云南曲靖市罗平县2024-2025学年高二年级上学期期末考试物理试卷

2024-2025学年高二年级上学期期末考试 物理试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡交回。 一、选择题(本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。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.如图所示，带正电的小球a（可视为质点）在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的点，带正电的小球b（可视为质点）用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的点，小球b静止时与小球a在同一水平面内。则将小球a从点缓慢移到点过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 小球b受到的库仑力逐渐减小 B. 小球b受到的库仑力逐渐增大 C. 细线对小球b的拉力保持不变 D. 细线对小球b的拉力先减小后增大 2.如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受静电力作用，沿电场线从a运动到b。在这个过程中，电荷的速度—时间图像如图乙所示，请比较a、b两点电势的高低和电场强度的大小(　　) A. φa>φb，Ea<Eb       B. φa<φb，Ea<Eb C. φa<φb，Ea>Eb       D. φa>φb，Ea>Eb 3.如图是观察电容器充、放电现象的电路。下列说法正确的是(　　) A. 将开关S从b改接到a时，观察的是充电现象 B. 将开关S从b改接到a后，电流计G的指针将一直偏转 C. 将开关S从a改接到b时，观察的是充电现象 D. 将开关S从a改接到b后，灯L的发光亮度不变 4.如图所示，空间中有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，纸面内有两个闭合金属线圈M、N，分别为圆形、正三角形，各自中心点均在磁场边界上，不计线圈相互影响，当两个线圈绕过各自中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，以下说法正确的是(　　) A. 仅M中有感应电流 B. 仅N中有感应电流 C. M和N中都有感应电流 D. M和N中都无感应电流 5.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁体。如果在磁体下方的水平桌面上放一个固定的闭合线圈,并使磁体上下振动。磁体在向 下运动的过程中,下列说法正确的是(　　) A. 线圈给它的磁场力方向始终向上 B. 线圈给它的磁场力方向先向上再向下 C. 线圈给它的磁场力方向始终向下 D. 线圈给它的磁场力方向先向下再向上 6.电流传感器在电路中相当于电流表,可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中,L是自感线圈,其自感系数足够大,而直流电阻值小于灯泡D的阻值,电流传感器的电阻可以忽略不计。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中,可能正确的是(　　) A. A B. B C. C D. D 7.如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流,其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示,线圈电阻r=1 Ω,电阻R=4 Ω。则(　　) A. t=0.01 s时,线圈与中性面垂直 B. 1 s内,电流的方向改变50次 C. 电阻R两端电压为10 V D. 电阻R在10 s内产生的热量为160 J 8.对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是(　　) A. 常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B. 常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为 C. 加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的的值不变 D. 若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象 9.在如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是(　　) A. 电源的内阻为4 Ω B. 小灯泡的电阻为2 Ω C. 当开关S接到位置2时，小灯泡不能正常发光 D. 当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V 10.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电,第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的,则以下说法正确的是(　　) A. 第一次,灯泡两端的电压有效值是U0 B. 第二次,灯泡两端的电压有效值是 C. 第一、二次,灯泡的电功率之比是2∶9 D. 第一、二次,灯泡的电功率之比是1∶5 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11.(6分)图甲为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接。 (1)用笔画线代替导线将图甲中未完成的电路连接好。