河南省南陽市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試卷【含答案解析】

2024年秋期高中二年級期終質(zhì)量評估物理試題注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.選擇題答案使用2B鉛筆填涂，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號；非選擇題答案使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。4.保持卡面清潔，不折疊，不破損。5.本試卷分試題卷和答題卷兩部分，滿分100分，考試時間75分鐘。一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28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.鐵環(huán)上繞有對稱的絕緣通電導(dǎo)線，電流方向如圖所示，則（）A.鐵環(huán)中心O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 B.鐵環(huán)中心O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向右C.鐵環(huán)正上方的A點磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下 D.鐵環(huán)正下方的B點磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上【答案】D【解析】【詳解】將通電導(dǎo)線視為兩部分，即看做兩個左右對稱放置的通電螺線管。由安培定則分別得到左右兩邊螺線管的磁場上端均為N極，下端為S極，根據(jù)通電螺線管周圍空間磁感線的分布特點，可知O處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，鐵環(huán)中心O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0；鐵環(huán)正上方的A點磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，鐵環(huán)正下方的B點磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也向上。故選D。2.1932年，美國物理學(xué)家安德森在宇宙線實驗中發(fā)現(xiàn)了正電子（正電子與電子質(zhì)量相同，但是帶等量的正電荷）。他利用放在強(qiáng)磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚的鉛板，借以減慢粒子的速度。當(dāng)宇宙線粒子通過云室內(nèi)的強(qiáng)磁場時，拍下粒子徑跡的照片，如圖所示。這個粒子的徑跡與電子的徑跡十分相似，只是偏轉(zhuǎn)方向相反。由此，安德森發(fā)現(xiàn)了正電子，并由于這一發(fā)現(xiàn)，獲得了1936年的諾貝爾物理學(xué)獎。由于所加鉛板降低了粒子的運動速度，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的軌道半徑就會變小，所以根據(jù)鉛板上下粒子徑跡的偏轉(zhuǎn)情況，可以判定（）A.圖中的粒子是由上向下運動的B.圖中磁場方向應(yīng)垂直于紙面向內(nèi)C.圖中上半部分的磁感強(qiáng)度大于下半部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.圖中上半部分的磁感強(qiáng)度小于下半部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度【答案】B【解析】【詳解】A．粒子在磁場中運動洛倫茲力提供向心力可得半徑為粒子穿過鉛板后速度減小，粒子在磁場中運動半徑減小，由圖可知正電子從下向上穿過鉛板。A錯誤；B．由左手定則可知磁場的方向垂直紙面向里。B正確；CD．圖中上半部分的磁感強(qiáng)度等于下半部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度，CD錯誤。故選B。3.操作1：取一只微安表，用手晃動表殼，觀察表針相對表盤擺動的情況。操作2：用導(dǎo)線把微安表的兩個接線柱連在一起，再次晃動表殼，觀察表針相對表盤的擺動情況（）A.操作1中表針的晃動比操作2中更劇烈B.操作2中表針的晃動比操作1中更劇烈C.操作1、操作2中表針的晃動劇烈程度相同D.運輸微安表時不能把正、負(fù)接線柱連一起【答案】A【解析】【詳解】ABC．操作1中晃動電表，由于形不成閉合回路，所以表內(nèi)只有感應(yīng)電動勢，沒有電流，導(dǎo)體不受安培力的作用，表針的晃動幅度較大；操作2中微安表內(nèi)會形成閉合回路，晃動電表，既有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，也有感應(yīng)電流產(chǎn)生，導(dǎo)體受到安培阻力的作用，表針晃動幅度會變小，所以操作1中表針的晃動比操作2中更劇烈，故A正確，BC錯誤；D．運輸微安表時能把正、負(fù)接線柱連在一起，使得電表指針晃動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體受到安培阻力作用，減小電表指針擺動角度，保護(hù)電表指針，故D錯誤。故選A。4.在如圖所示的電路中，兩個燈泡和的規(guī)格相同，與線圈L串聯(lián)后接到電源上，與可調(diào)電阻R串聯(lián)后接到電源上。先閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻R，使兩個燈泡的亮度相同，再調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，使它們都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S（）A.在斷開開關(guān)S時，燈泡閃亮一下后逐漸熄滅B.在斷開開關(guān)S時，燈泡閃亮一下后逐漸熄滅C.在斷開開關(guān)S時，燈泡、均閃亮一下后逐漸熄滅D.在斷開開關(guān)S時，燈泡、均不閃亮，直接逐漸熄滅【答案】D【解析】【詳解】一段時間電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S，和與L、R構(gòu)成回路，L相當(dāng)于電源，因原來兩個燈泡的亮度相同，則兩支路電流相等，所以不會出現(xiàn)、閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象，、都會逐漸變暗，且同時熄滅。故選D。5.如圖所示，是一個豎直的矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，邊水平，線框繞某一豎直固定軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動（按俯視的順時針方向）。在邊與磁場方向的夾角到達(dá)30°的時刻（圖示位置），導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時電動勢（）A.大小為 B.大小為 C.大小為 D.方向沿【答案】B【解析】【詳解】MN邊與磁場方向成30°時，感應(yīng)電動勢為由右手定則可知電流方向為KLMNK。故選B。6.如圖所示，在與紙面平行的勻強(qiáng)電場中有A、B、C三個點，是邊長為的等邊三角形的三個頂點，其電勢分別為中、和。則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】如圖D點的電勢為AC連線中點的電勢與B的電勢相同，根據(jù)等邊三角形的特點可知，過B的等勢面與AC垂直，所以電場方向由A到C，則有故選A。7.如下圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器變化時，相當(dāng)于R的值變化（滑動片向下或向上移動）。如果變壓器上的能量損失可以忽略，當(dāng)用戶的用電器增加時，下列說法正確的是（）A.電流表讀數(shù)不變 B.電壓表的讀數(shù)變大C.電壓表的讀數(shù)變小 D.電流表的讀數(shù)變小【答案】C【解析】【詳解】B．因輸入電壓不變，故電壓表的讀數(shù)不變，故B錯誤；ACD．因輸入電壓不變，變壓器匝數(shù)比不變，故電壓表的讀數(shù)也不變，當(dāng)用戶的用電器增加時，相當(dāng)于減小，分得的電壓也變小，即電壓表的讀數(shù)變小，又由于減小，則副線圈回路的電阻變小，故電流表的讀數(shù)變大，電流表的讀數(shù)也變大，故AD錯誤，C正確。故選C。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.在一次科學(xué)晚會上，一位老師表演了一個“魔術(shù)”：如圖，一個沒有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機(jī)的兩極相連。在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。搖動起電機(jī)，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。若鋸條接電源負(fù)極，金屬片接正極，下列說法正確的是（）A.起電機(jī)搖動時，塑料瓶內(nèi)鋸條附近電場強(qiáng)度最大B.起電機(jī)搖動時，煙塵帶負(fù)電C.消失的煙塵最終運動到了鋸條上D.消失的煙塵是從瓶口和瓶底跑掉的【答案】AB【解析】【詳解】A．由尖端附近的電場線比較密集可知，在鋸條附近的電場強(qiáng)度最大，故A正確；BCD．負(fù)離子在電場力作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電，因此帶負(fù)電煙塵，在電場力作用下，向金屬片運動，最終被吸附到金屬片上，故B正確，CD錯誤。故選AB。9.如圖所示，真空中有兩個點電荷，為、為，分別固定在x軸的坐標(biāo)為0和的位置上。下到說法正確的是（）A.x軸上的位置的電場強(qiáng)度為0B.x軸上的位置的電場強(qiáng)度為0C.x軸上和的位置的電場強(qiáng)度的方向是沿x軸的正方向的D.取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，x軸上的位置電勢均為負(fù)【答案】BC【解析】【詳解】A．兩點電荷在x軸上的位置產(chǎn)生的場強(qiáng)均沿x軸正向，可知該點的電場強(qiáng)度不可能為0，選項A錯誤；B．x軸上的位置的電場強(qiáng)度為選項B正確；C．x軸上區(qū)域兩電荷在各點疊加后的場強(qiáng)沿x軸正向，的位置的電場強(qiáng)度的方向是沿x軸的負(fù)方向，在的位置的電場強(qiáng)度的方向是沿x軸的正方向的，選項C正確；D．取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，因，可知x軸上x=3cm處的電勢為正，可知的位置電勢不是均為負(fù)，選項D錯誤。故選BC。10.有一塊小量程電流表，滿偏電流為，內(nèi)阻為。現(xiàn)要將它改裝成0～、0～的兩量程電流表，某同學(xué)除了參考電路圖甲外，還設(shè)計了如圖乙所示電路（）A.甲電路可以防止換擋時電流全部流經(jīng)表頭，更加安全B.乙電路可以防止換擋時電流全部流經(jīng)表頭，更加安全C.若采用圖甲的電路，則D.若采用圖甲的電路，則【答案】AD【解析】【詳解】AB．由圖示電路圖可知，圖乙在更換量程時兩個分流電阻都沒有并聯(lián)在表頭兩端，容易燒壞表頭，圖乙所示電路不合理，圖甲所示電路合理，故A正確，B錯誤；CD．對甲電路，量程為10mA時量程為1mA時解得，故C錯誤，D正確；故選AD。三、實驗題（本題共2小題，共14分。請按題目要求作答）11.某同學(xué)為了探究電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關(guān)系，設(shè)計了如圖所示的實驗電路。實驗操作如下：A.隨后再斷開開關(guān)，閉合，電壓表示數(shù)再次減少一半。B.