廣東省廣州市天河區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（含答案）

2024學(xué)年第一學(xué)期天河區(qū)期末考試高二物理本試卷共8頁(yè)，滿分為100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名和考生號(hào)填寫在答題卡相應(yīng)的位置上。2．選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案；不能答在試卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用鉛筆或涂改液。不按以上要求作答的答案無(wú)效。4．考生必須保持答題卡的整潔，考試結(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1．如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直。則A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負(fù)電荷C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷 D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷2．多用電表表盤指針指在如圖所示的位置。下列說(shuō)法正確的是A．若該讀數(shù)是選用電阻擋“×100”倍率得到的，應(yīng)該更換“×10”倍率，直接再測(cè)B．用多用電表歐姆擋測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，不需要把該電阻與其他電路斷開C．若選用的是直流電壓“50V”的量程，則讀數(shù)為45.0VD．用多用電表歐姆擋測(cè)量某二極管的正向電阻時(shí)，應(yīng)使紅表筆接二極管的正極3．反天刀是生活在尼羅河的一種魚類，沿著它身體的長(zhǎng)度方向分布著電器官，這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，如圖為反天刀周圍的電場(chǎng)線分布示意圖，A、B、C為電場(chǎng)中的點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是A．頭部帶負(fù)電B．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C．C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)D．正電荷從C向A運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能變大4．如圖為雙量程的電流表電路示意圖，a為負(fù)接線柱，b、c均為正接線柱。表頭滿偏電流為500mA，內(nèi)阻為200Ω，兩種量程分別為1A和10A。下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為1AB．當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為10AC．R2=180ΩD．R1=15Ω5．實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用的電流表是磁電式電流表。這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示。極靴與軟鐵芯間的磁場(chǎng)都沿半徑方向。若線圈中通以如圖乙所示的電流，下列說(shuō)法正確的是A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)B．在量程內(nèi)指針轉(zhuǎn)至任一角度，線圈平面都跟磁感線垂直C．當(dāng)線圈在如圖乙所示的位置時(shí)，b端受到的安培力方向向上D．當(dāng)線圈在如圖乙所示的位置時(shí)，安培力的作用使線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)6．如圖所示，高壓輸電線上有a、b、c三根相互平行的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線并通有相同的電流I。、、為導(dǎo)線a、b、c上同一豎直面的三個(gè)點(diǎn)，連接三點(diǎn)構(gòu)成的三角形為等腰直角三角形，O為連線的中點(diǎn)。不計(jì)地磁場(chǎng)的影響。下列說(shuō)法正確的是A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向從O指向 B．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向從O指向C．導(dǎo)線b受到的安培力方向豎直向上 D．導(dǎo)線a、c受到的安培力相同7．如圖所示，一帶鐵芯線圈置于豎直懸掛的閉合鋁框右側(cè)，與線圈相連的導(dǎo)線abcd內(nèi)有水平向里變化的磁場(chǎng)。下列哪種變化磁場(chǎng)可使鋁框向左偏離ABCD8．如圖所示，傾角為37°的足夠長(zhǎng)光滑斜面，固定在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，在斜面A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的，小物塊經(jīng)2s運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。則ABA．原來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ABB．小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為2m/s2C．小物塊2s內(nèi)的位移大小為12m D．電場(chǎng)變化前，AB兩點(diǎn)電勢(shì)差為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題4分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．把一枚具有強(qiáng)磁性的小圓柱體從固定的豎直鋁管上端放入管口。下落過(guò)程中，小圓柱體不與鋁管接觸。小圓柱形磁體下落過(guò)程中A．加速度小于重力加速度B．加速度大于重力加速度C．減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能D．減少的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能10．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反的豎直勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)。一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形金屬線框，在垂直于磁場(chǎng)的水平恒力F作用下從位置I靜止出發(fā)，運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ（線框各有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中），線框在位置Ⅱ時(shí)速度為v。下列說(shuō)法正確的是B2BA．從位置I運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為FL?mv2B2BB．線框在位置Ⅱ時(shí)感應(yīng)電流大小為C．線框在位置Ⅱ時(shí)磁通量為BL2D．線框在位置Ⅱ時(shí)磁通量為BL211．如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)。P是圓外一點(diǎn)，且，一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從P點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直于OP射出。已知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)圓心O，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是

A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑B．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑C．粒子第一次在圓形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間D．粒子第一次在圓形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間三、非選擇題（本題共7小題，共56分?？忌鶕?jù)要求作答）12.（5分）物理興趣實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，S為單刀雙擲開關(guān)，R為定值電阻，C為電容器，A為理想電流表，V為理想電壓表。A

B

C

D（1）當(dāng)開關(guān)S接A

B

C

D（2）開關(guān)S擲向2后，通過(guò)電流表A的電流方向?yàn)椋ㄌ睢皬淖蟮接摇被颉皬挠业阶蟆保?。?）放電時(shí)電流隨時(shí)間變化的I－t曲線與橫軸所圍成的面積代表的含義為。13.（6分）某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的橙子制作了橙汁電池，他們利用下列器材測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，測(cè)量電路的電路圖如圖甲所示。所用器材有：一個(gè)橙汁電池（電動(dòng)勢(shì)約1V，由盛有橙汁的玻璃器皿、銅片和鋅片組成）；一只微安表G（內(nèi)阻為RG=50Ω，量程為0~300μA）；一個(gè)電阻箱R（阻值為0~9999Ω）；一個(gè)開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）連接電路后，通過(guò)多次測(cè)量得到電阻箱、微安表的各組數(shù)據(jù)R及I，利用數(shù)據(jù)作出－R圖線如圖乙實(shí)線所示，根據(jù)圖線可得E=V，r=kΩ（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。（2）若將電路圖中的微安表G當(dāng)成理想電表，得到的電源內(nèi)阻為r'，由此產(chǎn)生的誤差為%（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（3）將該橙汁電池靜置一段時(shí)間后，再次測(cè)量獲得數(shù)據(jù)作出－R圖線如圖乙中虛線所示，可知該電池的內(nèi)阻（填“增大”、“減小”或“不變”）。14.（6分）在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中。131415（1）用螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺分別測(cè)量粗細(xì)均勻金屬絲的直徑和長(zhǎng)度，結(jié)果131415金屬絲的直徑D為mm，長(zhǎng)度L為cm。（2）將該金屬絲（阻值約為5Ω）固定在木板上，準(zhǔn)備測(cè)量其電阻（要求電壓可以從零開始調(diào)節(jié)）。現(xiàn)有電源（電動(dòng)勢(shì)E為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）B．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．滑動(dòng)變阻器（0~5Ω，額定電流10A）D．滑動(dòng)變阻器（0~100Ω，額定電流1A）a.為減小誤差，且便于操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（選填器材前的字母）。b.如圖所示為測(cè)量該金屬絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)補(bǔ)充完成。c.測(cè)量出電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該金屬絲電阻率測(cè)量值的表達(dá)式ρ=（用題中測(cè)量的物理量符號(hào)表示）。15.（9分）（1）回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為0開始加速。根據(jù)回旋加速器的這些數(shù)據(jù)，該粒子離開回旋加速器時(shí)獲得的動(dòng)能為。（2）如圖所示，A、B兩個(gè)單匝閉合線圈是用同樣的導(dǎo)線制成的，線圈半徑RA=2RB；圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈A中的感應(yīng)電流方向?yàn)椋ㄌ睢绊槙r(shí)針”或“逆時(shí)針”），線圈A、B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比IA∶IB=。（3）在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，讓x軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.3m和0.6m。在A、B兩點(diǎn)分別放置試探電荷，其受到的靜電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)系，如圖中直線a、b所示。點(diǎn)電荷Q所在位置的坐標(biāo)是m。16.（9分）如圖1所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L＝0.3m。導(dǎo)軌左端連接R＝0.6Ω的電阻。區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)大小為B＝0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗＝0.2m。細(xì)金屬棒A1和A2用長(zhǎng)為2D的輕質(zhì)絕緣桿連接，垂直放置在導(dǎo)軌平面上。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r＝0.3Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。使金屬棒以v＝1.0m/s沿導(dǎo)軌向右勻速穿越磁場(chǎng)。在A1進(jìn)入磁場(chǎng)（t＝0）到A2離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)。求：（1）t＝0.1s時(shí)A1受到的安培力大?。唬?）不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖2中畫出。17.（9分）如圖所示，M、N兩金屬圓筒是直線加速器的一部分，M與N的電勢(shì)差為U；邊長(zhǎng)為2L的立方體區(qū)域abcda'b'c'd'，內(nèi)有豎直向上、平行于bb'的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m，電量為+q的粒子，以初速度v0水平進(jìn)入圓筒M左側(cè)的小孔。粒子在每個(gè)筒內(nèi)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在兩筒間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。粒子自圓筒N出來(lái)后，從正方形add'a'的中心垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，最后由正方形abb'a'離開磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)粒子重力。求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。18.（12分）如圖甲所示的裝置由靜電分析器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩部分組成。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入輻向電場(chǎng)（電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向O），沿著半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)。從輻向電場(chǎng)射出后，粒子沿平行金屬板M、N中的M板左端邊緣垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并以此刻開始計(jì)時(shí)。M、N間加有如圖乙所示的交變電壓UMN，電壓的大小為U0，周期為T，不計(jì)粒子重力，不考慮粒子打在N板之后的運(yùn)動(dòng)情況。（1）求輻向電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（2）若粒子T時(shí)刻，貼近N板右端邊緣平行N板射出，求板長(zhǎng)L和兩板間距d；（3）若金屬板足夠長(zhǎng)，求該粒子在M、N板間的最大動(dòng)能Ekm與兩板間距d的關(guān)系式。2024學(xué)年上學(xué)期天河區(qū)高二期末考試物理參考答案1234567891011DCBCABADADABDBC12.（1）1（1分）B（2分）（2）從左至右（1分）（3）電容器充電結(jié)束時(shí)存儲(chǔ)的電荷量（1分）13.（1）0.88~0.94（2分）1.0~1.1（2分）（2）4或5（1分）（3）增大（1分）14.（1）1.745（1.743~1.747）（1分）13.14（1分）（2）a.C（1分）b.圖（2分）c.eq\f(πUD2,4IL)（1分）15.（1）eq\f(q2B2r2,2m)（3分）（2）順時(shí)針（1分）2:1（2分）（3）0.2（3分）16.（1）設(shè)A1在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則D＝vt1得QUOTEt1＝0.2s 則t＝0.1s時(shí)，A1產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv（1分）由電路知識(shí)知，回路總電阻R總=r+eq\f(Rr,R+r)（1分）通過(guò)A1的電流I總=eq\f(E,R總)（1分）所以A1受到的安培力大小為F安=BI總L（1分）得F安=0.0648N（1分）（2）由（1）知，0~0.2s，通過(guò)R的電流I1=eq\f(r,R+r)?I總（1分）得I1=0.12A（1分）0.2~0.4s，A1、A2均不切割磁感線，通過(guò)R的電流I2=0（1分）0.4~0.6s，同理，通過(guò)R的電流I3=0.12A（1分）17.（1）動(dòng)能定理：qU=mv2－mv02（3分）得v=eq\r(v02+\f(2qU,m))（1分）(2)洛倫茲力提供向心力qvB=meq\f(v2,r)（1分）①設(shè)粒子從aa'離開磁場(chǎng)時(shí)，半徑為r1由幾何關(guān)系得r1=eq\f(1,2)L時(shí)，B有最大值為B1（1分）得B1=eq\f(2m,qL)eq\r(v02+\f(2qU,m))（1分）②設(shè)粒子從bb'離開磁場(chǎng)時(shí)，半徑為r2，由幾何關(guān)系(r2－L)2+(2L)2=r22得r2=eq\f(5,2)L時(shí)，B有最小值為B2（1分）得B2=eq\f(2m,5qL)eq\r(v02+\f(2qU,m))（1分）綜上：eq\f(2m,5qL)eq\r(v02+\f(2qU,m))