陕西西安中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

西安中学2024-2025学年度第一学期期中考试 高二物理试题 (时间：75分钟满分：100分)命题人：李欣然 一、选择题（1-7为单选题、8-10为多选题，每题4分，共40分) 1.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（) A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B.乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C.丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D.丁图中环形导线通电后，其中心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 2.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C 分别是电源a、电源b和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两 电源上，那么() A.电源a、b电动势一样大，b内阻较大 B.P接到电源a上，电路中的电流较小 B C.R接到电源b上，电源的输出功率较大 D.R接到电源b上，电源效率较高 3.如图所示，某扫地机器人电池容量为9000mAh,额定电压为8V,额定功率为 24w,为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就无法正常工作，则下列 说法正确的是() A扫地机器人正常工作时的电流为A B.扫地机器人的电阻为 西安中学高二年级物理试题第1页共6页 C.扫地机器人充满电后一次正常工作时间约为2.4h D.扫地机器人充满电后一次正常工作时间内消耗的电能约为30wh 4.如图甲所示，水平传送带足够长，沿顺时针方向匀速运动，某绝缘带电物块无 初速度的从最左端放上传送带。该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，物块运 ◆/m/s 动一t图象如图乙所示。物块带电量保特 0 不变，下列说法正确的是() 舶物块带正电 甲 B.1s后物块与传送带共速，所以传送带的速度为0.5m/s C.传送带的速度可能比0.5m/s大 D.若增大传送带的速度，其它条件不变，则物体最终达到的最大速度也会增大 5.如图，弹簧测力计下挂有一匝数为N的正方形导线框，导线框用横截面积为S 的导线绕制而成，边长为儿，质量为从线框中通有顺时针方向× LLLL 电流，它的上边水平且处于垂直纸面向内、磁感应强度为B X 的匀强磁场中，线椎处于静止状态。已知弹簧测力计示数· 电子电荷量©、导线单位体积内自由电子个数、⊙重力加速度 ,自由电子定向移动的速率为（) A.v-NSe I B.v=Mg-F NnLSeB C.v=Mg-F nLSeB D.v=M-F NLSeB 6.如图，质量相同的两个带电粒子PQ以相同速度沿垂直于电场方向同时射入 两平行板间的匀强电场中，P从两极板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它 们打在上板同一点，不计重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（) A.粒子在电场中的运动时间不同 B.打到极板上时，Q粒子的动能是P粒子动能的4倍 C.粒于PQ的电荷量之比为1：2 PO D.粒子PQ的电势能减少量之比1：2 Q0 西安中学高二年级物理试题第2页共6页 7如图甲，一带电粒子沿平行板电容器中线心以速度平行于极板进入（记为 t=0时刻)，同时在两板上加如图乙变化的电压。已知粒子比荷为k带电粒子只 受静电力的作用且不与极板发生碰撞，经过一段时间，粒子以平行极板方向的速 度射出。则下列说法中正确的是( A.粒子射出时间可能为t=4s 2U B.粒子射出的速度大小为2v C.极板长度满足Lxm(n=1,2,3…) D.极板间最小距离为 3kUo 12 8.如图所示，电源电动势为E,内阻为，假设灯泡电阻不变，当滑动变阻器的 滑片P从左端滑到右端时，理想电压表V、V,示数变化的绝对值分别为△U,和 △U2,干路电流为I。下列说法正确的是() Er A.△U与I的比值不变 B.△U〈△U2 L C。电源的效率变大 .小灯泡L、L,变暗，L,变亮 9.两个较大的平行金属板A、B相距为，分别接在电压为U的电源正、负极上， 这时质量为伽带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况 下，那么在下列的过程中（) A.如果保持连接电源，将两极板非常缓慢地错开一些， 电流计中电流从b流向a B、如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动 C,如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变 D.如果断开电源，两板间接静电计，B板下移，静电计指针张角变大 西安中学高二年级物理试题第3页共6页 10.如图所示，在圆心为0半径为P的半圆形区域内（不含边界)有磁感应强度 大小为B方向垂直纸面向里的匀强磁场，W为直径。大量带正电的同种粒子以 不同的速率从0点在纸面内沿与OW成30°角的方向射入磁场。粒子的质量为m,电 荷量为9不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确( A、粒子在磁场中运动的最长时间为品 D B.若粒子恰好从圆弧边界离开磁场，则粒子的速 X B X 度大小为9 m C.若粒子恰好从0点正上方的P点离开磁场，则粒子的速度大小为5gB歌 3m D.选择合适的速度，粒子可能从M点离开磁场 二、实验题（每空2分，共18分） 11.某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内阻，使用的器材 还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示： 比阻箱 R/O 10 0 0.7 0.5 (1)在图乙的实物图中，已正确连接了电路： (2)调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是 i (3)接通开关，多次改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流表的示数，并作记 录，画出R-关系图线，如图丁所示。若电流表内阻R,=0n,由图线求得电源 的电动势E=V,内阻r=n。 12.某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。