2024屆黑龍江省哈爾濱市高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆黑龍江省哈爾濱市高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題

注意事項(xiàng)

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、如圖中的實(shí)線表示某電場的電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運(yùn)動軌跡。粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過

N點(diǎn)。下列說法正確的是

A.M點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢

B.M點(diǎn)的場強(qiáng)大于N點(diǎn)的場強(qiáng)

C.粒子在M點(diǎn)時(shí)的動能小于在N點(diǎn)時(shí)的動能

D.粒子在M點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在N點(diǎn)時(shí)的電勢能

2、質(zhì)子。和a粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑分別為品和周期分別為Tp和乙,

則下列選項(xiàng)正確的是（）

A.RP：&=1：2Tp：￡=1：2

B.Rp：Ra=l：1TP：Ta=l：1

C.Rp：Ra=l：1Tp：Ta=l：2

D.Rp：Ra=l：2TP：Ta=l：1

3、真空中兩個靜止點(diǎn)電荷間的靜電力大小為尸，若將兩點(diǎn)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(diǎn)電荷間的靜電力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A.FB.3F

C.6FD.9F

4、如圖所示，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，那么（）

r--

L

_1^-^——

A.合上S,A、B一起亮，然后A變暗后熄滅

B.合上S,B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮

C.斷開S,A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅

D.斷開S,A、B同時(shí)熄滅

5、用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路研究微型電動機(jī)的性能.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R,讓電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時(shí)，電流表和電壓表的示

數(shù)分別為0.5A和2.0V,重新調(diào)節(jié)尺，使電動機(jī)恢復(fù)正常動轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24V,則這

臺電動機(jī)（不計(jì)溫度對電阻的影響）。

A.正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為32W

B.電阻為120

C.正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸入功率為1W

D.正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)熱功率為47W

6、下列說法正確的是（）

A.燃?xì)庠钍褂玫碾娮狱c(diǎn)火裝置是通過高壓放電的電火花點(diǎn)燃燃?xì)?，放電電極常做成球形

B.有些合金如鎰銅合金和銀銅合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來做電阻溫度計(jì)

C.靈敏的電流表在運(yùn)輸時(shí)為了防止表頭損壞經(jīng)常用導(dǎo)線把紅黑兩個接線柱接在一起

D.把匝數(shù)很多原線圈串聯(lián)在電路中，匝數(shù)較少的副線圈接普通的小量程交流電流表就可以測量很大的電流，這樣的

變壓器叫電流互感器

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。某

一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則（）

A.磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/s

B.電流的表達(dá)式為i=0.6sinl0rtt（A）

C.風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i=1.2sinl（hrt（A）

D.風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為述A

5

8、2019年國產(chǎn)首套超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器進(jìn)入集成測試階段，通過該設(shè)備可以將質(zhì)子的能量加速到230MeV,質(zhì)子被引

出后射入人體，當(dāng)?shù)竭_(dá)病灶的瞬間，釋放大量能量，實(shí)現(xiàn)對癌細(xì)胞的精準(zhǔn)清除，不損傷人體正常細(xì)胞，是癌癥患者的

福音。回旋加速器的原理如圖，Di和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒，接在電壓為U、周期為7的交流電源

上，位于D2圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略，重力不計(jì)），質(zhì)子在兩盒之間被電場加速，Di、D2

置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5的勻強(qiáng)磁場中。已知質(zhì)子的電量為外質(zhì)量為相，忽略質(zhì)子在電場中運(yùn)動的時(shí)間，

不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）

271m

A.交流電源的周期T=—^

qB

B.質(zhì)子第一次進(jìn)入Di盒與第一次進(jìn)入D2盒的半徑之比為1:2

C.質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為亞長

2mU

D.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子的最大動能&會變大

9、如圖甲所示，足夠長的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,兩導(dǎo)軌間距為1m,范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場方向豎直向上,

導(dǎo)軌M、尸之間連接一個阻值為3。的電阻R,金屬棒口垂直于導(dǎo)軌放置并用細(xì)線通過光滑的定滑輪與重物相連，細(xì)

