河南省南陽市2024-2025學年高二（上）期末考試物理試卷【含答案】

河南省南陽市2024-2025學年高二（上）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.鐵環(huán)上繞有對稱的絕緣通電導線，電流方向如圖所示，貝1|（）

?A

A.鐵環(huán)中心。點的磁感應強度為0B.鐵環(huán)中心。點的磁感應強度方向向右

C.鐵環(huán)正上方的力點磁感應強度方向向下D,鐵環(huán)正下方的B點磁感應強度方向向上

2.1932年，美國物理學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）。他利用放在強磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚6rmn的鉛板，借以減慢粒

子的速度。當宇宙線粒子通過云室內(nèi)的強磁場時，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（）

爵

安德森記錄的正電子的徑跡

A.圖中的粒子是由上向下運動的

B.圖中磁場方向應垂直于紙面向內(nèi)

C.圖中上半部分的磁感強度大于下半部分的磁感應強度

D.圖中上半部分的磁感強度小于下半部分的磁感應強度

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、負接線柱連在一起

4.在如圖所示的電路中，兩個燈泡&和4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Ri，使它們都正常

發(fā)光，然后斷開開關S（）

A.在斷開開關S時，燈泡&閃亮一下后逐漸熄滅

B.在斷開開關S時,燈泡&閃亮一下后逐漸熄滅

C.在斷開開關S時，燈泡&、久均閃亮一下后逐漸熄滅

D.在斷開開關S時，燈泡&、久均不閃亮，直接逐漸熄滅

5.如圖所示，KLMN是一個豎直的矩形導線框，全部處于磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中，線框

面積為S,MN邊水平，線框繞某一豎直固定軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動（按俯視的順時針方向）。在MN邊與磁場

方向的夾角到達30。的時刻（圖示位置），導線框中產(chǎn)生的瞬時電動勢（）

B.大小為

1

C.大小為京BS3D.方向沿KNMLK

6.如圖所示，在與紙面平行的勻強電場中有2、B、C三個點，是邊長為10an的等邊三角形的三個頂點,

其電勢分別為中心=6V、%=2U和9c=一21/。則勻強電場的電場強度大小為（）

?C

A??B

A.80N/CB.0.8N/CC.40/V/CD.OAN/C

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品表示，變阻器R代

表用戶用電器的總電阻，當用電器變化時，相當于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，當用戶的用電器增加時，下列說法正確的是（）

A.電流表4的讀數(shù)不變B.電壓表明的讀數(shù)變大

C.電壓表匕的讀數(shù)變小D.電流表42的讀數(shù)變小

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.在一次科學晚會上，一位老師表演了一個“魔術”：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，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。若鋸條接

電源負極，金屬片接正極，下列說法正確的是（）

A.起電機搖動時，塑料瓶內(nèi)鋸條附近電場強度最大

B.起電機搖動時，煙塵帶負電

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

9.如圖所示，真空中有兩個點電荷，Qi為4.0x10-肥、Q2為-1OX10-8。，分別固定在久軸的坐標為0和

6cm的位置上。下到說法正確的是（）

21

-----?----'------'-------'------'--------'-----?------------?

0123456x/cm

A.x軸上x=4cm的位置的電場強度為0

B.%軸上久=12cm的位置的電場強度為0

C.%軸上0<x<6cm和x>12cni的位置的電場強度的方向是沿x軸的正方向的

D.取無窮遠處電勢為0,x軸上x>3cm的位置電勢均為負

10.有一塊小量程電流表，滿偏電流為50/M,內(nèi)阻為8000?，F(xiàn)要將它改裝成0?InM、0?的兩量程

電流表，某同學除了參考電路圖甲外，還設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，則匕=4.02。

D.若采用圖甲的電路，則7?2=37.890

三、實驗題：本大題共2小題，共12分。

11.某同學為了探究電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關系，設計了如圖所示的實驗電路。實驗操作

如下：

E-2

-B

A隨后再斷開開關52，閉合S「電壓表示數(shù)再次減少一半。

A把開關Si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s「閉合開關52,讓B的兩極板完全放電。

D把開關S1接2,使另一個相同的但不帶電的電容器B跟4并聯(lián)，可以看到電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话搿?/p>

該同學的操作順序應為o為了得到更多組實驗數(shù)據(jù)，可以重復O

12.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進入千家萬戶。某市對市場上出售的純凈水質(zhì)量進行了抽測，

結果發(fā)現(xiàn)有不少樣品的電導率(電導率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標)不合格。

(1)你認為不合格的純凈水的電導率是偏大還是偏小？

(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。請用筆畫線表示導線，連接測量純凈水樣品電阻的電路。

(3)用游標卡尺測量塑料圓柱形內(nèi)徑d,示數(shù)如圖乙所示，則d=

1主尺2cm

??I????I????I????I

~~|IIII|II~~III~~

0游標尺10

乙

(4)如果測得塑料圓柱形容器內(nèi)徑為d,長度為2,某次測量電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,請寫出電導

率的表達式o

四、計算題：本大題共3小題，共42分。

13.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，力為粒子加速器，加速電壓為Ui；B為速度選擇器，磁場

與電場正交，磁感應強度為當，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應強度為殳。今有一質(zhì)量為小、電

荷量為e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外為多少？

(3)粒子在為磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大？

14.圖中的abed是一個粗細均勻邊長為用勺正方形導線框，其電阻為R。線框以恒定速度團沿%軸運動，并穿

過圖中所示的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為8。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)請通過計算在坐標紙上作出線框所受的安培力隨時間變化的圖像，標明圖線關鍵位置的坐標值；

(2)線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的熱；

(3)線框進入磁場的過程中流過導線任意橫截面的電量(絕對值)和a、b兩點間的電壓。

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XX'之間和偏轉(zhuǎn)電極YT'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。如果示波管的丫丫,偏轉(zhuǎn)電極上加的是如圖丙所示的待測的信

號電壓，XX'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)量為小，帶電量為-e,

初速度為o,加速電壓為力，yy'之間的距離為心，左右方向長度為XX'之間的距離為42，左右方向的

長度為％，x'右側到熒光屏的距離為電子在示波管中的運動時間遠小于T,不計偏轉(zhuǎn)電極XX'與丫『之間

的水平距離，求

甲示波管的結構乙熒光屏(從右向左看)

丙信號電壓

(1)0?T內(nèi)任意時刻t熒光屏上的亮斑的x坐標;

(2)0?T內(nèi)任意時亥i|t熒光屏上的亮斑的y坐標;

(3)由于T比視覺暫留時間(約為0.1s)小得多，所以觀察者在熒光屏上看到的是穩(wěn)定的亮線，請在坐標紙上

畫出x、y坐標軸，先求出x、y坐標的最大值，再畫出亮線的圖像。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】將通電導線視為兩部分，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。處磁感應強

度方向向下，鐵環(huán)中心。點的磁感應強度不為0;鐵環(huán)正上方的力點磁感應強度方向向上，鐵環(huán)正下方的B

點磁感應強度方向也向上。

故選

2.【答案】B

【解析】A粒子在磁場中運動洛倫茲力提供向心力qvB=萼

K

可得半徑為R=手

qB

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；

8.由左手定則可知磁場的方向垂直紙面向里。8正確；

CD.圖中上半部分的磁感強度等于下半部分的磁感應強度，CD錯誤。

故選瓦

3.【答案】A

【解析】A8C.操作1中晃動電表，由于形不成閉合回路，所以表內(nèi)只有感應電動勢，沒有電流，導體不受

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，既有感應電動勢產(chǎn)

生，也有感應電流產(chǎn)生，導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，8c錯誤；

D運輸微安表時能把正、負接線柱連在一起，使得電表指針晃動時，產(chǎn)生感應電流，導體受到安培阻力的

作用，減小電表指針擺動角度，保護電表指針，故。錯誤。

故選A。

4.【答案】D

【解析】一段時間電路穩(wěn)定后，斷開開關S,4和4與4R構成回路，L相當于電源，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)①、①閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象，人1、4都會逐漸變

暗，且同時熄滅。

故選￡（。

5.【答案】B

【解析】MN邊與磁場方向成30。時，感應電動勢為e=Emcosa)t=BSacos30°=苧BSa

由右手定則可知電流方向為KLMNK。

故選8。

6.【答案】A

【解析】如圖

。點的電勢為0D=2V

2

ZC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4到C,則有5=第=訶島N/C=80N/C

故選A。

7.【答案】C

【解析】A因輸入電壓不變，故電壓表明的讀數(shù)不變，故8錯誤；

4CD.因輸入電壓不變，變壓器匝數(shù)比不變，故電壓表彩的讀數(shù)也不變，當用戶的用電器增加時，相當

于R減小，R分得的電壓也變小，即電壓表匕的讀數(shù)變小，又由于R減小，則副線圈回路的電阻變小,

故電流表人2的讀數(shù)變大，電流表21的讀數(shù)也變大，故錯誤，C正確。

故選C。

8.【答案】AB

【解析】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度最大，故A正確；

BCD負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電，因此帶負電煙塵，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A瓦

9.【答案】BC

【解析】A兩點電荷在久軸上x=4cm的位置產(chǎn)生的場強均沿x軸正向，可知該點的電場強度不可能為0,

選項A錯誤；

4,Ox1

3.x軸上x=12cm的位置的電場強度為E12==k^-----toxio_=。

r\rg0.12z0.06z

選項2正確；

C.久軸上0<x<6cm區(qū)域兩電荷在各點疊加后的場強沿久軸正向，12cm>x>6cm的位置的電場強度的

方向是沿x軸的負方向，在％>12cm的位置的電場強度的方向是沿%軸的正方向的，選項C正確；

。取無窮遠處電勢為0,因Qi>\Q2\,可知x軸上x=3cm處的電勢為正，可知%>3cm的位置電勢不是

均為負，選項。錯誤。

故選BCo

10.【答案】AD

【解析】4B.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10爪4時也要=M

量程為1版4時&=學

尺2十及11g

解得七=4.2。，R2=37.89。

故C錯誤，。正確；

故選AD。

11.【答案】BDCACA

【解析】［1］根據(jù)實驗操作及原理可知，同學的操作順序應為8DC4

［2］為了得到更多組實驗數(shù)據(jù)，應重復C4

12.【答案】⑴偏大

(3)13.7mm

，“、411

(4)-n-

Ttd’U

【解析】(1)不合格的純凈水中含有較多的離子，導電能力好，電阻率偏小，電導率偏大。

(2)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)水的電阻遠大于電流表的內(nèi)阻，所以采用內(nèi)接法，如圖

(3)游標卡尺精確度為O.lnwi,讀數(shù)為d-13mm+7x0.1mm=13.7mm

(4)根據(jù)歐姆定律R=y

根據(jù)電阻定律有R=pg=P念

則電導率為。=工=當

P7rdzU

13.【答案】解：(1)粒子經(jīng)加速電場Ui加速，獲得速度U,

由動能定理得：eUi=Jzn/,解得：v=伺&；

?*■27m

(2)在速度選擇器中做勻速直線運動，電場力與洛侖茲力平衡，

由平衡條件得：eE=evBr,即：吟=evBi，解得:U2=B1(iv=Brd

(3)在B2中做圓周運動，洛侖茲力提供向心力，

即有euB?=my,解得：R=3J^

【解析】(1)根據(jù)動能定理可以求出粒子的速度也

(2)在速度選擇器中做勻速直線運動，電場力與洛侖茲力平衡，根據(jù)Eq="B求出電壓4；

(3)根據(jù)洛侖茲力提供向心力，可以求出粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R。

14.【答案】(1)①線框進入磁場前I=

解得tl=上

_Lv

由于沒有進入磁場，所以安培力是0。

②進入磁場過程?20)

根據(jù)法拉第電磁感應定律有E=Blv

根據(jù)歐姆定律有/=f

K

根據(jù)安培力公式有F妥=UB

解得尸安=p與2J2/

3'K

方向沿久軸負向。

③進入磁場后，離開磁場前2“?4匕，線框中沒有感應電流，尸安=0。

22

④離開磁場時(4Q?5t1),與進入磁場過程一樣，尸安=與」，方向沿式軸負向。

2K

則有線框所受的安培力隨時間變化的圖像如圖所示。

(2)線框穿過磁場進產(chǎn)生的熱，根據(jù)功能關系有Q=2F?

解得(2=弟」

K

(3)線框進入磁場的過程q=八="=萼

KK

其中210=B12

解得q=4

3