四川省德陽市高中2024-2025學(xué)年高二（上）期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測物理試卷（含解析）

第=page88頁，共=sectionpages1515頁四川省德陽市高中2024-2025學(xué)年高二（上）期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列關(guān)于電場的說法正確的是(

)A.庫侖最早通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了電子的電量

B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系

C.“元電荷”是最小的電荷量，用e表示，則e=1.60×10-19C，元電荷就是電子

D.電場是法拉第首先提出來的，電荷A2.下列判斷正確的是(

)

A.圖甲所示的蓄電池N端為負(fù)極

B.圖乙中兩條異向通電長直導(dǎo)線相互吸引

C.圖丙的線框與通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，當(dāng)線框向右平移時(shí)其中有感應(yīng)電流

D.圖丁是真空冶煉爐，耐火材料制成的冶煉鍋外的線圈通入低頻交流電時(shí)，被冶煉的金屬內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的渦流，從而產(chǎn)生大量的熱量使金屬熔化3.如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個(gè)可以自由移動(dòng)的帶電小球A、B、C(均可視為點(diǎn)電荷)，三球沿一條直線擺放，水平方向它們之間只有靜電力相互作用，三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下判斷正確的是(

)

A.A、C兩個(gè)小球可能帶異種電荷

B.三個(gè)小球的電荷量大小可能為QA>QB>QC

C.擺放這三個(gè)小球時(shí)，可以先固定C球，擺放A、B使其能處于靜止?fàn)顟B(tài)，再釋放C球

D.A、B和B、4.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，長為L的金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿與導(dǎo)軌的夾角為θ，電阻為2R，ab間電阻為3R，M、N兩點(diǎn)間電勢差為U，M、N兩點(diǎn)電勢分別為φM、φN，則下列正確的是(

)A.φN<φM，U=2BLvsinθ5 B.φN<φ5.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有(

)

A.q1和q2帶異種電荷 B.x1處的電場強(qiáng)度為零

C.正電荷從x1移到x2，電勢能減小 D.6.自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車前輪的輻條上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就通過傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)磁場靠近霍爾元件時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場，電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是(

)

A.自行車的車速不影響霍爾電勢差的高低

B.圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的

C.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的幅條數(shù)即可獲知車速大小

D.如果長時(shí)間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差增加7.在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r為定值，R為定值電阻，Rp為滑動(dòng)變阻器，閉合電鍵S，理想電流表A的示數(shù)為I，理想電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、U2和U3，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí)，各電表示數(shù)變化量分別為ΔI、ΔU1、A.I變大，U2變大 B.ΔU1ΔI不變，ΔU3ΔI不變

C.G二、多選題：本大題共3小題，共15分。8.如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，已知AC邊長為2L，∠A=30°。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子，從D點(diǎn)(D點(diǎn)為AC的中點(diǎn))射入磁場，經(jīng)一段時(shí)間后與AB邊相切，最終從BCA.磁場的方向垂直紙面向外 B.軌道半徑為3L

C.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πm2qB 9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了圓形軌道的電磁炮模型如圖甲所示，半徑為R的L1L2半圓形軌道，正對平行豎直擺放，軌道間距也為R，空間有輻向分布的磁場，使得軌道所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，用質(zhì)量為m、長度為R的細(xì)導(dǎo)體棒代替炮彈，與軌道接觸良好，正視圖如圖乙所示，軌道最高位置與圓心齊平。給導(dǎo)體棒輸入垂直紙面向里的恒定電流I，將其從軌道左端最高位置由靜止釋放，使得導(dǎo)體棒在半圓形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)另一側(cè)最高位置時(shí)完成加速。忽略一切摩擦，且不考慮導(dǎo)體棒中電流產(chǎn)生的磁場及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的影響，下列說法正確的是(

)

A.加速完成瞬間，其加速度方向一定豎直向上

B.導(dǎo)體棒到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，軌道對導(dǎo)體棒的支持力大小為3mg+πBIR

