山東省濟南三中2023-2024學年物理高二年級上冊期末檢測試題含解析

山東省濟南三中2023-2024學年物理高二上期末檢測試題

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖甲所示，諦〃是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為“，電阻為R.在金屬線框的下方

有一勻強磁場區(qū)域，"N和尸。是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的兒邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里.現(xiàn)

使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到be剛好運動到勻強磁場尸。邊界

的7圖象，圖中數(shù)據(jù)均為已知量.重力加速度為g,不計空氣阻力.下列說法正確的是

M--N

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

P----------------q

甲

A.金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿adeba方向

B.拉N和尸。之間的距離為vi（Z2-/1）

C.磁場的磁感應強度為—~r

D.金屬線框在0名的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mgvi（6-h）

2、真空中兩個靜止點電荷間的靜電力大小為F,若將兩點電荷的電荷量都增大到原來的3倍，且距離保持不變，則兩

點電荷間的靜電力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A.FB.3F

C.6FD.9F

3、如圖所示，面積為S的線圈平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，一半在磁場中，則穿過線圈的磁通量為

1.

A.0B.—BS

2

C.BSD.2BS

4、處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動.將該粒子的運動等效為環(huán)形電流，那么此電

流值

A.與粒子電荷量成正比B.與粒子速率成正比

C.與粒子質(zhì)量成正比D.與磁感應強度成正比

5、在精密的供電設備中常常能見到如圖所示的電容器，它們?yōu)殡娐菲渌考峁┓€(wěn)定的直流電，保證了設備安全穩(wěn)定

地運行。下面對于該供電設備中存在的電容器的說法中正確的是（）

A.直流電、交流電都可以通過電容器

B.直流電無法通過電容器、交流電可以通過電容器

C.直流電、交流電都不可以通過電容器

D.供電設備電路中的電容器，主要是為了儲存電量，供停電時使用

6、電流傳感器A的作用相當于一個電流表，它與計算機相連接可以捕捉到瞬間電流的變化，并能在屏幕上顯示電流

隨時間變化的圖象。下列說法正確的是（）

A.甲中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間,R中的電流立即增大

B.甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，L右端電勢比左端的高

C.甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，尺中的電流逐漸減小

D.乙中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，R中的電流逐漸增大

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、質(zhì)譜儀是測量帶電粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下圖為質(zhì)譜儀的原理示意圖，一束帶電粒子以一定的初速

度沿直線通過由相互正交的勻強磁場（磁感應強度為5）和勻強電場（場強為E）組成的速度選擇器，然后粒子通過

平板S上的狹縫P進入另一勻強磁場（磁感應強度為力），最終打在感光板44上，下列說法正確的是（）

A.粒子帶負電

B.速度選擇器中勻強磁場的方向垂直紙面向外

C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于EB

D.粒子打在感光板44上的位置越靠近P,粒子的比荷幺越大

m

8、許多科學家在物理學發(fā)展過程中做出了重要貢獻，下列敘述中符合物理學史實是

A.庫侖最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場

B.丹麥物理學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機

D.安培發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關系

9、如圖所示，螺線管匝數(shù)“=1500匝，橫截面積S=20cm2,螺線管導線電阻片1。，電阻尺=4。。螺線管所在空間存在

水平向右的磁場，磁感應強度大小隨時間的變化如圖所示，下列說法正確的是（）

A.電阻R的電流方向是從C到A

B.感應電流的大小隨時間均勻增大

C.電阻R兩端的電壓為6V

D.經(jīng)過電阻R的電流大小為1.2A

10、如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N、電阻不計的正方形線圈諦〃，在磁感應強度為5的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO,以角

速度。勻速轉(zhuǎn)動，軸垂直于磁感線，制成一臺交流發(fā)電機，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的

匝數(shù)之比為1：2,二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大，從正方形線圈處于圖示位置開始計時，下列判斷正確的

