安徽阜阳市界首市2024-2025学年高二第一学期期末达标检测物理试题

2024-2025学年安徽省界首市高二物理第一 学期期末达标检测试题含解析 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1、在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，导线电阻不计，电流表、电压表均为 理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中 ,下列说法正确的是() A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大 C.电源的输出功率一定增大 D.电容器C贮存的电量不变 2、如图所示，框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直， 则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，不正确的是() B X A.如图所示位置时等于BS B.若使框架绕00转过60°角，磁通量为5S C.若从初始位置转过90°角，磁通量为零 D.若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS 3、如图所示，电源的电动势为E、内阻为r,L、L2为两个相同的灯泡，线圈L的 直流电阻不计，与灯泡L,连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是() Ly D A.闭合开关S稳定后L,、L2亮度相同 B.断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭 C.断开S的瞬间，L中电流方向向左 D.断开S的瞬间，a点的电势比b点高 4、电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源 串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是 滑动触头 碳膜电阻 000 ABC A.将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 B.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 C.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D.将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 5、如图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A. 在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并 与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为0，若两次 实验中B的电量分别为9和g,0分别为30°和45°.则2为() B○…①A 绝缘手柄 A2 B.3 C.25 D.3V5 6、如图所示，已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成 正比、与该点到导线的距离成反比.4根电流大小相同的长直通电导线a、b、c、d 平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，0为正方形中心，a、b、c中电 流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则a、b、c、d长直通电导线 在0点产生的合磁场的磁感应强度（) ☒-…☒b do c A.大小为零 B.大小不为零，方向由0指向d C.大小不为零，方向由0指向c D.大小不为零，方向由0指向a 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为乙，底端接阻值为R的电阻.将质量 为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平 面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将 金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 LLL × XSx ×× + L m ××ě + + × ××× xa XRX X A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b C.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为户BL R D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 8、一个T形电路如图所示，电路中的电阻R=1202,R=102,R=402.另 有一测试电源，电动势为100V,内阻忽略不计.则() do- -oC R R bo od A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是130Q B.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是402 C.当a、b两端接通测试电源时，用理想电压表测得c、d两端的电压为50V D.当c、d两端接通测试电源时，用理想电压表测得a、b两端的电压为80V 9、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的 正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以人、3v速度匀速拉出磁场，则 导体框从两个方向移出磁场的两个过程中() A.导体框中产生的感应电流方向相同 B.导体框中产生的焦耳热相同 C.通过导体框截面的电荷量相同 D.导体框ad边两端电势差相同 10、如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从左端滑向右端的过程中。两 个电压表示数的变化量的大小分别为△、△5，电流表示数的变化量为△I,则 ( P R A Er A.△>△g B.△I<△g c兴-0 n兴<0 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11、某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池， 他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响.