精品解析：黑龙江省哈尔滨市第七十三中学校2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

松雷中学2024-2025学年度上学期期末考试 高二物理试卷 考试时间：75分钟试卷总分：100分 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） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 电荷在电场中受力方向与该点电场方向相同 B. 电场线是假想曲线，磁感线是真实存在的 C. 电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能 D. 元电荷指的是电子和质子本身 【答案】C 【解析】 【详解】A．正电荷在电场中受力方向与该点电场方向相同，负电荷在电场中受力方向与该点电场方向相反，故A错误； B．电场线和磁感线均是假想曲线，实际都不存在，故B错误； C．电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，故C正确； D．元电荷是最小的电量单位，不是指电子和质子本身，故D错误。 故选C。 2. 某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（　　） A. M、N点的场强 B. 粒子在M、N点的加速度 C. 粒子在M、N点的速度 D. 粒子带正电 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电场线越密场强越大，根据图可知 粒子在M点场强小，受到的电场力就小，加速度小，AB错误； CD．根据粒子运动的轨迹弯曲方向可知受到的电场力斜向上，所以粒子带正电，又因为从M到N点，电势降低，粒子电势能减小，动能增大，所以有 C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示的电路中，通过的电流是3A，已知，，，则（　　） A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V 【答案】C 【解析】 【详解】A．电路中的总电阻是 故A错误； B．通过的电流是 A 故B错误； C．ab两端的电压是 V 故C正确； D．ac两端的电压是 V 故D错误。 故选C。 4. 下列四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确表示这三个方向间关系的图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 A．电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故A错误； B．图中安培力的方向是竖直向下的，故B错误； C．图中安培力的方向是垂直纸面向外的，故C错误； D．图中安培力的方向是竖直向下的，故D正确； 故选D。 5. 如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外．ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k．则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】a点射出粒子半径Ra= =，得：va= =， d点射出粒子半径为 ，R= 故vd= =，故B选项符合题意 6. 如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d，则（　　） A. 整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B. 进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C 进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针 D. 进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 【答案】D 【解析】 【详解】由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流方向沿逆时针方向，当线圈完全在磁场中，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流的产生，线圈离开磁场时，根据右手定则，感应电流方向沿顺时针方向。 故选D。 7. 如图所示，纸面内有两条互相垂直长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 【答案】AC 【解析】 【详解】根据安培定则，流经的电流在a、b两点产生的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小相等，记为。流经的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向里，在点产生的磁场方向垂直纸面向外，但流经的电流在a、b两点产生的磁场的磁感应强度大小相等，记为。根据磁感应强度的矢量叠加原理可得 联立解得， 故选AC。 8. 在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，则（　　） A. 电压表示数变大，外电阻值变大 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表示数变小，电阻R2分压增大 D. 电压表示数变小，外电阻值变小 【答案】BD 【解析】 【详解】在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时,接入电路中的有效电阻减小，则外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 知干路电流增大，路端电压 知电压表读数减小；电阻分压 减小，结合 可知流经电阻的电流减小，流经的电流增大，即电流表示数增大。 故选BD。 9. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．带电粒子在D形盒中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 当R=r时，粒子具有最大动能，有 故A错误； B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则可以判断出带正电的粒子偏转到B极板带负电的粒子偏转到A极板，故B正确； C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是二力平衡，有 整理，可得 故C正确； D．图丁是质谱仪的主要原理图，在偏转磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 解得 其中三种粒子的质量与电荷量比值最小是，在磁场中偏转半径最小的是。故D错误。 故选BC。 10. 如图，质量为0.1kg的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为0.2kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=3m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则（　　） A. 磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右 B. 磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为0.8m/s C. 磁铁穿过铝管正中央时，铝管加速度为零 D. 磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到0.2J 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．根据楞次定律的“来拒去留”可知，磁铁对铝管的安培力一直水平向右，磁铁穿过铝管正中央时，铝管加速度不为零，故AC错误； B．磁铁质量为M=0.2kg，铝管的质量为m=0.1kg，假设极限状况下最后铝管和磁铁的速度相等，设为v1；选择水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可得 Mv=（M+m）v1 解得 v1=2m/s 磁铁最终穿过铝管，所以铝管速度一定小于2m/s，可能为0.8m/s，故B正确； D．当二者的速度相等时产生的热最多，根据能量守恒定律可得 所以磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到0.2J，故D正确。 故选BD。 二、实验题（共15分） 11. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准： （1）如图，用螺旋测微器测得金属棒直径d为______mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度l为______cm。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确的操作后，再将红黑表笔接在金属棒两端，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。 （3）用伏安法测金属棒的电阻Rx。要求电压从零开始变化，则实验选用的电路是上图中的________图（选填“甲”或“乙”）。 【答案】（1） ①. 6.125##6.124##6.126 ②. 10.230 （2） ①. ×1Ω ②. 10 （3）甲 【解析】 【小问1详解】 [1]根据螺旋测微器的读数规则可知金属棒直径 [2]根据游标卡尺的读数规则可得金属棒长度 【小问2详解】 [1]当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大说明读数过小，需要换用低倍率，所以应该选用“×1Ω”挡。 [2]电阻读数为表盘读数乘以倍率，则金属棒的阻值约为。 【小问3详解】 要求电压从零开始变化则需要用分压法测金属棒的电阻Rx。甲图是分压法测电阻的电路，乙图是限流法测电阻的电路，故选甲。 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A．被测干电池一节； B．