河北省保定市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試 物理 含解析

2024-2025學(xué)年河北省保定市高二（上）期末聯(lián)考物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.物理和生活息息相關(guān)。下列有關(guān)電學(xué)知識(shí)的說(shuō)法正確的是（）A.圖甲中，靜電除塵裝置將帶負(fù)電的塵埃收集在極柱B上B.圖乙中，建筑物頂端的避雷針利用了尖端放電原理C.圖丙中，采用金屬編織網(wǎng)包裹著導(dǎo)體線芯是為了增加線束的導(dǎo)電性D.圖丁中，毛皮與橡膠棒摩擦起電時(shí)，毛皮帶正電是因?yàn)樵谀Σ吝^(guò)程中它得到正電荷【答案】B【解析】【詳解】A．圖甲中，靜電除塵裝置將帶負(fù)電的塵埃收集在兩個(gè)帶正電的極板A上，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中，建筑物頂端避雷針利用了尖端放電原理，故B正確；C．圖丙中，采用金屬編織網(wǎng)包裹著導(dǎo)體線芯是屏蔽線外的電磁信號(hào)干擾，故C錯(cuò)誤；D．圖丁中，毛皮與橡膠棒摩擦起電時(shí)，毛皮帶正電是因?yàn)樵谀Σ吝^(guò)程中它失去了帶負(fù)電的電子，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖甲所示，半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，取垂直紙面向外為正方向。在時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針?lè)较蚝箜槙r(shí)針?lè)较?B.時(shí)，感應(yīng)電流為0C.金屬圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 D.金屬圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為【答案】C【解析】【詳解】A．在到的時(shí)間間隔內(nèi)，圓環(huán)的磁通量垂直平面向外一直減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外，由安培定則知感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針?lè)较?，在到的時(shí)間間隔內(nèi)，圓環(huán)的磁通量垂直平面向里一直增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外，由安培定則知感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針?lè)较?，則在時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流方向始終逆時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；CD．由法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為故C正確，D錯(cuò)誤；B．由歐姆定律得，圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為大小和方向始終不變，故B錯(cuò)誤。故選C。3.圖甲為按壓式發(fā)電手電筒。以一定的頻率不斷按壓手柄時(shí)，其內(nèi)置發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生交變電流，電動(dòng)勢(shì)大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示。已知有3只白熾燈泡并聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上，每只燈泡的額定電壓均為6V、阻值均為，發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻可忽略。若燈泡恰好正常發(fā)光，則該發(fā)電機(jī)（）A.輸出的交流電頻率為50Hz B.輸出電壓的最大值為C.輸出電流的有效值為 D.時(shí)穿過(guò)發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈的磁通量為0【答案】B【解析】【詳解】A．由圖像可知輸出的交流電周期，輸出的交流電頻率為故A錯(cuò)誤；B．3只白熾燈泡并聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上且正常發(fā)光，輸出電壓有效值為U=6V，即輸出電壓的最大值為故B正確；C．輸出電流的有效值為故C錯(cuò)誤；D．時(shí)電動(dòng)勢(shì)最小為0，穿過(guò)發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈的磁通量最大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，一平行板電容器與電源保持連接，其負(fù)極板接地并固定。如圖所示，一帶電小液滴恰好靜止于P點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小液滴帶正電B.若僅將上極板向上移動(dòng)一小段距離，小液滴依然保持靜止C.若僅將上極板向上移動(dòng)一小段距離，小液滴將向下運(yùn)動(dòng)D.若僅將上極板向下移動(dòng)一小段距離，P點(diǎn)電勢(shì)降低【答案】C【解析】【詳解】A．一帶電小液滴恰好靜止于P點(diǎn)，小液滴受到豎直向上的電場(chǎng)力，與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，即小液滴帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；BC．平行板電容器與電源保持連接，U不變，僅將上極板向上移動(dòng)一小段距離，根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，小液滴受到電場(chǎng)力減小將向下運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；D．僅將上極板向下移動(dòng)一小段距離，根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，設(shè)P距下極板距離為x，根據(jù)可知P點(diǎn)的電勢(shì)升高，故D錯(cuò)誤。故選C5.三個(gè)完全相同的小球A、B、C，其中A、B均帶正電，被分別固定在兩點(diǎn)，已知小球A電荷量為q?，F(xiàn)將不帶電的小球C先后與A、B相互接觸后移走，之后A、B兩球之間的靜電力大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半。設(shè)接觸前后A、B均勻帶電，則初始時(shí)B球的電荷量為（）A. B. C. D.q【答案】C【解析】【詳解】不帶電小球C先與A接觸后，A、C帶電量為，再與B接觸后B的帶電量為之后A、B兩球之間的靜電力大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半，即解得故選C。6.如圖所示，紙面內(nèi)長(zhǎng)為8L、寬為2L的矩形區(qū)域abcd內(nèi)含邊界存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。位于d處的粒子源可以發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，粒子的速度方向與dc邊夾角為，粒子恰好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不考慮粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子的軌跡與ab邊恰好相切B.粒子發(fā)射的速度大小為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.僅減小粒子的發(fā)射速度，射出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向跟發(fā)射速度的大小有關(guān)【答案】A【解析】【詳解】A．粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子恰好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)粒子的軌跡與ab邊恰好相切，畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)幾何知識(shí)，可得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑根據(jù)幾何關(guān)系可知mn段的長(zhǎng)度恰好等于2L，故假設(shè)成立，故A正確；B．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有解得故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系，可知粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故C錯(cuò)誤；D．僅減小粒子的發(fā)射速度，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有解得可知粒子的運(yùn)動(dòng)半徑減小，仍從dc邊出射，根據(jù)幾何關(guān)系可知，射出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向與dc邊的夾角保持不變，仍為，故射出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向跟發(fā)射速度的大小無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌間的距離為1m，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，其上端接有電動(dòng)勢(shì)為6V、內(nèi)阻為的直流電源?？臻g中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)圖中未畫(huà)出，現(xiàn)把一質(zhì)量為2kg、電阻為的導(dǎo)體棒ab垂直放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，，g取，則下列說(shuō)法正確的是（）A.流過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流大小為3AB.導(dǎo)體棒ab受到的安培力方向水平向左C.為保證導(dǎo)體棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為D.為保證導(dǎo)體棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大為20T【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，流過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流大小為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒ab受到的安培力安培力方向水平向右，故B錯(cuò)誤；C．為保證導(dǎo)體棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為，根據(jù)平衡條件有解得故C錯(cuò)誤；D．為保證導(dǎo)體棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為，根據(jù)平衡條件有解得故D正確。故選D。二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，兩個(gè)變壓器均為理想變壓器，輸電線的總電阻為，其它導(dǎo)線電阻可忽略不計(jì)。已知發(fā)電廠的輸出功率為100kW，，，輸電線上損失的功率為5kW。下列說(shuō)法正確的是（）A.輸電線上的電流為25A B.C.升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為 D.降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為【答案】AD【解析】【詳解】A．發(fā)電廠輸出的電流輸電線的電流故A正確；B．對(duì)升壓變壓器輸電線回路中故B錯(cuò)誤；C．升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為故C錯(cuò)誤；D．降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比故D正確。故選AD。9.某興趣小組的同學(xué)想要用電壓表改裝一個(gè)加速度測(cè)量計(jì)，設(shè)計(jì)方案如下圖。較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移，滑塊兩側(cè)分別連接完全相同的彈簧3；是總阻值為R的電阻絲，4是固定在滑塊上且與電阻絲接觸的可滑動(dòng)金屬片，初始時(shí)4位于電阻絲中間位置且開(kāi)關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為U。已知電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻均不變，為定值電阻。將裝置安裝在水平向右運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上，下列說(shuō)法中正確的是（）A.小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)等于UB.小車(chē)加速時(shí)，電壓表的示數(shù)大于UC.小車(chē)剎車(chē)時(shí)，電壓表的示數(shù)大于UD.將電壓表表盤(pán)重新刻畫(huà)為加速度測(cè)量計(jì)的表盤(pán)，其刻度線分布均勻【答案】AB【解析】【詳解】A．初始時(shí)觸片4位于電阻絲中間位置且開(kāi)關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為U，此時(shí)兩邊彈簧彈力為零，當(dāng)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊2所受合力為零，表明此時(shí)彈簧不受力，故電壓表示數(shù)等于U，故A正確；B．當(dāng)小車(chē)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，觸片4向左移動(dòng)x，加速度方向向右，則回路電阻增大，電流減小，電壓表電壓表示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)大于U，故B正確；C．小車(chē)剎車(chē)時(shí)，觸片4向右移動(dòng)x，加速度方向向左，故回路總電阻減小，總電流增大，電壓表數(shù)可知電壓表示數(shù)減小，電壓表的示數(shù)小于U，故C錯(cuò)誤；D．若向右加速，設(shè)觸片4向左移動(dòng)x距離，電阻絲總長(zhǎng)為2l，根據(jù)歐姆定律電壓表示數(shù)可見(jiàn)刻度線分布不均勻，故D錯(cuò)誤。故選AB。10.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻可忽略的光滑平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌上有M、N兩點(diǎn)，MN左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為2L和L，導(dǎo)體棒a、b分別置于左右兩側(cè)的導(dǎo)軌上，且距離MN足夠遠(yuǎn)。導(dǎo)體棒a質(zhì)量為2m，電阻為2R；導(dǎo)體棒b質(zhì)量為m，電阻為R?，F(xiàn)同時(shí)給導(dǎo)體棒a、b水平向右、大小為的初速度，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒a、b與導(dǎo)軌始終接觸良好，則下列說(shuō)法正確的是（）A.剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒b所受安培力大小為，方向水平向左B.導(dǎo)體棒a的最終速度大小為C.導(dǎo)體棒b的最終速度大小為D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒b的電荷量為【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知兩根導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，故剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)回路電流為順時(shí)針，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則感應(yīng)電流為導(dǎo)體棒b所受安培力大小為由左手定則知方向水平向右，故A錯(cuò)誤；BCD．由受力分析和牛頓第二定律可得，在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)，回路中產(chǎn)生電流，兩棒受安培力，a棒受安培力做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，b棒受安培力做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻回路達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，電流為零，即即兩棒最終勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有對(duì)a棒，根據(jù)動(dòng)量定理可得對(duì)b棒，根據(jù)動(dòng)量定理可得又聯(lián)立解得最終速度大小，，故BD正確，C錯(cuò)誤。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室練習(xí)使用多用電表，圖甲為多用電表示意圖。（1）在使用多用電表時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

。A.紅表筆應(yīng)該插入A代表的插孔B.若使用前發(fā)現(xiàn)指針未指在電流或電壓的零刻線處，應(yīng)旋轉(zhuǎn)旋鈕N進(jìn)行調(diào)零C.測(cè)量某電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，則應(yīng)當(dāng)減小倍率，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測(cè)量D.多用電表使用完畢，應(yīng)該拔出紅、黑表筆，選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“OFF擋”（2）某次測(cè)量時(shí)多用電表指針位置如圖乙所示，若此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“100mA”擋，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)_________mA；若此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“”擋，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)_________。（3）若用多用電表的歐姆擋去探測(cè)一個(gè)正常的二極管，某次探測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則與二極管正極相連的是多用電表的__________。（選填“紅表筆”或“黑表筆”）【答案】（1）ACD（2）①.52②.140（3）紅表筆【解析】【小問(wèn)1詳解】A．紅表筆應(yīng)該插入A代表的插孔，故A正確；B．若使用前發(fā)現(xiàn)指針未指在電流或電壓的零刻線處，應(yīng)旋轉(zhuǎn)旋鈕M進(jìn)行調(diào)零，故B錯(cuò)誤；C．測(cè)量某電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明待測(cè)電阻阻值相對(duì)所選倍率較小，則應(yīng)當(dāng)減小倍率，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測(cè)量，故C正確；D．多用電表使用完畢，應(yīng)該拔出紅、黑表筆，選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“OFF擋”，故D正確。故選ACD?！拘?wèn)2詳解】[1]次測(cè)量時(shí)多用電表指針位置如圖乙所示，若此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“100mA”擋，最小精確度為2mA，多用電表讀數(shù)為[2]若此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“”擋，則多用電表讀數(shù)為【小問(wèn)3詳解】電流從二極管正極流入時(shí)，二極管導(dǎo)通，正向電阻??；用多用電表的歐姆擋去探測(cè)一個(gè)正常的二極管，某次探測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說(shuō)明二極管的電阻大；歐姆表的內(nèi)部電流從黑表筆流出，紅表筆流入，因此與二極管正極相連的是多用電表紅表筆。12.層疊電池是由扁平形的單體鋅錳電池按一定方式組裝而成的高壓電池組。某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)一層疊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻約為9V，內(nèi)阻約為，實(shí)驗(yàn)室中提供下列器材：電壓表V：量程3V，內(nèi)阻為電流表A：量程，內(nèi)阻可忽略滑動(dòng)變阻器R：最大阻值，額定電流1A定值電阻：阻值為定值電阻：阻值為開(kāi)關(guān)S與導(dǎo)線若干（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，圖中與電壓表串聯(lián)的定值電阻應(yīng)該選用__________（填“”或者“”）。（2）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，完成實(shí)物連線__________。（3）按實(shí)驗(yàn)電路圖接好電路，進(jìn)行多次測(cè)量，畫(huà)出電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I的關(guān)系圖，如圖乙，可以得到電池的電動(dòng)勢(shì)__________V、內(nèi)阻__________。結(jié)果均保留三位有效數(shù)字【答案】（1）（2）（3）①.9.00②.12.5【解析】【小問(wèn)1詳解】該電源電動(dòng)勢(shì)約為9V，需要將電壓表改裝為大約為9V左右，則有應(yīng)選擇才能將量程擴(kuò)大到9V?！拘?wèn)2詳解】根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖如圖所示【小問(wèn)3詳解】[1][2]由題意可得，外電路的電壓為由閉合電路歐姆定律可得化簡(jiǎn)的結(jié)合圖像可知，圖像的縱截距圖像斜率的絕對(duì)值代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得，四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，一長(zhǎng)為1m的絕緣細(xì)線將一帶電小球固定于天花板上O點(diǎn)，小球質(zhì)量為，電荷量為?？臻g中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為。，，，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（2）若再對(duì)小球施加一水平向右的作用力，使得小球緩慢運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與豎直方向夾角為的位置，求該水平力做的功?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問(wèn)1詳解】對(duì)小球進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)線上的力為，根據(jù)平衡條件聯(lián)立解得【小問(wèn)2詳解】小球緩慢運(yùn)動(dòng)過(guò)程其中解得外力F做功14.如圖所示，與水平面成角的光滑平行傾斜導(dǎo)軌，下端接阻值為的電阻。導(dǎo)軌中間虛線框部分為邊長(zhǎng)1m的正方形。時(shí)刻，質(zhì)量為、阻值為的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從距離上端虛線的位置由靜止釋放，同時(shí)虛線框內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度由0開(kāi)始隨時(shí)間均勻增加，方向垂直導(dǎo)軌平面向上。當(dāng)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度停止變化，且導(dǎo)體棒恰能勻速下滑。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度為。求：（1）導(dǎo)體棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（2）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)前流過(guò)電阻的電流；（3）導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到出磁場(chǎng)的過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始下滑，根據(jù)牛頓第二定律設(shè)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為，根據(jù)速度位移公式有剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)電動(dòng)勢(shì)大小為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)閉合電路歐姆定律有導(dǎo)體棒受力平衡解得【小問(wèn)2詳解