遼寧省沈陽市五校協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page1515頁，共=sectionpages1515頁遼寧省沈陽市五校協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，通電導(dǎo)線所受安培力或運動電荷所受洛倫茲力正確的是(

)A. B. C. D.2.如圖所示為某靜電紡紗工藝中的電場分布示意圖，虛線是電場線，實線是某試探電荷只在電場力作用下從A點運動到B點的軌跡，則下列判斷正確的是(

)A.該試探電荷帶正電

B.試探電荷在A點的加速度大于在B點的加速度

C.試探電荷在A點的速度大于在B點的速度

D.A點的電勢高于B點的電勢3.用圖中三套實驗裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，下列選項中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是(

)

A.甲圖中，使導(dǎo)體棒AB順著磁感線方向運動，且保持穿過ABCD中的磁感線條數(shù)不變

B.乙圖中，使條形磁鐵勻速穿過線圈

C.丙圖中，開關(guān)S閉合后，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動

D.丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動4.如圖甲所示，在x軸上固定兩個電量分別為+3q、-q的點電荷，其中負(fù)電荷固定在坐標(biāo)原點，兩電荷的間距為L：如圖乙所示是兩電荷所形成的電場的電勢φ在x軸上的分布圖像，規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢為0，則x軸上電勢最高為φ0的點距離坐標(biāo)原點的距離為(

)

A.3+12L B.3L5.如圖所示，直線oac為某一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線，虛線obc為這個電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線，當(dāng)電路中電流為2A時(

)A.外電路電阻等于電源內(nèi)阻

B.電源內(nèi)部熱功率Pr為2W

C.電源輸出功率為2

W

D.6.如圖甲所示，正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直。磁感應(yīng)強度B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示。在0～0.2s的時間內(nèi)與0.2sA.磁通量變化量大小之比為2：1 B.通過金屬框的電荷量之比為2：1

C.金屬框中電流的電功率之比為4：1 D.金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為4：17.如圖所示，兩個質(zhì)量相等的帶電粒子a和b分別以速度va和vb射入足夠長平行邊界勻強磁場，磁場寬度為d，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，兩粒子同時由A點出發(fā)，同時到達(dá)B點，不計粒子重力及粒子間的影響，則A.兩粒子的周期之比為Ta：Tb=1：1

B.兩粒子的軌跡半徑之比為Ra：Rb=3：1

二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示，圖甲為直線加速器，它由多個橫截面積相同的金屬圓筒共軸依次排列，圓筒長度按照一定的規(guī)律依次增加。被加速的帶電粒子在金屬圓板0中心處由靜止釋放，之后每次通過圓筒間隙都被加速，且加速時間可以忽略不計。圖乙為回旋加速器，D1、D2為兩個中空的半圓形金屬盒，處于豎直向下的勻強磁場B中。被加速的帶電粒子在A點由靜止釋放，之后每次通過D形盒間隙都會被加速，且加速時間也可以忽略不計。在粒子運動的過程中，兩個加速器所接交流電源的電壓大小及頻率均保持不變。下列說法正確的是(

)

A.帶電粒子在直線加速器的金屬圓筒中做勻速直線運動

B.直線加速器中，1、2、3金屬圓筒長度之比為1：2：3

C.狹縫處所加交變電場的周期與該粒子在磁場中做圓周運動的周期相等

D.帶電粒子通過回旋加速器后獲得的最大速度與加速電壓有關(guān)9.如圖所示的電路中，三個完全相同的燈泡L1、L2、L3，線圈L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是(

)