电流表1：量程0~0.6A，内阻； C．电流表2：量程0~0.6A，内阻约为； D．电压表1：量程0~3V，内阻未知； E．电压表2：量程0~15V，内阻未知； F．滑动变阻器1：，2A； G．滑动变阻器2：，1A； H．开关、导线若干。 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中应选择的器材为：电流表选择______、电压表选择______，滑动变阻器选______（填写选项前的字母）； （2）实验电路图应选择下图中______（填“甲”或“乙”）； （3）根据实验中电流表和电压表示数得到了如图丙所示的图象，则干电池的电动势______V，内电阻______Ω。 【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. 甲 ⑤. 1.5 ⑥. 0.7 【解析】 【详解】（1）[1]电流表B的内阻是已知的，故选B； [2]被测干电池一节，电动势约为1.5V，电压表选择量程0～3V，故选D； [3]被测干电池的内阻较小，为方便调节，滑动变阻器选择阻值较小的，故选F； （2）[4]因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲； （3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律 即 则，图像的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示内阻 三、解答题（共39分） 13. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为k，重力加速度大小为g，取，，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 （1 ）对小球B受力分析，根据共点力平衡条件有 解得 【小问2详解】 根据电场强度的定义公式有 解得 【小问3详解】 根据库仑定律有 解得 14. 如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1），方向：沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 导体棒中电流方向由b向a，导体棒所受的安培力为 方向沿斜面向上。 【小问2详解】 由于 故导体棒所受摩擦力沿斜面向下，根据受力平衡，得 又 联立求得 15. 如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在距轴左侧区域存在宽度为的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可调。现有质荷比为的带正电粒子从轴上的点以一定初速度垂直轴射入电场，并且以，方向与轴正方向成的速度经过点进入磁场，，，不计粒子重力。求： （1）粒子在点进入电场的初速度； （2）要使粒子不从边界射出，磁感应强度的最小值； （3）粒子经过磁场后，刚好可以回到点，磁感应强度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向不受力，为匀速运动，则 解得 【小问2详解】 当轨迹与边相切时恰好不出磁场，如图所示 根据几何关系可得 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问3详解】 粒子运动轨迹如图所示 出磁场时速度与轴正方向夹角为，做匀速直线运动后回到点，设出磁场处为点，由几何关系得 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 松雷中学2024-2025学年度上学期期末考试 高二物理试卷 考试时间：75分钟试卷总分：100分 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） 1. 下列说法中正确是（　　） A. 电荷在电场中受力方向与该点电场方向相同 B. 电场线是假想曲线，磁感线是真实存在的 C. 电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能 D. 元电荷指的是电子和质子本身 2. 某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（　　） A. M、N点的场强 B. 粒子在M、N点的加速度 C. 粒子在M、N点的速度 D. 粒子带正电 3. 如图所示的电路中，通过的电流是3A，已知，，，则（　　） A. 电路总电阻是 B. 通过的电流是4.5A C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V 4. 下列四个图中，标出了匀强磁场磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确表示这三个方向间关系的图是（　　） A. B. C. D. 5. 如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外．ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k．则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为 A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d，则（　　） A. 整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B. 进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C. 进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针 D. 进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 7. 如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B. 流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 8. 在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，则（　　） A 电压表示数变大，外电阻值变大 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表示数变小，电阻R2分压增大 D. 电压表示数变小，外电阻值变小 9. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是 10. 如图，质量为0.1kg的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为0.2kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=3m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则（　　） A. 磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右 B. 磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为0.8m/s C. 磁铁穿过铝管正中央时，铝管加速度为零 D. 磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到0.2J 二、实验题（共15分） 11. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准： （1）如图，用螺旋测微器测得金属棒直径d为______mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度l为______cm。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确的操作后，再将红黑表笔接在金属棒两端，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。 （3）用伏安法测金属棒的电阻Rx。要求电压从零开始变化，则实验选用的电路是上图中的________图（选填“甲”或“乙”）。 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A．被测干电池一节； B．电流表1：量程0~0.6A，内阻； C．电流表2：量程0~0.6A，内阻约为； D．电压表1：量程0~3V，内阻未知； E．电压表2：量程0~15V，内阻未知； F．滑动变阻器1：，2A； G．滑动变阻器2：，1A； H．开关、导线若干。 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中应选择的器材为：电流表选择______、电压表选择______，滑动变阻器选______（填写选项前的字母）； （2）实验电路图应选择下图中______（填“甲”或“乙”）； （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象，则干电池的电动势______V，内电阻______Ω。 三、解答题（共39分） 13. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为k，重力加速度大小为g，取，，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 14. 如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 15. 如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在距轴左侧区域存在宽度为的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可调。现有质荷比为的带正电粒子从轴上的点以一定初速度垂直轴射入电场，并且以，方向与轴正方向成的速度经过点进入磁场，，，不计粒子重力。求： （1）粒子在点进入电场的初速度； （2）要使粒子不从边界射出，磁感应强度的最小值； （3）粒子经过磁场后，刚好可以回到点，磁感应强度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $