四川省眉山市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)四川省眉山市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.以下物理量中，是矢量的是(

)A.磁通量 B.電流 C.電勢(shì)差 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度2.物理學(xué)中常用比值定義法定義物理量。下列關(guān)系式中，用比值法定義的物理量定義式是(

)A.C=QU B.E=kqr2 3.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于十六宮格所在平面，十六宮格上每小格正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=4cm，已知a、b、c三個(gè)格點(diǎn)電勢(shì)分別為φa=2V、φb=4V、φc=6VA.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為50V/m B.十六宮格25個(gè)格點(diǎn)中電勢(shì)最高為12V

C.十六宮格25個(gè)格點(diǎn)中電勢(shì)最低為?2V D.十六宮格中央格點(diǎn)電勢(shì)為2V4.如圖所示，圖線a是太陽(yáng)能電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和干路電流I的關(guān)系圖像，電池內(nèi)阻不是常量。圖線b是某光敏電阻的U?I圖像，虛直線c為圖線a過(guò)P點(diǎn)的切線，在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)(

)A.太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)為6V

B.光敏電阻的功率為1W

C.光敏電阻的阻值為40Ω

D.太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為5Ω5.圖中虛線為以點(diǎn)電荷O為圓心的同心圓。一具有初速度的帶電粒子(不計(jì)重力)在點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，箭頭表示其運(yùn)動(dòng)方向。a、b、c、d為實(shí)線與虛線的四個(gè)交點(diǎn)。從圖中可以看出(

)

A.帶電粒子位于a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比其位于d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大

B.帶電粒子位于b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比其位于c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大

C.a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)

D.帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功6.一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示，電荷量和質(zhì)量均相同的粒子飄入電壓為U0的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為零，這些粒子經(jīng)加速后通過(guò)狹縫O沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子剛好能打在底片上的M點(diǎn)。已知放置底片的區(qū)域MN=L，且OM=L。若想要粒子始終能打在底片MN上，則加速電場(chǎng)的電壓最大為(

)

A.2U0 B.2UC.4UD.87.如圖，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，O為圓心。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子沿平行于直徑MN的方向射入該區(qū)域，入射點(diǎn)P與MN的距離為12R，已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)速度方向間的夾角為60°，忽略粒子重力，則粒子的速率為(

)

A.3qBR2mB.2qBRmC.2D.qBR二、多選題：本大題共3小題，共15分。8.如圖，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打到屏P上．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的有(

)A.a、b均帶正電

B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短

C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短

D.a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近9.如圖所示，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1為定值電阻(R1>r)，R2為可變電阻，以下說(shuō)法中正確的A.當(dāng)R1=R2+r時(shí)，R1上獲得最大功率

B.當(dāng)R2=R1+r時(shí)，R10.如圖所示電路中，電源的內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí)，電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電流表和電壓表的示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列說(shuō)法正確的是(

)A.電壓表示數(shù)變大 B.電流表示數(shù)變大 C.ΔUΔI<r 三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.在學(xué)習(xí)安培力后，某學(xué)習(xí)小組利用安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系測(cè)定磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，步驟如下：

①在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一n匝矩形線圈，將矩形線圈的短邊完全置于U形磁鐵N、S極之間的磁場(chǎng)中，則應(yīng)使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線______；

②在電路未接通時(shí)，記錄線圈靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1；

③接通電路開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為I，記錄線圈靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F2(F2<F1)，則線圈所受安培力為_(kāi)_____；12.某同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除被測(cè)電池組、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干外，還有下列器材供選用：A.電壓表V1(量程為15VB.電壓表V2(量程為6VC.電阻箱R(0～99.9Ω)D.定值電阻RE.定值電阻R(1)該同學(xué)首先用多用電表的直流10V擋粗略測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)，電表指針如圖甲所示，則該電表讀數(shù)為_(kāi)______V；(2)已知電池組的內(nèi)阻約為1Ω，為準(zhǔn)確測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖，其中電壓表應(yīng)選擇_______(選填“A”或“B”)；定值電阻R0應(yīng)選擇_______(選填“D”或“E”)(3)改變電阻箱的阻值R，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)U，作出1U—1R的圖像如圖丙所示，圖線橫、縱坐標(biāo)軸的截距分別為?q、p，定值電阻的阻值用R四、計(jì)算題：本大題共3小題，共41分。13.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=24?V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10?2C，質(zhì)量為m=2×10?2kg，不考慮空氣阻力。那么滑動(dòng)變阻器滑片P在某位置時(shí)，小球恰能到達(dá)A(1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。14.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電路總電阻為R，金屬桿ab質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平粗糙導(dǎo)軌平面成θ角斜向上，金屬桿靜止于導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?？烧J(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g。求：(1)金屬桿受到的安培力F；(2)導(dǎo)軌對(duì)金屬桿的摩擦力f的大??；(3)使金屬桿能靜止于導(dǎo)軌上所需的電路總電阻最小值Rmin15.建立如圖所示的坐標(biāo)系xOy，x軸緊挨著光滑絕緣的水平地面。在x≥0且0≤y≤a區(qū)域內(nèi)存在著彼此垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行y軸向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里。質(zhì)量為m且?guī)щ娏繛閝的小球(視為點(diǎn)電荷)從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0沿x軸射入該區(qū)域，小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并恰好從坐標(biāo)為(0,a)的點(diǎn)飛離復(fù)合場(chǎng)。忽略空氣阻力，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，重力加速度為g，試求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)E及勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的大??；(2)小球落地時(shí)的坐標(biāo)；(3)若小球從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度2v0沿x軸射入該區(qū)域，此后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第5次進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，并確定進(jìn)入點(diǎn)的坐標(biāo)。答案解析1.D

【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度既有大小又有方向，屬于矢量；磁通量、電勢(shì)差均只有大小沒(méi)有方向，屬于標(biāo)量；電流雖然有方向，但其運(yùn)算規(guī)則遵循代數(shù)和法則，所以電流屬于標(biāo)量。故選D。2.A

【解析】A.電容的定義式C=QU

中，電容的大小是由電容器本身決定的，與電容器所帶電荷量和兩端電壓無(wú)關(guān)，此式運(yùn)用的是比值定義法，故A正確;

B.公式：E=kQr2是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的公式，與r2成反比，與Q成正比，不符合比值定義法的共性，所以不屬于比值定義，故B錯(cuò)誤；

C.公式I=UR表示流過(guò)導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，這是歐姆定律的表達(dá)式，不是比值法定義，故C錯(cuò)誤；3.B

【解析】AD、連接ac，可知ac中點(diǎn)的電勢(shì)為4V，可知十六宮格中央格點(diǎn)電勢(shì)為4V，畫(huà)出等勢(shì)線和電場(chǎng)線如圖：

根據(jù)幾何關(guān)系可知ac的距離d=2L=42cm，

可知電場(chǎng)強(qiáng)度為E=Ud=6?242×10?2V/m=502V/m，故AD錯(cuò)誤4.D

【解析】解：A、由閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)電流為0時(shí)，圖線a的縱截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，則

E=5V，故A錯(cuò)誤；

C、由圖可知在某光照強(qiáng)度下將它們組成閉合電路時(shí)，則該電阻兩端電壓為4V，通過(guò)該電阻的電流為0.2A，則該電阻的阻值為：

R=UI=40.2Ω=20Ω，故C錯(cuò)誤；

B、光敏電阻的功率為：

P=UI=4×0.2W=0.8W，故B錯(cuò)誤；

D、太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為：

r=E?UI=5?40.2Ω=5Ω，故5.B

【解析】ABD.運(yùn)動(dòng)粒子受到的電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，由圖可知運(yùn)動(dòng)粒子與點(diǎn)電荷之間是吸引力，帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，所以帶電粒子位于a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比其位于d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小。帶電粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，所以帶電粒子位于b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比其位于c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小，所以帶電粒子位于b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比其位于c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大。帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，故AD錯(cuò)誤，B正確；C.由于運(yùn)動(dòng)粒子和點(diǎn)電荷的電性都不知道，所以無(wú)法判斷各點(diǎn)電勢(shì)高低，故C錯(cuò)誤。故選B。6.C

【解析】粒子打到M點(diǎn)時(shí)，則U0q=12粒子打到N點(diǎn)時(shí)，加速電場(chǎng)的電壓最大，則Uq=12mv解得U=4故選C。7.B

【解析】畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何關(guān)系可知，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為r=2R，

根據(jù)qvB=mv2r得粒子的速率為v=2qBR8.AD

【解析】A.a、b粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

粒子a、b都向下由左手定則可知，a、b均帶正電，故A正確；

BC.由r=mvqB可知，兩粒子半徑相等，根據(jù)右圖中兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知a粒子運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度大于b粒子運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度，a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的時(shí)間長(zhǎng)，故BC錯(cuò)誤；

D.根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離a比b的近，故D正確。

故選AD9.BC

【解析】解：A、根據(jù)P=I2R可知，要使定值電阻R1上獲得最大功率，需要使R1上的電流最大，故只有R2=0時(shí)，R1上獲得最大功率，故A錯(cuò)誤；

B、電源的輸出功率為

P=I2R=E2R(R+r)2=E2R(R?r)2+4Rr

當(dāng)R=r時(shí)，外電阻有最大功率，最大功率為Pm=E24r

即當(dāng)R2=R1+r時(shí)，R1+r可以看成電源的內(nèi)阻，則R2上獲得最大功率，故B正確；10.AC

【解析】AB.題圖各電阻的連接關(guān)系如圖所示當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2增大，則總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流I總減小，路端電壓U外增大；則電壓表示數(shù)變大；R3兩端電壓變大，通過(guò)RI可知通過(guò)R4的電流I4變小，U可知R1兩端電壓變大，通過(guò)R1的電流I可知電流表示數(shù)I變小，故A正確，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U=E?則有ΔU根據(jù)I由于總電流I總減小，通過(guò)R1的電流IΔI>Δ所以ΔU故C正確；D.根據(jù)歐姆定律可得U由于I=則有U故D錯(cuò)誤。故選AC。11.①垂直

③F【解析】解：①應(yīng)使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線垂直，這樣能使彈簧測(cè)力計(jì)保持豎直，方便測(cè)出彈簧的拉力；

③沒(méi)通電時(shí)，對(duì)線框受力分析：重力等于安培力，即：mg=F1

通電后，對(duì)線框受力分析：受重力、安培力、彈簧的拉力，三力平衡，即：mg=F2+F安，聯(lián)立解得：F安=F1?F2；

④由安培力公式得：F安=nBIL，則B=F1?F2nIL

12.(1)4.4；(2)

B；D；(3)1p；

1【解析】(1)直流10V擋的表盤分度值為0.2V，讀數(shù)精確到0.1V，即E測(cè)=22×0.2V=4.4V

(2)電源電動(dòng)勢(shì)約為4.4V，則電壓表應(yīng)選用量程為6V的，減小測(cè)量誤差，所以電壓表應(yīng)選擇B，故選：B。

由于電池組內(nèi)阻較小，所以調(diào)節(jié)電阻箱阻值后可能電壓表示數(shù)變化并不明顯，串聯(lián)定值電阻的作用是正是解決上述問(wèn)題，R2阻值過(guò)大，電壓表示數(shù)過(guò)小，所以應(yīng)選擇R1。

故選：D。

(3)根據(jù)歐姆定律，干路電流I=UR

閉合電路歐姆定律E=I(R+R0+r)

變形得1U=1R?R0+rE+1E13.解：(1)小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力作用，且到A板時(shí)速度為零．

設(shè)兩板間電壓為UAB.由動(dòng)能定理得：

?mgd?qUAB=0?12mv02

解得：UAB=8V

則兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：E=UABd=80.4V/m=20V/m

(2)由閉合電路歐姆定律得：E=I(R+r)+U【解析】(1)小球恰好運(yùn)動(dòng)到A板，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解兩板間的電壓；然后根據(jù)E=Ud求出板間場(chǎng)強(qiáng)大?。?/p>

(2)由閉合電路歐姆定律求出電路中電流，再由歐姆定律求得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．14.(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律I=應(yīng)用安培力公式F=IlB解得金屬桿受到的安培力為F=由左手定則可知，方向斜向左上，與豎直方向成θ角。(2)金屬桿受力分析如圖所示

摩擦力為靜摩擦力，水平方向由平衡方程得，導(dǎo)軌對(duì)金屬桿的摩擦力f的大小為f=F(3)隨著電路總電阻減小，金屬桿所受安培力增大，使金屬桿與導(dǎo)軌間的彈力減小、摩擦力增大。臨界狀態(tài)下，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)水平、豎直兩方向分別滿足平衡方程f=Fmg?N=F又由f=μN(yùn)解得使金屬桿能靜止于導(dǎo)軌上所需的電路總電阻最小值為R

【解析】詳細(xì)解答和解析過(guò)程見(jiàn)答案15.解：(1)小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何關(guān)系：a=2R1

由牛頓第二定律：

mg=qE

qv0B=mv02R1

聯(lián)立知，E=mgq，B=2mv0qa;

(2)小球離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域后做平拋運(yùn)動(dòng)，則

a=12gt2

?x=v0t

聯(lián)立知，小球落地時(shí)的橫坐標(biāo)x=?v02ag

故小球落地時(shí)