線對導(dǎo)軌的拉力平行于導(dǎo)軌，金屬棒成的質(zhì)量為0.2kg、有效電阻為0.5Q,重物的質(zhì)量為0.4kg。將重物和金屬棒由

靜止釋放，金屬棒的位移與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，其中0.4s~0.6s內(nèi)的圖線為直線，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，g=10m/s2。下

列說法正確的是（）

A.U0時(shí)刻金屬棒的加速度大小為10m/s2

B.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T

C.在0?0.6s內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.8C

D.在0?0.6s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為1.925J

10、關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是（）

A.所有元素都可能發(fā)生衰變

B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)

C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性

D.a、0和Y三種射線中，Y射線穿透能力最強(qiáng)

三、實(shí)驗(yàn)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）在測電源電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，由于電源內(nèi)阻較小，電壓表示數(shù)變化不明顯，作出的U—/圖象如圖甲中

A所示，這對數(shù)據(jù)處理的結(jié)果將引入較大誤差，為了解決此問題，某同學(xué)在電路中串聯(lián)了一定值電阻R=7C（如圖乙）,

作出的U—/圖象如圖甲中8所示

rir\T

①則此電源的電動勢大小為V,內(nèi)阻為。

②如圖所示，是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路.電路中以、及為已知阻值的電阻.下列

說法中正確的是（）

Rl&

A.只有甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻

B.只有乙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻

C.只有丙同學(xué)設(shè)計(jì)電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻

D.三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻

12.（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，需要測量一個規(guī)格為“2.5V0.5A”的小燈泡兩端的電壓和通

過它的電流.現(xiàn)有如下器材:

A.直流電源（電動勢3.0V,內(nèi)阻不計(jì)）

B.電流表（量程3A,內(nèi)阻約為0.1Q）

C.電流表（量程600/TIA,內(nèi)阻約2。）

D.電壓表（量程3V,內(nèi)阻約弘。）

E.電壓表（量程15V,內(nèi)阻約為15ZQ）

F.滑動變阻器尺（最大阻值10。，額定電流L4）

（1）實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選擇;電壓表應(yīng)選擇.（填所選器材前字母）

（2）為了盡可能地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請根據(jù)正確選擇的器材設(shè)計(jì)電路并在方框中作出電路圖______

（3）在正確操作的情況下，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)畫出該小燈泡在伏安特性曲線如圖所示.實(shí)驗(yàn)中，若把該小燈

泡和一個阻值為9Q的定值電阻串聯(lián)在電動勢為3丫、內(nèi)阻為1O的直流電源上，則小燈泡此時(shí)的電阻為

Q.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

四、計(jì)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）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板“、6相距d=0.10m,a,匕間的電場強(qiáng)度為E=5.0X105N/C,b

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

6

量為g=1.6xl0“8c的帶正電的粒子（不計(jì)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(qiáng)電場，剛好

從狹縫P處穿過分板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到8板的。處（圖中未畫出）.求尸、。之間的距離L

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

水平面間的夾角0=37。.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m=0.2kg.導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不

計(jì)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)Ro=l。時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos370=0.8

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（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）A3C表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104v/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的3c部分是半徑

為R的,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(diǎn)，而且A5=R=0.2m,把一質(zhì)量m=O.lkg,帶電

4

量為q=+10TC的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小

⑵小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解題分析】A.根據(jù)沿電場線方向電勢降低，所以M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢，故A錯誤；

B.根據(jù)電場線疏密表示場強(qiáng)大小可知，M點(diǎn)電場強(qiáng)度比N點(diǎn)電場強(qiáng)度小，故B錯誤；

C.粒子從”點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做正功，粒子動能增大，電勢能減小，所以粒子在“點(diǎn)時(shí)的動能小于在N點(diǎn)時(shí)的動能,