A.開關(guān)S閉合，L3先變亮，L1、L2逐漸變亮

B.開關(guān)S閉合，L2、L3先變亮，L1逐漸變亮

C.開關(guān)S斷開，L2先變亮，然后逐漸變暗10.如圖所示，絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對應(yīng)圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點，圓弧圓心為O'，半徑為R，直線段AC、HD粗糙，與圓弧段分別在C、D端相切，整個裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場強大小相等、方向水平向右和向左的勻強電場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點的帶正電小球，與直線段的動摩擦因數(shù)為μ，從軌道內(nèi)距C點足夠遠(yuǎn)的P點由靜止釋放，若PC=l，小球所受電場力等于其重力的33倍A.小球第一次沿軌道AC下滑的過程中先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動

B.小球在軌道AC上下滑的最大速度v=23mg3μqB

C.經(jīng)足夠長時間，小球克服摩擦力做的總功是2三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上______。

a.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k

b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆

c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100

d.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆

e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆

根據(jù)如圖所示指針位置，此被測電阻的阻值約為______Ω。

(2)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是______

A.測電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)角過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量

B12.某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實驗的精度，需要測量電壓表的內(nèi)阻。實驗室中恰好有一塊零刻度在中央的雙向電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊表，設(shè)計了如圖所示的實驗電路，既能實現(xiàn)對該電壓表內(nèi)阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內(nèi)阻的測量。該同學(xué)用到的實驗器材有：待測水果電池組(電動勢約4V、內(nèi)阻約50Ω)，雙向電壓表(量程為2V、內(nèi)阻約為2kΩ)，電阻箱(0～9999Ω)，滑動變阻器(0～200Ω)，一個單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。

(1)該同學(xué)按如圖1所示電路圖連線后，首先測量了電壓表的內(nèi)阻。請完善測量電壓表內(nèi)阻的實驗步驟：

①將R1的滑動觸片滑至最左端，將開關(guān)S撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；

②調(diào)節(jié)R1的滑動觸片，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏U；

③保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)達(dá)到U3，讀出電阻箱的阻值，記為R0，則電壓表的內(nèi)阻RV=______。

(2)若測得電壓表內(nèi)阻為2kΩ，可分析此測量值應(yīng)______(填“大于”“等于”或“小于”)真實值。

(3)接下來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗步驟如下：

①將開關(guān)S撥至______(填“1”或“2”)位置，將R1的滑片移到最______端，不再移動；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)到一合適值，記錄電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強電場中，一質(zhì)量為m的帶電量q的小球從槽的右端A處(與球心等高)無初速度沿軌道滑下，滑到最低點B時，球的速度為gR.求：

(1)電場強度的大小E

(2)電場中A，B間的電勢差U

(3)帶電小球在滑動過程中的最大速度。14.如圖所示，寬度為L的光滑足夠長導(dǎo)軌固定在水平面上，空間有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)體棒ab、cd緊挨著垂直于導(dǎo)軌并排靜止放置在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為r，回路中的其他電阻不計，某時刻使cd導(dǎo)體棒獲得水平向右的速度，其大小為v，在它們之后的運動過程中，求：

(1)回路中產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)兩導(dǎo)體棒間的最大距離。15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、二象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強電場，第三、四象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)為(0,d)的P點以大小為v0的速度沿x軸正方向射出，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從坐標(biāo)為(2d,0)的Q(圖中未畫出)點(第一次經(jīng)過x軸)進(jìn)入磁場，粒子第五次經(jīng)過x軸的位置恰好為坐標(biāo)原點，帶電粒子的重力忽略不計，求：

(1)勻強電場的電場強度大??；

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小；

(3)若在磁場中放置一個平行于x軸的彈性絕緣板，粒子撞上板后，碰撞前后沿平行板方向的速度不變，垂直板方向的速度大小相等、方向相反，此后粒子始終沿同一軌跡運動，粒子的帶電量保持不變，則板離答案和解析1.C

【解析】解：A、安培力方向判斷方法：伸開左手，使大拇指與其它四指垂直且在一個平面內(nèi)，讓磁感線穿過掌心，四指所指方向為電流方向，大拇指所指方向就是安培力的方向，可知安培力方向豎直向下，故A錯誤；