实验器 材如图所示 健核 果汁 可 ①测量E和r实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源 的电流I,依据公式 ,利用测量数据作出U-I图像，得出E和r ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果影响，请在图中用 笔画线代替导线连接电路 ③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中( a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知： ↑UV 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 00.102030.40.50.60.70.80.917mA 在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势 (填“增大”“减小” 或“不变”)，电源内阻 (填“增大”“减小”或“不变”) 曲线(c)对应的电源电动势E V,内阻r= 2,当外电 路总电阻为25002时，该电源的输出功率P mW. (均保留三位有效 数字) 12、一个电流表G的内阻Rg=1K2,满偏电流为g=500μA,其满偏电压为 ·现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为，50μA刻度 对应的电压值为 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13、如图所示，两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场： 金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场.电荷量为+q、质量为m的粒子，由静 止开始从正极板出发，经电场加速后射出，从M点进入磁场后做匀速圆周运动，从 N点离开磁场.忽略重力的影响 ××× XX B 十 X---X XX XMX X d U ⊕十 +q,m (1)求匀强电场场强E的大小： (2)求粒子从电场射出时速度v的大小： (3)求M、N两点间距L的大小；保持粒子不变，请你说出一种增大间距L的方法 14、真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子（初速度不计）经过加速 电场加速后，从小孔0沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线O0'射入偏转电场 ·极板M、N长度均为L,加速电压U,= ，偏转极板右侧有荧光屏（促够大且 mL 未画出).M、N两板间的电压U随时间t变化的图线如图乙所示，其中U,= 4mL 3eT2 ·调节两板之间的距离d,使得每个电子都能通过偏转极板，己知电子的质量为m 、电荷量为e,电子重力不计 (1)求电子通过偏转极板的时间t: (2)求偏转极板之间的最小距离d: (3)当偏转极板间的距离为最小值时，荧光屏如何放置时电子击中的范围最小？该 范围的长度是多大？ 参考答案 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1、答案：A 【解析】AB.由图可知，滑动变阻器由a向b缓慢滑动的过程中，R变小，根据“ 串反并同”法可知电流表的示数增大，电压表的示数减小，故A正确，B错误： C.由于不知道外电阻与内阻之间的大小关系，故不能确定电源输出功率的变化情 况，故C错误； D.电容器的电容由电容器的构造决定的，电容器的电容不变；电容器两端的电压 即为电压表的示数，电压表示数减小，根据： Q-CU 可知电容器所带的电荷量减小，故D错误。 故选A。 2、答案：B 【解析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面 积的乘积.当它绕轴转过0角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Sc0s0，磁通量 等于磁感应强度与这个投影面积的乘积.线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁 通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差 【详解】A项：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的 乘积.故图示位置的磁通量为中=BS,故A正确： B项：使框架绕00'转过60°角，则在磁场方向的投影面积为S/2则磁通量为 BS/2,故B错误； C项：线圈从图示转过90°的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故 磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故C正确： D项：从初始位置转过180°角，磁通量变化为△0=BS-(-BS)=2BS,故D正确 本题选错误的，故选B 【点睛】本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式中=BScos0,0是线 圈与磁场垂直方向的夹角.夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线 圈的正反面 3、答案：D 【解析】闭合开关S稳定后L被短路，A错误；断开S的瞬间，L2立即熄灭，B错 误：断开S的瞬间，由于电路电流减小，所以产生还原电流方向一致的感应电流， 二极管的单项导电性导致L中无电流，C错误，L相当于一个电源，右端为正极， 所以a点电势比b点电势高，D正确 故选D 【点睛】做此类问题关键是分析谁和电感线圈组成闭合回路 4、答案：D 【解析】A.将小、B接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻变大，则电流减小，灯 泡变暗，选项A错误： BC.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻不变，则电流不变，灯泡亮度 不变，选项BC错误； D.将BC接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻减小，电流变大，则灯泡变亮， 选项D正确； 故选D. 5、答案：C 【解析】考查库仑力作用下的平衡问题。 【详解】设A球的电荷量为，两次实验A球都受力平衡，库仑力： F=kqog r2 设A球的质量为m,对A球受力分析可得： F=kdod=mg tano 两球之间的距离r=Lsin0,其中L为线长，r为两球球心间的距离。 联立上式解得： 98 -tan sin20 kqo 所以有： 2tan45'sin245 =25 tan30'sin230 11)2 52 C正确。 故选C。 6、答案：D 【解析】根据安培定则判断磁场方向，再根据矢量叠加可以求出0点的合磁场方向 【详解】由安培定则可知，a、c中电流方向相同，两导线在O处产生磁场的磁感 应强度大小相等、方向相反，合磁场的磁感应强度为零；b、d两导线中电流方向 相反，由安培定则可知，两导线在O处产生的磁场的磁感应强度方向均由O指向a ，故D选项正确.ABC错： 故选D 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7、答案：AC 【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没 有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重 力加速度，故A正确： B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R 的电流方向为b→a,故B错误： C、金属棒速度为时，安培力大小为F=BL,1~收，由以上两式得： F=B'Lv 故C正确： R D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的 弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误 【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为8.金属棒向下运动时，根据右手定 则判断感应电流的方向.由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的 表达式.