是（）

A.交流發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBa）L2coscot

B.變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2：1

C.電壓表V示數(shù)為NBcoL2

D.若將滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表和電壓表示數(shù)均變小

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）如圖所示，游標卡尺讀數(shù)為mm；螺旋測微器讀數(shù)為mm。

23”

0510

12.（12分）用伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻，已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，畫出的（甲）、（乙）

兩種可供選用的測量電路

1J

X

I4

X

13

1

12

1

1

1

9

0.20.40.6I/A

（丙）

（1）為提高電動勢和內(nèi)電阻的測量精度，應選用的電路是

（2）由實驗數(shù)據(jù)做出如圖（丙）所示圖線，則該電源的內(nèi)電阻片Q.

（3）所測得的電源電動勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實值相比較的情況是：E測E真；r惻r真.（填或

“<”）

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104v/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c部分是半徑

為R的L圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=O.lkg,帶電

量為q=+l（）TC的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達C點的速度大小

⑵小球在C點時，軌道受到的壓力大小

14.（16分）如圖，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源，導軌平面與

水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m=0.2kg.導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.當Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g=10m/s2,加37。=0.6,

（1）求磁感應強度B的大??；

（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

15.（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板。、6相距d=0.10m,“、5間的電場強度為E=5.0X105N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8xl0-25kg,電荷

6

量為0=1.6x10“8c的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫尸處穿過分板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到萬板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離L

XXX*XXXX

V

XXXXXXXX

XXXXXXXX

B

XXXXXXXX

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解析】(1)根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向；(2)由圖象可知，金屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，根據(jù)

時間和速度求解金屬框的邊長和MN和PQ之間的距離；(3)由圖知，金屬線框進入磁場做勻速直線運動，重力和安

培力平衡，可求出B.(4)由能量守恒定律求出熱量

【詳解】金屬線框剛進入磁場時，根據(jù)楞次定律判斷可知，感應電流方向沿abcda方向.故A錯誤.由圖象可知，金

屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，速度為vi,運動時間為所以金屬框的邊長：L=vi(t2-ti).MN和PQ

之間的距離要大于金屬框的邊長，故B錯誤.在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力:

mg=BIL；XL=vi(t2-tl)

聯(lián)立解得：B=.故C正確.金屬框在進入磁場過程中金屬框產(chǎn)生的熱為Q”重力對其做正功，安

培力對其做負功，由能量守恒定律得：Qi=mgL=mgv1(t2-ti);金屬框在磁場中的運動過程中金屬框不產(chǎn)生感應電流,

所以金屬線框在的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mgvi(t2-ti).故D錯誤；故選C

【點睛】本題電磁感應與力學知識簡單的綜合，培養(yǎng)識別、理解圖象的能力和分析、解決綜合題

2、D

【解析】運用庫侖定律：F=k組,進行計算討論即可解題

r

【詳解】根據(jù)庫侖定律距離改變之前：歹=左絲，當電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍時：尸=左吆望，聯(lián)立可得：F'=9F,

rr

故ABC錯誤，D正確

3、B

【解析】根據(jù)磁通量公式0=5S,因為圖中有效面積為gs,所以B項正確

4、D

【解析】帶電粒子以速率v垂直射入磁感強度為B的勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出帶

電粒子圓周運動的周期，由電流的定義式得出電流的表達式，再進行分析

解：設帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期為T,半徑為r,則

山u/俎IDV2冗r_2兀IT

由qvB=m—,得r=—,T=-------=——

rqBvQD

2

環(huán)形電流：1=q=工L可見，I與q的平方成正比，與v無關，與B成正比，與m成反比

T2nIT

故選D

【點評】本題是洛倫茲力、向心力和電流等知識的綜合應用，抓住周期與B、I的聯(lián)系是關鍵

5、B

【解析】由于電容器的作用是“通交流、隔直流；通高頻、阻低頻”，所以直流電不能通過電容器，而交流電可以通過

電容器，供電設備中的電容器，主要是為電路其他部分提供穩(wěn)定的直流電。故選B。

6、B

【解析】A.甲中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢的阻礙作用，電流只能逐漸增大，故A錯

誤；

B.甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢，由“楞次定律”可得，L右端電勢比左端的高，故B

正確；

C.甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢，但沒有回路，所以衣中的電流立即減為0,故c

錯誤；

D.乙中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，R中的電流立刻增大，故D錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BD

【解析】粒子經(jīng)過速度選擇器時所受的電場力和洛倫茲力平衡，根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向判斷電荷的電性；

根據(jù)平衡求出粒子經(jīng)過速度選擇器的速度；通過帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)，根據(jù)半徑的大小判斷粒子比荷的大小。

【詳解】A.帶電粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知該粒子帶正電，故A錯誤；

B.粒子經(jīng)過速度選擇器時所受的電場力和洛倫茲力平衡，而粒子的電場力水平向右，那么洛倫茲力水平向左，又粒子

帶正電，則磁場垂直紙面向外，故B正確；

C.能通過狹縫P的帶電粒子在速度選擇器中所受的電場力和洛倫茲力平衡，即

qE=qvB

解得

E

v=一

B

故C錯誤；

D.所有通過狹縫尸的帶電粒子具有相同的速度，然后在磁場0中做勻速圓周運動，最終打在AM2上，由

V2

qvB'=m—

R

可知

q=v

mRB'

因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近p,表明其半徑R越小，則粒子的比荷2越大，故D正確。

m

故選BD?

8、BC

【解析】A.法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場，選項A錯誤；

B.丹麥物理學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項B正確；

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機，選項C正確；

D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關系，選項D錯誤；

故選BC.

9、AD

【解析】A.由楞次定律可以判斷出螺線管中電流方向從右向左，那么通過電阻尺的電流方向是從C到A,故A正確;

BCD.根據(jù)法拉第電磁感應定律有

二△①ABS

E—n=n------

由圖2可知，

AB6—2皿

——=------T/s=2T/s

At2

代入數(shù)據(jù)解得

E=1500X2X20X1G_4V=6V

由閉合電路歐姆定律得

—A=1.2A

R+r4+1

因此感應電流的大小是恒定的，螺線管兩端的電壓是外電壓為

t/=/7?=1.2x4V=4.8V

故BC錯誤，D正確。

故選ADo

10、AC

【解析】A.從垂直于中性面時開始時，矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為

e=NBL1oicos(ot

故A正確;

B.變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1,故B錯誤;

C.交流電在一個周期內(nèi)有半個周期通過二極管，次級交流電壓的最大值等于

2

U2m=2NB(oL

根據(jù)電流的熱效應可得

NT_U\

----------------------1

R2R

解得

U=NBa)L2

故C正確；

D.當尸位置向下移動，R增大，根據(jù)理想變壓器的變壓原理知輸出電壓即電壓表V的示數(shù)不變，電阻消耗的功率變

小，故電流表示數(shù)變小，故D錯誤。

故選AC

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、①.21.6②.0.920。919或0.921均可)

【解析】口］游標卡尺的主尺讀數(shù)為21mm,游標尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為6x0.1

mm=0.6mm,所以最終讀數(shù)為：21mm+0.6mm=21.6mm；

⑵螺旋測微器的固定刻度為0.5mm,可動刻度為42.0x0.01mm=0.420mm,所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.420mm=0.920mm,

由于讀數(shù)誤差，所以0.919mm或0.921mm均可。

12、①.乙②.1③.V@.<

【解析】已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，為減小實驗誤差，應采用圖乙所示電路圖；

⑵⑵如圖丙圖像可知，電源內(nèi)阻為

AU1.5—0.9

Q=1.00

0.6

(3)［3］由圖示可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當外

電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的UJ圖像如圖所示，由圖像可知，電動勢測量值小于真實值，電源內(nèi)阻

測量值小于真實值；

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(1)vc=2m/s(2)3N

【解析】(1)設小球在C點的速度大小是火，則