实验器材有：螺 旋测微器，多用电表，电源（电动势为3V、内阻约为0.52），电流表A（量程为 0-0.6A,内阻约为0.12)，电压表V（量程为0-3V,内阻约为3k2)、滑动变阻 器R(最大阻值为52，额定电流为1A),开关，导线若干。 西安中学高二年级物理试题第4页共6页 (1)用螺旋测微器测量金属丝直径，其测量结果如图1所示：读数为mm (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“×0”倍率的电阻挡测量发现多 用电表指针偏转过大，因此需选择 倍率（填“×1k”“×100”或“×1”)的电 阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图2所示，测量结果为。 10 作安RL7 TTTm 10 45 330000 名红✉攻 图1 图2 (3)根据上述粗测结果，该兴趣小组成员充分讨论后，决定用伏安法进一步精确测 量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路，正确连接好电路后 进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出U一1 图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为90cm。 ①请在图3中完成剩余电路的连接； ②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为 2. 2.m (保留两位有效数字)。 (4)该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温 0. 20℃时的电阻率如下：分析可知，该金属丝材料最有可 00.102030.40.5061A 图4 能是上述中的 (填选项序号)。 A.铜1.7×10-82mB.锰铜合金4.4×10-72·mC.镍铬合金1.0×10-62m 三、解答题 13.(12分)如图，两平行金属导轨处于水平面内，间距=0.5血，导轨电阻忽略 不计。金属杆ab质量=60g、R=12,金属杆垂直放置于导轨上，动摩擦因数 4=0.5(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。电源电动势E=3Y,内阻=0.52，定 值电阻R=1.52。在金属杆所在空间加一匀强磁场B B ,a =0.2T,磁场方向与导轨平面的夹角0=37°，已知重 Ro 力加速度g=10ms2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，则： 西安中学高二年级物理试题第5页共6页 (1)金属杆ab静止时受到的安培力大小： (2)若磁感应强度的大小可以改变，为使金属杆b始终保持静止，求磁感应强 度的最大值。 14.(14分)如图所示平面直角坐标系0第一象限内有沿y轴负方向的匀强电 场；第四象限有正方形abcd区域内有匀强磁场，边长为L,方向垂直于Oy平面 向外，ab边与y轴平行，一质量为你电荷量为g的粒子，从y轴的P(0,h) 点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场 ↑y 后从x轴上的a(2h,0)点进入磁场，最后从b点（与水 平方向夹角45°)离开磁场，不计粒子所受的重力。 ●-●●● (1)求电场强度E的大小； :●●●Re●● (2)求粒子到达a点时速度v的大小和方向； :0●●●●o (3)求abcd区域内磁场的磁感应强度B。 C 15.℃16分)如图，倾角为0=37°的斜面末端与竖直的光滑半圆轨道平滑连接，圆 轨道圆心为O,半径为R=0.7m,小、B为竖直直径的上、下两端点。整个轨道绝 缘，小球带电量保持不变，空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为 m=0.3kg、带电荷量为g=+1.0x105C的小球（可视为质点)，以大小为，=8ms的 初速度从B点水平进入半圆轨道，从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的 速度落在斜面上C点。已知电场强度大小为 E=4×10NW/C,重力加速度g取10m/s2, A sin37°=0.6，c0s37°=0.8。求： 09 (1)小球在A点的速度大小： 入B (2)小球落在C点的速度大小： (3)小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力。 西安中学高二年级物理试题第6页共6页高二物理试卷答案 一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分 1-5 CACCB 6-7CD 8 AC 9CD 10AC 二、实验题：共2小题，共18分 11.（每空2分，共6分) (2)2.3 (3)1.40.6 12.（每空2分，共12分) (1)0.500 (2)×17.0 (3 1.4×10-6 白E (4)C 三、解答题：共3小题，共42分 13.(12分) (1)金属杆αb静止时，由闭合电路欧姆定律得通过它的电流为 /= E =1A r+R+Ro 此时金属杆ab所受的安培力大小为 F IBL=0.IN (2)根据左手定则可知金属杆b所受安培力斜向左上 与竖直方向夹角为37° F 如图所示，当磁感应强度最大时 金属杆b所受的摩擦力达到最大静摩擦力 且等于滑动摩擦力，则 B ILsin37=u(mg-B ILcos37) 解得Bn=0.6T 14.(14分) (1)粒子带正电，设粒子在电场中运动的时间为t,则有水平方向2h 1.gE.2 竖直方向h= 2 m 解得E=m 2gh (2)粒子在电场中从P到©的过程由动能定理有 房 厨 习 1 9Eh=三mv2-7m3 联立解得v=√2v。 根据运动的分解可知 vcose vo 解得0=45 方向与x轴正方向成45°角，或者用运动法知道粒子到达a点时沿y轴方向的分速度 y,=9, m v=V好+ tang=上 Vo 联立解得v=V2v。 方向与x轴正方向成45°角 (3)带点粒子在磁场中运动时，有 9B=m2 由几何关系有，=2L 2 得B=2m gL 15.(16分) (1)小球从B点到A点，根据动能定理得 mg·2R=mv2-二mv6 解得v4=6ms (2)小球从A点到C点，根据运动的合成和分解，在竖直方向上有 vccose gt 在水平方向上有Vcsin0=v4- m 解得vc=3.6m/s (3)对小球受力分析有ana=E4=4 mg 3 解得a=53° 即当小球和圆心的连线与竖直方向夹角为53°时速度最大 根据动能定理有 gR1-6oa+5Rmu=方2.- 1 速度最大时，根据向心力公式有 Fy-mgcosa-Eqsina =m- R 解得Fw≈36.4N 根据牛顿第三定理，小球对轨道的大力大小为36.4N 方向斜向右下方与竖直方向夹角为53°