把開關(guān)接1，用幾節(jié)干電池串聯(lián)后給A充電，可以看到A充電后兩極板具有一定的電壓。C.斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，讓B的兩極板完全放電。D.把開關(guān)接2，使另一個相同的但不帶電的電容器B跟A并聯(lián)，可以看到電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?。該同學(xué)的操作順序應(yīng)為______。為了得到更多組實驗數(shù)據(jù)，可以重復(fù)______。【答案】①BDCA②.CA【解析】【詳解】[1]根據(jù)實驗操作及原理可知，同學(xué)的操作順序應(yīng)為BDCA；[2]為了得到更多組實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)重復(fù)CA。12.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。某市對市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有不少樣品的電導(dǎo)率（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標(biāo)）不合格。（1）你認(rèn)為不合格的純凈水的電導(dǎo)率是偏大還是偏??？（2）為了方便測量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，容器兩端用金屬圓片電極密封，如圖甲所示。請用筆畫線表示導(dǎo)線，連接測量純凈水樣品電阻的電路。（3）用游標(biāo)卡尺測量塑料圓柱形內(nèi)徑d，示數(shù)如圖乙所示，則______。（4）如果測得塑料圓柱形容器內(nèi)徑為d，長度為l，某次測量電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，請寫出電導(dǎo)率的表達(dá)式______?！敬鸢浮浚?）偏大（2）（3）（4）【解析】小問1詳解】不合格的純凈水中含有較多的離子，導(dǎo)電能力好，電阻率偏小，電導(dǎo)率偏大?！拘?詳解】容器內(nèi)水的電阻比滑動變阻器的電阻大得多，為了使電表指針有較大的偏轉(zhuǎn)，滑動變阻器采用分壓接法；容器內(nèi)水的電阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，所以采用內(nèi)接法，如圖【小問3詳解】游標(biāo)卡尺精確度為0.1mm，讀數(shù)為13mm+mm=13.7mm【小問4詳解】根據(jù)歐姆定律根據(jù)電阻定律有則電導(dǎo)率為四、計算題（本題共3小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）13.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。今有一質(zhì)量為、電荷量為的正粒子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運動。求：（1）粒子的速度為多少？（2）速度選擇器兩板間電壓為多少？（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在A加速器中做加速直線運動，由動能定理得解得粒子的速度為（2）粒子在B速度選擇器中做勻速直線運動，由受力平衡條件得解得速度選擇器兩板間電壓為（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力可得勻速圓周運動的半徑為14.圖中的是一個粗細(xì)均勻邊長為l的正方形導(dǎo)線框，其電阻為R。線框以恒定速度ⅴ沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。如果以x軸的正方向作為安培力的正方向，線框在圖示位置的時刻開始計時。（1）請通過計算在坐標(biāo)紙上作出線框所受的安培力隨時間變化的圖像，標(biāo)明圖線關(guān)鍵位置的坐標(biāo)值；（2）線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的熱；（3）線框進(jìn)入磁場的過程中流過導(dǎo)線任意橫截面的電量（絕對值）和a、b兩點間的電壓?！敬鸢浮浚?）（2）（3）；【解析】【小問1詳解】①線框進(jìn)入磁場前解得由于沒有進(jìn)入磁場，所以安培力是0。②進(jìn)入磁場過程（～）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)歐姆定律有根據(jù)安培力公式有解得方向沿x軸負(fù)向。③進(jìn)入磁場后，離開磁場前～，線框中沒有感應(yīng)電流，。④離開磁場時（～），與進(jìn)入磁場過程一樣，，方向沿x軸負(fù)向。則有線框所受的安培力隨時間變化的圖像如圖所示。【小問2詳解】線框穿過磁場進(jìn)產(chǎn)生的熱，根據(jù)功能關(guān)系有解得【小問3詳解】線框進(jìn)入磁場的過程其中解得根據(jù)右手定則可知a點電勢較高，根據(jù)歐姆定律有解得15.有一種電子儀器叫作示波器，可以用來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的核心部件是示波管，圖甲是它的原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。電子槍的作用是產(chǎn)生高速飛行的一束電子。如果在偏轉(zhuǎn)電極之間和偏轉(zhuǎn)電極之間都沒有加電壓，電子束從電子槍射出后沿直線運動，打在熒光屏中心，在那里產(chǎn)生一個亮斑。如果示波管的偏轉(zhuǎn)電極上加的是如圖丙所示的待測的信號電壓，偏轉(zhuǎn)電極接入儀器自身產(chǎn)生的如圖丁所示的鋸齒形掃描電壓，電子質(zhì)量為m，帶電量為，初速度為0，加速電壓為，之間的距離為，左右方向長度為，之間的距離為，左右方向的長度為，右側(cè)到熒光屏的距離為。電子在示波管中的運動時間遠(yuǎn)小于T，不計偏轉(zhuǎn)電極與之間的水平距離，求（1）0～T內(nèi)任意時刻t熒光屏上的