在M點(diǎn)的電勢能大于N點(diǎn)電勢能，故C正確，D錯誤。

故選c。

2、A

【解題分析】質(zhì)子偽）和a粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，半徑為：

R=—

Bq

半徑與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即

RP：Ra=l：2

而周期公式：

丁2兀m

1=----

Bq

周期與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即

Tp:ra=i:2

A.&：&=1：2Tp：Ta=l：2與分析相符，故A正確。

B.Z?p：Ra=l：1Tp：Ta=l：1與分析不符，故B錯誤。

C.&：&=1：1TP：Ta=l：2與分析不符，故C錯誤。

D./?P：Ra=l：2TP：Ta=l：1與分析不符，故D錯誤。

3、D

【解題分析】運(yùn)用庫侖定律：F=k組,進(jìn)行計(jì)算討論即可解題

r

【題目詳解】根據(jù)庫侖定律距離改變之前：F=k”,當(dāng)電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)：尸'=女吆丑，聯(lián)立可得：

廠廠

F'=9F,故ABC錯誤，D正確

4、A

【解題分析】合上S,線圈中電流要增加，會產(chǎn)生自感電動勢，故只能緩慢增加，所以A、5一起亮，然后A變暗后

熄滅，5更亮，故A正確，B錯誤；斷開S,線圈中電流要減小，會產(chǎn)生自感電動勢，故只能緩慢減小，通過電燈A

構(gòu)成回路放電，所以5立即熄滅，A閃亮一下后熄滅，故CD錯誤

5、A

【解題分析】電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時(shí)，其電路是純電阻電路，由歐姆定律得，電動機(jī)的電阻為：

R=01/1=2.0/0.5=4。

電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸入的電功率為：

P電=S/2=48W,

發(fā)熱功率為：

p^=/^=22X4W=i6W,

所以輸出功率為：尸出=尸電-尸熱=32W,故A正確，BCD錯誤

故選A

6、C

【解題分析】A.在燃?xì)庠钪?，安裝有電子點(diǎn)火器，接通電子線路時(shí)產(chǎn)生高電壓，通過高壓放電來點(diǎn)燃?xì)怏w，點(diǎn)火器的

放電電極往往做成針形，尖端放電，故A錯誤；

B.有些合金如鎰銅合金和銀銅合金，由于電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，故B錯誤；

C.電流表在運(yùn)輸過程中需要將兩個接線柱用導(dǎo)線短接，是為了讓內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流從而受電磁阻尼，阻礙指針的振動,

從而防止振針因撞擊而彎曲變形，故C正確；

D.根據(jù)變流比可知，把匝數(shù)較少的原線圈串聯(lián)在電路中，匝數(shù)較多的副線圈接普通的小量程交流電流表就可以測量很

大的電流，這樣的變壓器叫電流互感器，故D錯誤。

故選C。

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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

【解題分析】A.電流的周期為T=0.2s,故磁體的轉(zhuǎn)速為

1

n=——=5r/s

T

故A錯誤；

B.通過乙圖可知電流的最大值為0.6A,周期T=0.2s,故

2萬

co=----=107trad/s

T

故電流的表達(dá)式為

i=0.6sinl07rt(A)

故B正確；

C.風(fēng)速加倍時(shí)，角速度加倍，根據(jù)可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍，形成的感應(yīng)電流加倍，故風(fēng)速加倍時(shí)電流

的表達(dá)式為

i=1.2sin207rt(A)