B、電流和磁場的方向平行，安培力為零，故B錯誤；

C、洛倫茲力方向判斷方法：伸開左手，讓磁感線穿過掌心，四指所指方向為正電荷運動的方向，為負(fù)電荷運動的反方向，則和四指垂直的的大拇指的方向為洛倫茲力的方向，則可知洛倫茲力方向豎直向下，故C正確；

D、根據(jù)C選項洛倫茲力方向的判斷方法可知洛倫茲力方向豎直向下，故D錯誤。

故選：C。

2.B

【解析】解：A、因為右端是和電源的正極連接，所以電場線的方向是從右指向左的，試探電荷的受力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，受力方向大致向右，與電場線方向相反，所以該試探電荷帶負(fù)電，故A錯誤；

B、電場線的疏密程度表示場強的大小，則A點的場強大于B點的場強，即試探電荷在A點受到的電場力大于在B點受到的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知試探電荷在A點的加速度大于在B點的加速度，故B正確；

C、試探電荷從A點移到B點的過程中，電場力做正功，動能增大，所以試探電荷在A點的速度小于在B點的速度，故C錯誤；

D、沿電場線方向電勢逐漸降低，電場線方向向左，所以A點的電勢低于B點的電勢，故D錯誤。

故選：B。

3.B

【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。例如，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運動。

A?.

甲圖中，使導(dǎo)體棒AB順著磁感線方向運動，閉合回路的磁通量沒有變化，不會有感應(yīng)電流，故A錯誤。

B.乙圖中，使條形磁鐵勻速穿過線圈，閉合回路的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流，故B正確。

C.丙圖中，開關(guān)S閉合后，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動，那么閉合回路的磁通量不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流，故C錯誤。

D.丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動，A產(chǎn)生的磁場不變，B中磁通量沒有改變，故沒有感應(yīng)電流，故D錯誤。

故選：

B。

4.【解析】解；φ-x關(guān)系圖像的切線的斜率的絕對值表示電場強度的大小，由圖乙可知x軸上電勢為φ0的點，對應(yīng)的切線的斜率為0，則此點的電場強度為0。設(shè)該點到坐標(biāo)原點的距離為x，則+3q的電荷在該點產(chǎn)生的場強大小為E1=k3q(L+x)2

-q在該點產(chǎn)生的場強大小為E2=kqx2

所以該點的合場強為

E【解析】解：A、電源的總功率P=EI，C點表示I=3A，P=9W

則電源的電動勢：E=3V

電源的內(nèi)電阻：r=EI=3V3A=1Ω

當(dāng)電路中電流為2A時，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：

I=ER+r

解得：R=EI-r=3V2A-1Ω=0.5Ω

故A錯誤；

B、當(dāng)電路中電流為2A時，電源內(nèi)部熱功率：

P【解析】解：A.根據(jù)公式ΔΦ=ΔBS，兩個過程磁感應(yīng)強度B的變化量大小相同，故磁通量變化量大小之比為1：1，故A錯誤；

B.因在0～0.2s的時間t1內(nèi)與0.2s～0.6s的時間t2內(nèi)，磁感應(yīng)強度隨時間的變化量ΔB相同，根據(jù)q=It=ΔBStR?t=ΔBSR，故通過金屬框的電荷量之比為1：1，故B錯誤；