C.加速完成瞬間，導(dǎo)體棒獲得的速度大小為R2πBIm

10.如圖所示，在地面上方的水平勻強(qiáng)電場中，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，系在一根長為d的不可伸長絕緣細(xì)線一端，可以在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。AB為圓周的水平直徑，CD為豎直直徑。已知重力加速度為g，電場強(qiáng)度E=mgq，以O(shè)點(diǎn)所在水平面為重力勢能的零勢能面，以O(shè)點(diǎn)所在的豎直面為電勢能的零勢能面，下列說法正確的是(

)A.若小球能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)動(dòng)能最大

B.若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)的最小速度為v=2gd

C.若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為0

D.若在三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實(shí)驗(yàn)中，按圖甲所示連接電路，電源電動(dòng)勢為8.0V，內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S先跟1相接，一段時(shí)間電路穩(wěn)定后把開關(guān)再改接2，實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來采集電流隨時(shí)間的變化情況，以開關(guān)改接2為計(jì)時(shí)起點(diǎn)得到的圖像如圖乙所示。

(1)開關(guān)S改接2后，電容器進(jìn)行的是_____(選填“充電”或“放電”)過程。如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過程I-t的曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將_____(選填“減小”或“不變”或“增大”(2)該電容器的電容約為_____μF。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)12.某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路同時(shí)測量電壓表內(nèi)阻RV與定值電阻RxA.待測電壓表(量程0～3V，B.待測電阻Rx(C.滑動(dòng)變阻器RD.滑動(dòng)變阻器RE.電阻箱RF.電阻箱RG.電源(電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻不計(jì))H.開關(guān)，導(dǎo)線若干。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，為盡可能精確測量，滑動(dòng)變阻器，電阻箱應(yīng)該分別選用_____；(填器材前字母序號)(2)該小組選定實(shí)驗(yàn)器材后進(jìn)行了如下操作：①先將電阻箱R調(diào)至零，先后閉合開關(guān)S2，S1，調(diào)節(jié)RP至電壓表讀數(shù)恰好如圖乙所示，此時(shí)電壓表示數(shù)為②斷開開關(guān)S2③保持滑動(dòng)變阻器位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄此時(shí)電壓表示數(shù)U與電阻箱示數(shù)R；④多次改變電阻箱R阻值，重復(fù)步驟③；⑤根據(jù)圖像法科學(xué)分析、計(jì)算結(jié)果。(3)該小組同學(xué)根據(jù)所測數(shù)據(jù)作出1U-R圖像如圖丙所示，根據(jù)該圖像可計(jì)算出電壓表內(nèi)阻Rv=_____kΩ，待測電阻Rx=四、計(jì)算題：本大題共3小題，共43分。13.如圖所示，xOy平面第一象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場；質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子以大小為v0的初速度從-x軸上的P1(-d,0)點(diǎn)射入磁場，初速度方向與x軸負(fù)方向的夾角為45°，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從y(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大小。14.如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過一輕繩牽引放在傾角為θ=30°的斜面底部一質(zhì)量為m=80kg的靜止物體，繩能承受的最大拉力為Fm=1200N，斜面的高度為H=45m，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=33(1)物體的最大加速度；(2)物體速度的最大值；(3)物體運(yùn)動(dòng)到斜面頂端所需的時(shí)間。15.如圖所示，水平面內(nèi)足夠長的兩光滑平行金屬直導(dǎo)軌，左側(cè)有電動(dòng)勢E=36V的直流電源、C=0.1F的電容器和R=0.05Ω的定值電阻組成的圖示電路。右端和兩半徑r=0.8m的豎直面內(nèi)14光滑圓弧軌道在PQ處平滑連接，PQ與直導(dǎo)軌垂直，PQ左側(cè)空間存在豎直向上，大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場。將質(zhì)量為m1=0.3kg電阻為R0=0.1Ω的金屬棒M靜置在水平直導(dǎo)軌上，圖中棒長和導(dǎo)軌間距均為L=1m，M距R足夠遠(yuǎn)，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)。開始時(shí)，單刀雙擲開關(guān)S2斷開，閉合開關(guān)S1，使電容器完全充電；然后斷開S1，同時(shí)S2接“1”，M從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)直至速度穩(wěn)定；當(dāng)M勻速運(yùn)動(dòng)到與PQ距離為d=0.405m時(shí)(速度已經(jīng)穩(wěn)定)，立即將S2接“2”(1)電容器完成充電時(shí)的電荷量q；(2)M(3)自發(fā)生第1次碰撞后到最終兩棒都靜止，金屬棒M的總位移。

