陜西省寶雞市渭濱區(qū)2024屆物理高二年級上冊期末考試試題含解析

陜西省寶雞市渭濱區(qū)2024屆物理高二上期末考試試題

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的

狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如

圖所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高頻交流電頻率為f.則下

列說法正確的是()

A.粒子從回旋加速器的磁場中獲得能量

B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動周期的2倍

C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大

D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速a粒子

2、關(guān)于點電荷概念，下列說法正確的是。

A.點電荷就是電荷量很小的電荷

B.點電荷就是體積很小的電荷

C.體積較大的帶電體，不能看作點電荷

D.帶電體能否看作點電荷，要視實際情況而定

3、物體處于平衡狀態(tài)時，該物體()

A.一定靜止

B.一定做勻速直線運動

C.受到的合外力等于零

D.可能做勻速圓周運動

4、一帶電粒子在勻強磁場中，沿著垂直于磁感線的方向運動，現(xiàn)將磁場的磁感應(yīng)強度增大一倍，則帶電粒子所受的洛

侖磁力（）

A,增大兩倍B.增大一倍

C.減小一半D.保持原來的大小不變

5、標(biāo)有“220V100W”的一燈泡接在u=3Usin314tV的正弦交變電流上，則（）

A.產(chǎn)生該交變電流的發(fā)電機轉(zhuǎn)速為每分鐘50轉(zhuǎn)

B.與該燈泡串聯(lián)的理想電流表讀數(shù)為0.64A

C.與該燈泡并聯(lián)的理想電壓表讀數(shù)為311V

D.通過該燈泡的電流i=0.64sin314tA

6、電荷量為°的電荷在電場中由A點移到5點時，電場力做功W,由此可算出兩點間的電勢差為U,若讓電荷量為

2g的電荷在電場中由A點移到8點，貝?。ǎ?/p>

w

A.電場力做功仍為WB.電場力做功為了

C.兩點間的電勢差仍為。D.兩點間的電勢差為?

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、宇宙中兩顆相距很近的恒星常常組成一個雙星系統(tǒng)，它們以相互間的萬有引力彼此提供向心力，而使它們繞著某一

共同的圓心做勻速圓周運動，若已知它們的運轉(zhuǎn)周期為T,兩星到某一共同圓心的距離分別為"和&，那么，這雙

星系統(tǒng)中兩顆恒星的質(zhì)量關(guān)系正確的是（）

A.這兩顆恒星的質(zhì)量必定相等

B.這兩顆恒星的質(zhì)量之和為

C.這兩顆恒星的質(zhì)量之比為叫:m2=R2-.R}

D.其中必有一顆恒星的質(zhì)量為4/謁區(qū)+&）2

GT2

8、如圖所示，物體4、3、C放在光滑水平面上用細(xì)線“、&連接，力尸作用在A上，使三物體在水平面上運動，若

在5上放一小物體。，。隨5—起運動，且原來的拉力F保持不變，那么加上物體。后兩繩中拉力的變化是（）

BC

[[PM!I

A.北增大B.方增大

C.r〃變小D.Tz,變小

9、如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，則)

R、1

A.電源的功率變小

B.電容器儲存的電荷量變小

C.電源內(nèi)部消耗的功率變大

D.電阻R消耗的電功率變小

10、如圖，三個電阻R、&、段的阻值均為R,電源的內(nèi)阻c為滑動變阻器的中點.閉合開關(guān)后，將滑動變阻

器的滑片由c點向a端滑動，下列說法正確的是（）

A.&消耗功率變小

B.以消耗的功率變大

C.電源輸出的功率變大

D.電源內(nèi)阻消耗的功率變大

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）在“測定金屬的電阻率”的實驗中：

（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，其示數(shù)如圖1所示，則金屬絲的直徑為4=mm

（2）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路測量該金屬絲的電阻（阻值約3。）

可選用的器材規(guī)格如下：

電源E（電動勢3V,內(nèi)阻不計）；

電流表A（00.6A,內(nèi)阻約0.50）；

電流表G（010〃珞，內(nèi)阻為50Q）；

滑動變阻器Ai（阻值05Q,額定電流2A）；

滑動變阻器尺2（阻值01左。，額定電流L4）；

定值電阻用=250Q；

定值電阻凡=2500Q；

開關(guān)S和導(dǎo)線若干

①為了便于操作，并使測量盡量精確，定值電阻應(yīng)選______，滑動變阻器R應(yīng)選

②某次測量時電流表G的讀數(shù)為5.0/橫，安培表示數(shù)為Q50A,計算R,的準(zhǔn)確值為R、=Q（計算結(jié)果保留3

為有效數(shù)字）

12.（12分）圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖.圖中E是電池；%、&、R3、凡和員是固定電阻，

凡是可變電阻;表頭G的滿偏電流為250pA,內(nèi)阻為480Q.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和5端分別于兩表筆相連.該

多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓IV擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆100。擋

（1）關(guān)于凡的使用，下列說法正確的是

A.在使用多用電表之前，調(diào)整治使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整凡使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C.使用電流擋時，調(diào)整治使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

⑵某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示.若此時5端是與“3”相連的，則讀數(shù)為Q

⑶根據(jù)題給條件可得尺1+及=。，R4=。

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板。、》相距d=0.10m,a、6間的電場強度為E=5.0X1（）5N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為3=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8xl（）3kg、電荷

量為q=1.6xl018c的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫P處穿過方板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到，板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離心

XXXXXXX

14.（16分）如圖，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源，導(dǎo)軌平面與

水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m=0.2kg.導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)Ro=10時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,sin??』。?

cos37°=0.8

（1）求磁感應(yīng)強度B的大?。?/p>

（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

15.（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104v/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c部分是半徑

為R的L圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點，而且A3=R=0.2m,把一質(zhì)量m=O.lkg,帶電

4

量為4=+10?。ǎ旱男∏颍旁贏點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達(dá)C點的速度大小

（2）小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、C

【解題分析】回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當(dāng)粒子從D形盒中出來時，速度最大，

此時運動的半徑等于D形盒的半徑

【題目詳解】A項：粒子從兩D形盒之間的加速電場中獲得能量，故A錯誤；

B項：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動的周期，故B錯誤；

C項：根據(jù)q匕“3=加瓦，解得：丫》,=幽,所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大，故C正

mRm

確；

271m

D項：根據(jù)丁=一不，知質(zhì)子換成a粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁

qB

場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強度或交流電的周期，故D錯誤

故選C

【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)粒子從D形盒中出來時，速度最大.以及知道回旋加速器粒子在磁場中運動的周

期和高頻交流電的周期相等

2、D

【解題分析】A.點電荷是一種理想化的物理模型，其帶電荷量并不一定是最小的，故A錯誤；

B.點電荷是將帶電物體簡化為一個帶電的點，物體能不能簡化為點，不是看物體的絕對大小，而是看物體的大小對

于兩個電荷的間距能不能忽略不計，故B錯誤；

C.能否看作點電荷與帶電體的體積大小無關(guān)，要看帶電體的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略，故C

錯誤；

D.帶電體能否看作點電荷，要看物體的大小對于兩個電荷的間距能不能忽略不計，要看實際情況而定，故D正確

故選D

【題目點撥】點電荷是一種理想化的物理模型，當(dāng)電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略，電荷量

對原來的電場不會產(chǎn)生影響的時候，該電荷就可以看做點電荷，根據(jù)點電荷的條件分析可以得出結(jié)論

3、C

【解題分析】A、平衡狀態(tài)時，物體可能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，但合力肯定為零，故選項C正確，A、B

錯誤；

D、勻速圓周運動合外力始終指向圓心，不為零，故選項D錯誤

【題目點撥】物體在兩個或兩個以上力的作用時，保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這幾個就是平衡力，平衡狀態(tài)：靜

止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力的作用

4、B

【解題分析】本題考查了洛倫茲力的計算公式歹注意公式的適用條件，直接代入公式即可求解.

【題目詳解】根據(jù)洛倫茲力公式尸可知，若粒子速度與磁場方向垂直，當(dāng)該磁場的磁感應(yīng)強度增大為原來的一倍

時，洛倫茲力增大一倍，故B正確，ACD錯誤

5、D

【解題分析】由交流電u=311sin314tV可知s=314rad/s,電壓最大值Um=3UV.由(0=2成求解頻率f.由U=1um

2

求出電壓的有效值.交流電壓表測量的是有效值

【題目詳解】燈泡接在u=311sin(314t)V的正弦交流電上，s=314rad/s,所以產(chǎn)生該交流電的發(fā)電機轉(zhuǎn)速為每秒50

轉(zhuǎn)，故A錯誤；由交流電u=311sin314tV可知，電壓的最大值Um=311V.有效值U=^Um=220V,可以使“220V,100W”

2

的燈泡正常發(fā)光，且電流表的電流I=P/U=0.46A.故B錯誤，與燈泡并聯(lián)的交流電壓表測量時，讀數(shù)為220V.故C

錯誤.燈泡的最大電流為Im=&I=0.64A,因此通過燈泡的電流i=0.64sin314t(A).故D正確.故選D

6、C

【解題分析】讓電荷量為％的點電荷在電場中由A點移到3點，電場力做功為gx2U=2W,故A錯誤，B錯誤；

在同一個電場中，兩點之間的電勢差就不變，與放入的電荷的電荷量的大小無關(guān)，所以A3之間的電勢差的大小還是

U,C正確，D錯誤

故選：C

點睛：兩點間的電勢差是由電場決定的，電場不變，兩點之間的電勢差就不變，根據(jù)W=qU可以直接計算電場力做功

的大小

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BCD

【解題分析】設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為加，機2,由萬有引力提供向心力得，對四：

G叫“4TI2_

（&+壇￥=叫?、?/p>

對m2：

G渣—以②

由①得

4/（凡+凡）2夫］

m=

2GF

由②得

4/(鳥+鳥產(chǎn)凡

叫二

所以

4兀2(4+凡)

叫+加2=

GT2

由①/②得

m.凡

a=1④

聯(lián)立④③得

4兀2(4+凡)2月

m-

xGF

47l2(R]+&)2R]

m=

2GF

故選BCDo

8、AD

【解題分析】要比較繩子拉力如何變化，必需求出繩子拉力的具體的值：在放置。之前，以整體為研究對象求出整

體的加速度，進而求出兩段繩子各自的拉力；在放置。之后以整體為研究對象求出整體的加速度，進而求出兩段繩子

各自的拉力。

【題目詳解】在放置。之前，以整體為研究對象有

F=(mA+niB+mc)ai

以C為研究對象有

Fbi=mcai

故有

F

Fbi=me

mA+mB+mc

以5C作為研究對象有

F

Fai=(niB+mc)ai=(mB+me)

mA+mB+mc

在放置。之后，以整體為研究對象有

F=(mA+niB+me+神)。2

得

F

“2=

mA-vmB+mc+mD

以C為研究對象有

F

Fb2=mca2=me

mA+mB+mc+mD

以5、。和。作為研究對象有

「F

Fa2=(niB+me+niD)ai=(mB+me+m"

mA-\-mB+mc+mD

顯然

Fa1>FaltFb2<Fbl

故選ADo

【題目點撥】先用整體法求出整體的加速度，在用隔離法求出繩子的拉力，這是解決連接體的基本思路。

9、BC

【解題分析】在變阻器R的滑片向上滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路

歐姆定律分析干路電流和路端電壓如何變化，由歐姆定律分析并聯(lián)部分電壓的變化，從而分析電容的電量如何變化，

根據(jù)功率的公式分析功率的變化

【題目詳解】在變阻器R的滑片向上滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路

歐姆定律，可知干路電流I變大，根據(jù)P=EL可知電源的功率變大，根據(jù)可知電源內(nèi)部消耗的功率變大，

故A錯誤，C正確；因干路電流I變大，則路端電壓U變小，而與電壓。1=/片變大，而。并，則并聯(lián)部分

的電壓變小，即電容器兩端的電壓變小，根據(jù)Q=CU,可知電容器儲存的電荷量變小，故B正確；因不知道R與尺+廠

的大小關(guān)系，無法判斷電阻R消耗的電功率變化情況，故D錯誤；故選BC

【題目點撥】本題為閉合電路歐姆定律中的含容電路，要注意明確與電容器串聯(lián)的電阻在電路穩(wěn)定時，可以將其作為

導(dǎo)線處理

10、CD

【解題分析】本題考查閉合電路歐姆定律的綜合動態(tài)分析問題的相關(guān)知識點

【題目詳解】把等效電路畫出，如圖

(R+Rx)(R+R滑一Rx

設(shè)Rca=Rx，Rcd=^-Rx，則R外=R+

R+R+R滑

當(dāng)Rx=?時，R外有最大值，當(dāng)滑動變阻器的滑片由C點向a端滑動時，Rea減小，Red增大，易得：R外減小，

TE,

R總=1＜外+「減小，L=「增大，故電源內(nèi)阻消耗的功率pr=l；r增大，故D正確

R總

53+4=42+%=E—L（T+Ri）減小,

13減小，故PR3=I；R?減小，故B錯誤

R3+Rcb

而12=1「13增大，故PR2=￥R2減大，故A錯誤

根據(jù)電源輸出功率與R外的關(guān)系圖可知，當(dāng)口外＞「時，R外減小電源輸出功率越大，故c正確；

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、①.0.800//〃②.&③?舄④.3.03。

【解題分析】（1）固定刻度讀數(shù)為Q5m"+0.01x30.0=0.800切切，則此金屬絲的直徑為0.800""??

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律電路和電流表最小讀數(shù)，可求出電路中需要的最大電阻為：

p_E_3Q_1＜Q

一/一1CA—，由于待測電阻電阻為30,所以滑動變阻器應(yīng)用與

-x0.61

3

F3

根據(jù)串分壓原理，R=—=-0=300。，故定值電阻&

10.01

根據(jù)電阻定律，由：R=\3/=3.030

【題目點撥】根據(jù)閉合電路歐姆定律電路和電流表最小讀數(shù)，可求出電路中需要的最大電阻，根據(jù)歐姆定律再進行求

解；用伏安法測量電阻，首先要考慮安全，其次準(zhǔn)確，最后操作方便

12、①.B②.l.lkQ③.160④.880

【解題分析】⑴口]由電路圖可知，&只在測量電阻時才接入電路，故其作用只能進行歐姆調(diào)零，不能進行機械調(diào)零,

同時在使用電流檔時也不需要時行調(diào)節(jié)，故B項與題意相符;

⑵⑵若與3連接，則為歐姆檔X100。擋，讀數(shù)為11X100=11000=1.100

(3)[3][4]直流電流檔分為1mA和2.5mA,由圖可知，當(dāng)接2時應(yīng)為1mA；根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知,

4+鳥=雪=25。：1。"8。]60Q

'>I-Ig1x10^-250x10^

總電阻

160x480

R&=。=1200

160+480

接4時，為電壓檔，因串入的電阻較小，故應(yīng)為量程IV的電壓表；此時電流計與拈、&并聯(lián)后再與此串聯(lián)，即改裝

后的1mA電流表與R4串聯(lián)再改裝后電壓表；根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知,

41X10-3

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必