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下,那么闭合开关后: ①将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流表指针将　　　　(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”);  ②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动的过程中,电流表指针将　　　　(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”);  ③在把原线圈中的软铁棒拔出的过程中,电流表指针将　　　　(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。  (3)如图乙所示,R为光敏电阻,其阻值随着光照强度的增大而减小。金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。当光照增强时,从左向右看,金属环A中电流沿　　　　(选填“顺时针”或“逆时针”)方向,金属环A将向　　　　(选填“左”或“右”)运动。  12.(10分)一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻约为6 Ω，横截面如图甲所示。 (1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为________ mm； (2)现有如下器材： A．电流表(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω) B．电流表(量程3 A，内阻约0.03 Ω) C．电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ) D．滑动变阻器(1 750 Ω，0.3 A) E．滑动变阻器(15 Ω，3 A) F．蓄电池(4 V) G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选______；(只填字母代号) (3)若采用限流式接法，请将如图丙所示的实际测量电路补充完整； 丙 (4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S空，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是________(所测物理量用文字说明)。 13.（10分）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的瞬时速度的方向与初速度方向成30°角。在这个过程中，不计粒子重力。求： (1)该粒子在电场中经历的时间； (2)粒子在这一过程中电势能的增量。 14.(12分)某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示,甲部分为粒子加速器,加速电压为U0;乙部分为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,两板间距离为d,两板间电压为U1;丙为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一电荷量为q的正粒子(不计重力),从静止开始经加速后,该粒子恰能沿直线通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求: (1)粒子的比荷; (2)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R的大小。 15.(16分)如图所示,两条光滑平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ=53°,两导轨间距为L=2 m,导轨上端接有一电阻,阻值为R=2 Ω,O、P、M、N四点在导轨上,两虚线OP、MN平行且与导轨垂直,两虚线OP、MN间距为d=1.5 m,其间有匀强磁场,磁感应强度大小B=2 T,方向垂直于导轨平面向上。在导轨上放置一质量m=1 kg、长为L、阻值也为R的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。让金属棒从离磁场上边界OP距离d处由静止释放,进入磁场后在到达下边界MN前已匀速(已知重力加速度大小为g=10 m/s2,sin 53°=0.8)。不计导轨电阻。求: (1)金属棒刚进入磁场时的速度v的大小; (2)金属棒刚进入磁场时的加速度a; (3)金属棒穿过磁场过程中,所用的时间t和金属棒上产生的电热Q。 一、单选题 1. A【解析】设细线长为L，OP距离为h，两球间距为x，对小球b受力分析，如图所示 在小球a缓慢下移过程中，由相似三角形可得，两电荷间库仑力为，联立可得，由于h变大，故x变大，则F变小，由于L不变，则T变小。故选A。 2. B【解析】负电荷从a运动到b，由速度—时间图像得到负电荷做加速运动，故静电力方向向右，因负电荷受到的静电力方向与电场强度方向相反，故电场强度方向向左，沿电场强度方向，电势降低，故φa<φb；因为图线的斜率增大，故加速度增大，因此由a到b静电力增大，所以电场强度增大，即Ea<Eb，B正确。 3. A【解析】将开关S从b改接到a时，电容器开始充电，充电电流从最大值逐渐减小到零，电流计G的指针从某个最大值逐渐回到零；将开关S从a改接到b时，电容器开始放电，放电电流从最大值逐渐减小到零，灯L的发光亮度逐渐变暗。故选A。 4. B【解析】M中磁通量不变化，故M中无感应电流，N中的磁通量变化，故N中有感应电流，故选B。 5. A【解析】根据楞次定律的推论“来拒去留”可知,磁体在向下运动的过程中,线圈中产生感应电流,感应电流的磁场阻碍磁体向下运动,则线圈给它的磁场力方向始终向上,故A正确,B、C、D错误。 