答案和解析1.【答案】D

【解析】A.密立根最早通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了電子的電量，故A錯(cuò)誤；B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系，故B錯(cuò)誤；C.“元電荷”是最小的電荷量，用

e

表示，則

e=1.60×10D.電場是法拉第首先提出來的，電荷A對電荷B的作用力就是電荷A產(chǎn)生的電場對B的作用，故D正確。故選D。2.【答案】C

【解析】A.根據(jù)小磁針N極可知，螺線管左側(cè)為N極，根據(jù)右手螺旋定則可知，蓄電池

N

端為正極，故A錯(cuò)誤；B.圖中電流方向相反，則通電長直導(dǎo)線相互排斥，故B錯(cuò)誤；C.原理導(dǎo)線的位置磁場越小，當(dāng)線框向右平移時(shí)磁通量有變化，線框中有感應(yīng)電流，故C正確；D.圖丁是真空冶煉爐，耐火材料制成的冶煉鍋外的線圈通入高頻交流電時(shí)，被冶煉的金屬內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的渦流，從而產(chǎn)生大量的熱量使金屬熔化，故D錯(cuò)誤；故選C。3.【答案】C

【解析】A.依題意，B球處于平衡狀態(tài)，則A、C兩球?qū)球的庫倫力等大反向，即A、C必定帶同種電荷，故A錯(cuò)誤；B.設(shè)A、B、C三球的電荷量分別為

QA

、

QB

、

QC

，對B又

r可得

Q對C球分析受力可知，

k故有

Q所以

QC>QAC.擺放這三個(gè)小球時(shí)，可以先固定C球，擺放A、B使其能處于靜止?fàn)顟B(tài)，再釋放C球，故C正確；D.對B受力分析，左右兩個(gè)方向的庫侖力大小相等，可得

k解得

r故D錯(cuò)誤。故選C。4.【答案】B

【解析】根據(jù)右手定則可知M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)，即

φ感應(yīng)電動(dòng)勢

E可得MN間的電勢差

U故選B。5.【答案】A

【解析】A.由圖可知：無窮遠(yuǎn)處電勢為零，又有電勢為正的地方，故存在正電荷；又有電勢為負(fù)的地方，故也存在負(fù)電荷，所以

q1

和

q2

是異種電荷，故B.根據(jù)圖像的切線斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可知在

x1

處切線的斜率不為零，故此處的電場強(qiáng)度不為零，故BC.正電荷在電勢越低的地方，電勢能越小，由圖可知，從

x1

移到

x2

電勢逐漸增大，故正電荷的電勢能在增大，故D.根據(jù)圖像的切線斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可知，從

x1

到

x2

切線的斜率越來越小，故電場強(qiáng)度越來越小，所以正電荷受到的電場力在減小，故故選A。6.【答案】A

【解析】.設(shè)霍爾電勢差

UH

，則

解得

U由電流的微觀表達(dá)式

I其中n為單位體積內(nèi)的電子數(shù)，S為橫截面積，v為電子定向移動(dòng)的速度，解得電荷定向移動(dòng)的速度聯(lián)立解得

v可知，電流一定時(shí)，霍爾電勢差與車速無關(guān)，故A正確；B.由左手定則可知，形成電流的粒子向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，圖乙可知，外側(cè)為負(fù)極，即圖乙中霍爾元件的電流I是由負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的，故B錯(cuò)誤；C.設(shè)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)

n'

和自行車車輪的半徑r，則自行車的速度為

根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的幅條數(shù)不可計(jì)算車速大小，故C錯(cuò)誤；D.如果長時(shí)間不更換傳感器的電源，電源內(nèi)阻增大，電流減小，由上述分析可知

U則霍爾電勢差將減小，故D錯(cuò)誤。故選A。7.【答案】B

【解析】A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭

P

向右滑動(dòng)時(shí)，電路中總電阻變大，則電流減小，根據(jù)