故C錯誤；

D.根據(jù)C的分析，形成的感應(yīng)電流/m=1.2A,故有效值為

/=4^=O.6A/2A

故D正確

故選BDo

8,AC

【解題分析】A.質(zhì)子在回旋加速器中每做半個圓周運(yùn)動電場變換一次，則回旋加速器的交流電頻率等于質(zhì)子在磁場

271m

中的運(yùn)動周期，故有丁=一丁，故A正確；

qB

B.質(zhì)子第一次進(jìn)入Di盒時(shí)加速了一次，設(shè)速度為匕，有

qU--mvl

做圓周運(yùn)動的半徑為心有

V,2

qvxB=m—

rx

可得

質(zhì)子第一次進(jìn)入D2盒時(shí)加速了兩次，同理推得2=箸=看，”（，故兩半徑之比為

2L=J_

「2V2

故B錯誤；

D.無論質(zhì)子在電場中加速多少次，最后都是從磁場中以最大速度勻速圓周離開，有

qvB=m-

mR

可得最大動能為

EkmcV/nc

22m

故有質(zhì)子的最大動能與加速電壓。無關(guān)，與加速度的最大半徑尺有關(guān),故若只增大交變電壓U,則質(zhì)子的最大動能不

變，故D錯誤；

C.由最大動能可推出質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)，有

nqU=Ekm—0

解得質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為

qU2mU

故C正確

故選ACo

9、BC

【解題分析】A.據(jù)系統(tǒng)牛頓第二定律得

Mg—(M+m)a

解得

Mg0.4x10.20.

a=---------=------------m/s2=—m/s2

M+m0.2+0.43

故A錯誤;

B.導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時(shí)，其速度為

Ax1.40-0.70/7.

v=——=-------------m/s=—m/s

At0.6-0.42

據(jù)平衡條件得

Mg=BIL=B^^L

R+r

解得

Mg{R+r)0.4X10X(3+0.5)T

B=-百----------------=---------1=21

故B正確;

C.根據(jù)電磁感應(yīng)過程的電荷量推論公式

“=小=旦=-0.8C

R+rR+r3+0.5

故c正確;

D.根據(jù)系統(tǒng)能量守恒可得

1

Mgx=—(M+ni)v~7+Q

解得回路中的焦耳熱

1,

Q=Mgx--(M+m)v2=1.925J

電阻R與導(dǎo)體棒電阻7?串聯(lián)，則有

Q=———X1.925J=1.65J

RR+r3+0.5

故D錯誤。

故選BC。

10、BCD

【解題分析】A.有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯誤；

B.放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與外界的溫度無關(guān)，故B正確；

C.放射性元素的放射性與核外電子無關(guān)，放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性，故C正確；

D.a、P和丫三種射線中，7射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故D正確；

故選BCDo

三、實(shí)驗(yàn)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.⑴1.5V②.0.5。③.⑵D

【解題分析】(1)由圖示電源的U-I圖象可知，電源電動勢E=1.5V,圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，R總

=R+r=—=—=7.5Q,則電源內(nèi)阻：r=RkR=7.5C-7Q=0.5C；

/0.2

(2)要測量電動勢和內(nèi)電阻，只需根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩個方程即可求得電動勢和內(nèi)電阻；圖甲中可由E=I

(R+r)列式進(jìn)行計(jì)算；圖乙可用￡=11+(1'進(jìn)行列式計(jì)算；圖丙可用￡=1；+行進(jìn)行列式計(jì)算；故三個電路均可求出電

動勢和內(nèi)電阻；故選D

12、①.C②.D③.J④.1.5。

IR-

1

~~1囁

【解題分析】明確燈泡的額定值，從而根據(jù)安全和準(zhǔn)確性原則進(jìn)行分析，確定電表；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確實(shí)驗(yàn)中采用的

接法，明確本實(shí)驗(yàn)采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法；在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，兩

圖象的交點(diǎn)即為燈泡的工作點(diǎn)，再根據(jù)歐姆定律即可求得電阻大小；

【題目詳解】解：(1)由題意可知，燈泡的額定電壓為2.5V,電流為0.5A,因此為了保證實(shí)驗(yàn)中的安全和準(zhǔn)確，電壓表

應(yīng)選擇D,電流表選擇C；

⑵本實(shí)驗(yàn)中要求電流由零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，同時(shí)由于燈泡內(nèi)阻較小，故本實(shí)驗(yàn)采用電流表外

接法，故原理圖如圖所示；

(3)在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線。=3-10],如題圖所示，由圖可知，燈泡的電壓為0.4V,電流

四、計(jì)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、8cm

11

【解題分析】粒子。板左端運(yùn)動到尸處，由動能定理得