金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属 棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能：本题考查分析、判断和推 导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题 8、答案：BD 【解析】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R、R并联后与R串联，等效 电阻为R=ER+R= 10×40 R,+R 10+40 2+1202=1282,故A错误；当ab端短路时，cd 之间电路结构是：电阻R、R并联后与R串联，等效电阻为 R=Rk+R: R+R 120×402+102=402,故B正确；当ab两端接通测试电源时 120+40 ，d两端的电压等于电阻尼两端的电压U=。尽。E=,40 R+R120+40 ×100V=25V,故C 错误；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R两端的电压： U'=-R,E= R2+R10+401 40。x10OV=80V,故D正确.所以BD正确，AC错误 9、答案：AC 【解析】由题意可知考查电磁感应中电流方向、能量转化、电路问题，根据电磁感 应规律分析计算可得 【详解】A.由楞次定律分析可知导体框中产生感应电流方向都为逆时针方向，故 A正确： B.导体框拉出过程中产生焦耳热等于克服安培力做的功，设导体框边长为L,总 电阻为R F-Bx BLYxL-BLv R R WR 联立可得W B因两次拉出时的速度不同，产生的焦耳热不同，故B错误： R C.两次拉出时磁通量变化量相同，线圈电阻相同，通过导体框截面电荷量相同 9=I△r= △Φ △Φ △1= △tR R 故C正确： D.向右拉出时 Uad= L×3v3R9BLv R44 向上拉出时 BLv、RBLv Uad-R*44 导体框ad边两端电势差不相同，故D错误 【点睛】导体棒切割磁感线部分是电源，电源两端电压指的是外电压.向右切割时 ad是电源，ad两端电压指的是ab、bc、bd三段电阻电压之和，向上拉出时，bc 是电源，ad两端电压是ad段电阻电压.产生焦耳热等于克服安培力做功，由 W-B可比较产生热量关系 R Ⅱ卷（非选择题 10、答案：BD 【解析】AB.闭合电路电压特点知： E=++4 其中U表示电路的内电压。当滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变 小，根据电路中电压分配原则知，变大，变小，变大。则有 E=☑+△+-△L+U+△4 得： △g=△+△叫 所以 △<△5 故A错误，B正确： CD.根据上面的分析知 ☐U2-0U,+oU, 01 01 所以 兴晋 故C错误，D正确。 故选BD. 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11、答案： ①.U=E-Ir ② ③.不变 果汁 ④增大 ⑤.0.975 ⑥.478 ⑦.0.268 【解析】①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和 流过电源的电流I,依据公式U=“E-Ir”,利用测量数据作出U-I图像，U-I图像 与纵轴截距等于电源电动势E,图线斜率的绝对值等于电源内阻r ②由于将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，所以把 电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路，电压表并联在电源和开关两 端，实物图如图所示 锌片 铜片 (正极)/（贫极） 果汁 ③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，由图象可知，图象与纵轴的交点纵坐标 不变，所以电动势不变：图线斜率的绝对值即为内阻，由图象可知，(a)(b)( c)()图象斜率的绝对值变大，电源内阻变大.由此可知：随电极间距的减小电 源内阻增大.由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为0.975，电源电动势 E=0.975V;(c)对应图线斜率绝对值约为478（从线上选取两点即可求斜率）， 电源的输出功率P=(ER=(,0975S×250w=2.68×10w=0268mW R+r 2500+478 12、答案：①.0.5V ②.29k2 ③.1.5V 【解析】一个电流表G的内阻R。=1K2,满偏电流为I。=500μA,其满偏电压为 U。=1,R。=500×106×10V=0.5V.现要把它改装成量程为15V的电压表，需串 联的分压电阻为R=一 -U=15-050=29000=29k0,50uA刻度对应的电压 I500×106 值为1.5V 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 18、答案：1)E=名：(2)v 2qu ；(3)只增大U或只减小B等 m 【解析】()由匀强电场中电势差与场强的关系得：E= U (3分) (2)根据动能定理有：90-m2可得：- 2qU .①(5分) (3)根据牛顿第二定律可得：gvB=m ②L=2R③ R 联立①②③式可得：L=22mU BV g 增大间距L的方法有：只增大U或只减小B等.(8分) 考点：带电粒子在电场和磁场中的运动 1,答案：0T2d≥LoL号 13 【解析】根据动能定理求出加速后的速度，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方 向匀速直线运动，根据运动学方程即可解题；仁0、不、2下…时刻进入偏转电场的电 子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿垂直于竖直方向偏移 的距离y最大，根据运动学公式即可求解：先求出不同时刻射出偏转电场的电子沿 垂直于极板方向的速度，再求出电子速度偏转角，从而求出侧移距离的最大值与最 小值之差，即可求解 (1)电子在加速电场中，根据动能定理有：eU,=。mv-0 电子在偏转电场中，水平方向：L=。1 解得：tT (2)0、了、2下…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直 线运动，射出电场时沿竖直方向偏移的距离y最大 1e2 竖直方向加速有：y=2md2 竖直方向匀速运动有：》2=2y 电子能出偏转极板有：y2+y≤ 联立以上解得：d≥L (3)对满足(2)问条件下任意确定的d,不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于 eU,T 极板方向的速度均为：y=2md 2 电子速度偏转角的正切值均为：tana= elT eU,T2 2md2mdL,即可得：tana= 3 电子射出偏转电场时的偏转角度相同，即电场出偏转电场时速度的大小和方向均相 同不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的侧移距离可能不同，侧移距离 L 的最大值与最小值之差：Ay=0,即Ay md 2 若荧光屏与电子出偏转极板后的速度垂直，则电子击中荧光屏的范围最小，该最小 范围为 △y'=△y cosa 联立解得4y=3， 13 故该范围长度为正L一 13 3 点睛：本题主要考查了带电粒子在电场中加速和偏转问题，注意带电粒子在偏转电 场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律，在水平和竖直方向上列方程即可解 题