C.金屬框中電流的電功率P=E2R【解析】解：A.根據(jù)題圖可知，帶電粒子a和b在磁場中運動的圓心角分別為120°和60°，則

ta=Ta3tb=Tb6

因為兩帶電粒子運動時間相同，所以可得兩粒子的周期之比為

Ta：Tb=1：2

故A錯誤；

B.如圖連接AB，AB連線是兩粒子的運動圓弧對應(yīng)的弦，則弦的中垂線(紅線)與各自速度方向的垂直線(虛線)的交點即為各自圓心。如圖：

根據(jù)幾何關(guān)系，兩粒子的軌跡半徑分別為

Ra=d2cos30°=33dRb=d2cos60°=d

所以兩粒子的軌跡半徑之比

Ra8.AC

【解析】解：A.金屬圓筒起到屏蔽作用，帶電粒子在直筒中做勻速直線運動，故A正確；

B.帶電粒子每次通過圓筒間隙都被加速，而交流電源周期不變，故粒子通過每個圓筒的時間相等，由動能定理有：Uq=12mv2，解得v=2qUm，可知依次通過1、2、3圓筒間歇的速度之比為2：4：6，帶電粒子在圓筒中做勻速直線運動，故圓筒長度之比也為2：4：6，故B錯誤；

C.為了保證粒子每次經(jīng)過狹縫時都能被加速，狹縫處所加交變電場的周期與該粒子在磁場中做圓周運動的周期相等，故C正確；

【解析】解：AB、開關(guān)S閉合瞬間，L2、L3均立即變亮，L1的電路中由于線圈對電流的阻礙作用，會逐漸亮。隨L1的電路中電流的增大，路端電壓減小，L2、L3亮度稍有下降，穩(wěn)定后三個燈泡亮度相同，故A錯誤，B正確；

CD、開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時，由于L2的電路中的二極管由單向?qū)щ娦?，電流不能從右向左通過二極管，所以L2立即熄滅；由于線圈產(chǎn)生自感電動勢會阻礙流過線圈的電流的變化，產(chǎn)生線圈與L1、L3組成自感回路，所以L1、L3均逐漸變暗，故【解析】解：A、小球第一次沿軌道AC下滑過程中，小球所受電場力等于其重力的33倍，即F電=33mg，電場力在垂直軌道方向的分量為F電分=33mgsin60°=12mg，重力在垂直軌道方向上的分量為G分=mgcos60°=12mg，則有：F電分=G分，因此，電場力與重力的合力方向恰好沿著AC方向，且剛開始時小球與管壁無作用力。當(dāng)小球靜止后，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力垂直于AC向上，導(dǎo)致小球?qū)鼙谟凶饔昧?，小球?qū)⑹艿降幕瑒幽Σ亮ΓS著速度增大，洛倫茲力增大，小球?qū)鼙诘膲毫?，摩擦力增大，合力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知小球做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減至零時做勻速運動，故A正確；

B、當(dāng)小球合力為零時，加速度為零，速度最大，根據(jù)上一個選項分析可知重力和電場力垂直于軌道的分力等大反向，根據(jù)共點力平衡，有

fm=mgsin60°+qEcos60°=233mg，

又因為

fm=μqBvm

聯(lián)立解得vm=2【解析】解：(1)用歐姆表測阻值約為幾十千歐的電阻，應(yīng)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零后測電阻阻值，具體做法是：將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的0刻度，斷開兩表筆；歐姆表使用完畢，應(yīng)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆，故合理的實驗步驟是：adbe.由圖示表盤可知，電阻測量值為：30×1k=30kΩ。

(2)A、測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大，說明所選擋位太大，為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量，故A正確；

B、測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會影響測量結(jié)果，故B錯誤；

C、為保證安全，測量電路中的某個電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開，故C正確；

D、用同一擋位測量阻值不同的電阻不需要進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆表換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，故D錯誤；

故選AC。

故答案為：(1)adbe；30k；(2)AC?！窘馕觥拷猓?1)由題圖可知，當(dāng)S撥向1位置，滑動變阻器R1在電路中為分壓式接法，根據(jù)題意：調(diào)節(jié)R1的滑動觸片，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏U；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)達(dá)到U3，此時電阻箱兩端電壓為2U3，讀出電阻箱的阻值為R0，

根據(jù)電壓表的電流與電阻箱的電流相等可知，U3RV=2U3R0，則電壓表的內(nèi)阻RV=R02；

(2)由閉合電