U可知

U2

變大，故AB.根據(jù)歐姆定律有

R根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U可知

r則

ΔU1ΔI

不變，

ΔUC.根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U可知

U3

變大，則電容器兩端電勢差變大，根據(jù)

可知電容器電荷量變大，電容充電，G表電流的方向從

a

流向

b

，故C錯(cuò)誤；D.電源的總功率為

P=EI

，電流減小，則總功率變小，故故選B。8.【答案】AD

【解析】A.正電粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向垂直紙面向外，故A正確；B.粒子運(yùn)動(dòng)如圖根據(jù)幾何關(guān)系有可知圓心為C，則有

R故B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

由圖可知粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角為60°，則帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

解得

t=πm3qB

故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。9.【答案】BC

【解析】A.導(dǎo)體棒做圓周運(yùn)動(dòng)，加速完成時(shí)，向左的彈力與重力的合力提供加速度，并不是豎直向上，故A錯(cuò)誤；B.導(dǎo)體棒到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgR其中

L在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有

F解得F故B正確；C.加速過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

BIL解得

v故C正確；D.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到右半圓，且該位置和圓心的連線與豎直方向的夾角為

θ=arcsinBIRmg即導(dǎo)體棒的重力沿切線方向分力與安培力等大反向，此時(shí)向心加速度由軌道的支持力與重力沿半徑方向的分力共同提供，即

a不為零，故D錯(cuò)誤。故選BC。10.【答案】BD

【解析】A.小球受向右的電場力F電=和向下的重力G則合力為F=

2方向與水平方向夾角為45°斜向下，則BC的中點(diǎn)位置為等效“最低點(diǎn)”，可知若小球能在豎直平面內(nèi)繞

O

點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)到BC中點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，選項(xiàng)AB.若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞

O

點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在等效“最高點(diǎn)”時(shí)速度最小，該位置在AD的中點(diǎn)，根據(jù)它運(yùn)動(dòng)的最小速度為

v選項(xiàng)B正確；C.若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞

O

點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在AD中點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能E從AD中點(diǎn)到C點(diǎn)電場力做功

W則小球運(yùn)動(dòng)到

C

點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為

E選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.若在

A

點(diǎn)靜止釋放小球，則小球先沿直線運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)由動(dòng)能定理

1到達(dá)C點(diǎn)后沿水平方向的速度

v從C到B做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理

1解得

v選項(xiàng)D正確。故選BD。11.【答案】(1)放電;不變;(2)4.2×102

(

3.8【解析】(1)[1]單刀雙擲開關(guān)

S

先跟1相接，此時(shí)電容器與電源連接，電容器處于充電狀態(tài)，之后一段時(shí)間電路穩(wěn)定后把開關(guān)再改接2，電容器處于放電狀態(tài)；[2]令電源電動(dòng)勢為E，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)

S

先跟1相接，穩(wěn)定后，根據(jù)C解得電容器極板所帶電荷量為Q根據(jù)電流的定義式有I可知，

I-t

的曲線與坐標(biāo)軸所圍成的總面積表示電容器極板所帶電荷量，即如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻

R

的阻值，則此過程

I(2)根據(jù)圖乙，結(jié)合上述可知，電容器極板所帶電荷量為Q則該電容器的電容約為C結(jié)合題中數(shù)據(jù)解得C12.【答案】(1)C、(2)2.00(3)

3.6

0.40

【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，應(yīng)選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，選C；[2]電阻箱要能夠調(diào)節(jié)電路中的電流，電壓表內(nèi)阻較大，而待測電阻的阻值約為300

Ω

，電阻箱的阻值應(yīng)該大一些，即選F。(2)①電壓表的分度值為0.1V，此時(shí)電壓表示數(shù)為(3)[1][2]由歐姆定律，電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R關(guān)系，有

2.00=整理有

1結(jié)合題圖可知，對于

1U-R

圖像有

12解得

RV=3.6kΩ

13.【答案】(1)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得

q根據(jù)直角三角形得

cos解得

B(2)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方