6. A【解析】闭合S瞬间,线圈中产生自感电动势阻碍电流增大,则线圈相当于断路,此时通过电流传感 器的电流最大;随线圈阻碍作用的减小,通过线圈的电流逐渐变大,通过电流传感器的电流逐渐减小,电路稳定后,外电路电阻不变,外电压不变,通过电流传感器的电流不变;且因为线圈的直流电阻值小于灯泡D的阻值,稳定后,通过线圈的电流大于通过电流传感器的电流。t=t1时刻断开开关S,由于自感现象,原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器,与原来方向相反,且逐渐减小,则A图符合题中情况,故A正确。 7. D【解析】t=0.01 s时,电动势为零,线圈平面处于中性面位置,故A错误;根据图乙可知周期为T=0.02 s,一个周期内电流的方向改变两次,则1 s对应50个周期,电流方向变化100次,故B错误;交变电流电动势的有效值E===10 V,根据串联电路分压原理可知电阻R两端电压U==8 V,故C错误;电阻R在10 s内产生的热量Q=·t=160 J,故D正确。 8. BD【解析】常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则横截面积变为原来的，根据电阻定律R＝ρ，则电阻变为原来的100倍，A错误；常温下，若将电阻丝从中点对折，长度为原来的一半，面积为原来的2倍，则电阻变为，B正确；电阻丝随着温度变化阻值会发生变化或者在超导状态不成立，C错误；根据超导现象可知，D正确。 9. BC【解析】当开关接1时，通过电阻R的电流I＝＝A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir，代入数据得r＝2 Ω，故A错误；灯泡的额定电流IL＝＝A＝1.5 A，电阻RL＝＝Ω＝2 Ω，B正确；当开关接2时，通过灯泡的电流IL′＝＝A＝0.8 A，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，此时灯泡两端的电压为UL′＝IL′RL＝0.8×2 V＝1.6 V，故C正确，D错误。 10. AD【解析】题图甲中灯泡两端的电压有效值U=U0,故A正确;由题图乙知T=··,解得U'=U0,故B错误;由P=知,两次灯泡的功率之比===,故C错误,D正确。 11. (1)见解析图　(2)①向右偏　②向右偏　③向左偏　(3)逆时针　左【解析】(1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路,再将灵敏电流表与大螺线管串联成另一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,电路图如图所示。 (2)①闭合开关时,穿过大螺线管的磁通量增大,灵敏电流表的指针向右偏;闭合开关后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,磁场方向不变,磁通量变大,电流表指针向右偏转;②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路电流变大,穿过大螺线管的磁通量变大,磁场方向不变,则电流表指针向右偏转;③在把原线圈中的软铁棒拔出的过程中,磁场方向不变,磁通量变小,电流表指针向左偏转。 (3)当光照增强时,光敏电阻阻值减小,线圈中的电流变大,依据安培定则与楞次定律知,从左向右看,金属环A中电流沿逆时针方向。因穿过A环的磁通量增大,根据楞次定律知,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反,相互排斥,故金属环A将向左运动。 四、实验题 12. (1)1.125　(2)A　E　(3)见解析图　(4)管线的长度 【解析】(1)螺旋测微器的读数为 d＝1 mm＋0.01×12.5 mm＝1.125 mm (2)电路中的电流大约为I＝A＝0.5 A 所以电流表选择A。 待测电阻较小，滑动变阻器应选最大阻值较小的，即滑动变阻器选择E。 (3)待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法；滑动变阻器采用限流式接法，如图所示。 (4)根据R＝ρ有S＝ S空＝－S，所以还需要测量的物理量是管线长度L。 13. (1)　(2)－mv02 【解析】(1)带正电的粒子进入电场后做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速直线运动vx＝v0， 在电场方向做初速度为0的匀加速直线运动 vy＝at，a＝ 当粒子速度方向与初速度方向成30°角时，如图所示 则vy＝vxtan 30°＝v0 粒子在电场中经历的时间t＝＝ (2)在这个过程中，静电力对粒子做正功，粒子电势能减小，动能增加， ΔEp＝Ek1－Ek2＝mv02－mv2，其中v＝，可得ΔEp＝－mv02。 14. (1)　(2) 【解析】(1)粒子先经过加速,电压为U0,速度大小为v0,由动能定理有qU0=m－0 粒子恰能沿直线通过速度选择器,有q=qv0B1 联立解得v0=,=。 (2)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动,有 qv0B2=m 解得R=。 15. (1)2 m/s　(2)8(－1) m/s2,方向平行导轨向上　(3)(1－) s　11 J 【解析】(1)金属棒从静止释放到刚进入磁场,机械能守恒,有mgdsin θ=mv2 解得v=2 m/s。 (2)根据F=ILB,I=,E=BLv 则金属棒受到的安培力F==8 N 根据牛顿第二定律得F－mgsin θ=ma 解得a=8(－1) m/s2 方向平行导轨向上。 (3)金属棒穿过磁场过程,由能量守恒定律得 Q=mgdsin θ＋mv2－mv'2 金属棒匀速运动时,有F'==mgsin θ 解得v'=2 m/s,Q=22 J 金属棒上产生的电热Q棒=Q=11 J 对m在穿越磁场过程中,取沿斜面向下为正,由动量定理得 mgsin θ·t－BLq=mv'－mv 又q= 解得t= s。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $