势差相等，即，实线为一带正电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在点电势能小于粒子在点电势能 B. 粒子在点的加速度大于在点的加速度 C. 粒子在点的动能小于点动能 D. 点电势比点电势高 5. 如图所示，导体的长为，绕点以角速度匀速转动，长为，且、、三点在一条直线上，有一磁感应强度为的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么两端的电势差为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，若以顺时针电流为正方向，则线框中的电流随位移图像的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在平面上以O为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于平面向外。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从原点O以初速度大小为沿y轴负方向开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为。A到O的距离为d，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的半径为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L的正方形闭合线框abcd，其四个顶点均位于一个圆形区域的边界上，ac为圆形区域的一条直径，ac上方和下方分别存在大小均为B、方向相反的匀强磁场。现给线框接入从a点流入、d点流出的大小为I的恒定电流，则线框受到的安培力的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 质量为m、电荷量为q的微粒，以与水平方向成θ角的速度 v，从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 该微粒一定带正电荷 B. 微粒从O到A的运动是匀速直线运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的场强大小为 10. 平面内有如图所示的折线，其中，，，。空间有一平行于此平面的匀强电场，各点电势分别为：，，。下列说法正确的是（　　） A. 电子在点的电势能为13eV B. 点电势为 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 三、非选择题：共58分。 11. 某同学要测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，实验步骤如下： （1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L=_______mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径________mm； （3）某同学先用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋转到________挡（选填“×100”或“×1”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________。 12. 为测量某电源的电动势E（约为3V）和内阻r（约为），小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为1A，定值电阻。请回答下列问题： （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最__________端；（选填“左”或“右”） （2）闭合开关S后，移动滑片P改变变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像； （3）用图甲的电路进行实验，将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像，如图丙中__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的图线所示； （4）从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图__________（选填“甲”或“乙”）实验电路；用该图测得的电源的内阻__________（选用、、、、、表示）。 13. 如图所示，匀强电场中一带正电的点电荷q在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知，，q的电荷量为，AB之间的距离，A点电势，，不计点电荷重力。求： （1）匀强电场场强大小和方向； （2）q在从A到B的过程中电势能的变化量； （3）A、B间的电势差及B点电势。 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为（0，L）的P点沿x轴正方向，以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为（2L，0）的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间。 15. 如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L=3m，与水平面成θ=53°，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=2Ω。R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m=1kg的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的电阻R也为2Ω.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v=2m/s，此时整个电路消耗的电功率为12W。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。g取10m/s2，求： （1）在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小； （2）如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x=1m距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的焦耳热； （3）断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离d后，通过导体棒ab的电量为q=3C，求这段距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $