陜西師范大學(xué)附中2024屆物理高二年級(jí)上冊(cè)期末考試試題含解析

陜西師范大學(xué)附中2024屆物理高二上期末考試試題

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。

4.作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、如圖所示，在某電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，某負(fù)電荷以一定的初速度從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。只考慮電場(chǎng)力的作用。在電荷

運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電荷可能做直線運(yùn)動(dòng)B.電荷的加速度變小

C.電荷的電勢(shì)能變大D.電荷的動(dòng)能變大

2、真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的靜電力大小為F,若將兩點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來(lái)的3倍，且距離保持不變，則兩

點(diǎn)電荷間的靜電力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A.FB.3尸

C.6FD.9F

3、如圖所示為電視機(jī)顯像管的原理示意圖（俯視圖），電子槍發(fā)射電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，再經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈打到熒光屏

上，當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱不斷變化，電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)就會(huì)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)掃描，下列關(guān)

于熒光屏上光點(diǎn)說(shuō)法正確的是（）

A.光點(diǎn)打在A點(diǎn),則磁場(chǎng)垂直紙面向里

B.從A向O掃描，則磁場(chǎng)垂直紙面向外且不斷增強(qiáng)

C.從。向3掃描，則磁場(chǎng)垂直紙面向里且不斷減弱

D.從A向3掃描，則磁場(chǎng)先垂直紙面向外后垂直紙面向里

4、如圖所示，將一帶正電的點(diǎn)電荷沿電場(chǎng)線方向從A點(diǎn)移動(dòng)到3點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（)

A.靜電力做正功，電勢(shì)能增加

B.靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加

C.靜電力做正功，電勢(shì)能減少

D.靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能減少

5、使兩個(gè)完全相同的金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷）分別帶上一3。和+5。的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點(diǎn)，它

們之間庫(kù)侖力的大小為姑.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點(diǎn)，它們之間庫(kù)侖力的

大小為尸2.則尸1與尸2之比為

A.2：1B.4：1C.16：1D.60：1

6、如圖所示，a、b是兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界上的兩點(diǎn)，左邊勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直紙面向里，右邊勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂

直紙面向外，兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.電荷量為2e的正離子以某一速度從a點(diǎn)垂直磁場(chǎng)邊界向左射出，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)

到b點(diǎn)時(shí)，擊中并吸收了一個(gè)處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子，不計(jì)正離子和電子的重力且忽略正離子和電子間的相互作用，則

它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）

XX：?

\b

xxi?

\b

x；?

XX：?

XX：?

Ka

X：?

XXX

二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、如圖所示，線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

方向，正確的是（）

8、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，核心部分為兩個(gè)銅質(zhì)D形盒Di、D2構(gòu)成，其間

留有空隙，將其置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連，下列說(shuō)法正確的是

A.粒子被加速后的最大動(dòng)能隨加速電場(chǎng)電壓的增大而增大

B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器

C.電場(chǎng)變化周期由粒子的質(zhì)量、電荷量和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定

D.為使被加速的粒子獲得的動(dòng)能增加為原來(lái)的4倍，可只調(diào)節(jié)D形盒的半徑增大為原來(lái)的2倍

9、兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),底端接阻值為尺的電阻。將一質(zhì)量為機(jī)的金屬棒懸掛在一個(gè)

固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示，除電

阻R外，其余電阻不計(jì)。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（）

A.金屬棒將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，金屬棒動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能的總和保持不變

B.金屬棒最后將靜止，靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為等

k

C.金屬棒最后將靜止，整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于mg?等

k

D.當(dāng)金屬棒第一次達(dá)到最大速度時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為等

k

10、如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)軌，處于磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下且磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.將金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度.已知金屬桿質(zhì)量

為m,定值電阻以及金屬桿的電阻均為R,重力加速度為g,導(dǎo)軌桿與導(dǎo)軌接觸良好.則下列說(shuō)法正確的是（）

A.回路產(chǎn)生a—b—Q—N—a方向的感應(yīng)電流

B.金屬桿ab下滑的最大加速度大小為^

COS”

C.金屬桿ab下滑的最大速度大小為學(xué)等

B-I3

D.金屬桿從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)，桿產(chǎn)生的焦耳熱為gmgxsin療。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。

11.（6分）某物理興趣小組利用圖甲所示電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電池（內(nèi)阻約為0.3Q）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)

線外，實(shí)驗(yàn)室提供的器材還有:

A.電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻約為3kQ）

B.電流表Ai（量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.2Q）

C.電流表A2（量程為3A,內(nèi)阻約為0.05Q）

D.定值電阻（阻值為1.5Q,額定功率為2W）

E.定值電阻（阻值為20Q,額定功率為10W）

F.滑動(dòng)變阻器（最大阻值為15Q,額定電流為2A）。

（1）電流表應(yīng)選用（選填"B”或"C”），Ro應(yīng)選用（選填"D”或"E”）o

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭尸置于（選填"a”或"b”）端。

（3）在器材選擇正確的情況下，按正確操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)測(cè)量得到該電池的UT圖線如圖乙所

示，則該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻/?=Q。

12.（12分）設(shè)金屬導(dǎo)體的橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為"，自由電子定向移動(dòng)速度為V,那么在時(shí)間，內(nèi)

通過(guò)某一橫截面積的自由電子數(shù)為;若電子的電荷量為%導(dǎo)體中的電流為/,則電子定向移動(dòng)的速率為

四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=l（）4v/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，而且A3=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg,帶電

4

量為g=+l（）Tc的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小

（2）小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

14.（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板8相距d=0.10m,a、6間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0X1（）5N/C,b

板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為帆=4.8xl0-25kg、電荷

6

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

從狹縫尸處穿過(guò)匕板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到入板的。處（圖中未畫(huà)出）.求P、。之間的距離乙

XXXX""XXX

15.（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=lQ的電源，導(dǎo)軌平面與

水平面間的夾角0=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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)Ro=l。時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,sin37o=0.6,

cos37°=0.8

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

（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

參考答案

一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解題分析】A.負(fù)電荷在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)線為曲線，電荷不可能做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的相對(duì)大小，則場(chǎng)強(qiáng)EAVEB.電荷在4點(diǎn)的加速度較小，從A到8加速度增大，故B錯(cuò)

誤；

C.根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，則知電勢(shì)為：0A>9B.負(fù)電荷電勢(shì)能隨電勢(shì)降低而增大，故C正確；

D.根據(jù)能量守恒，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2、D

【解題分析】運(yùn)用庫(kù)侖定律：F=k”,進(jìn)行計(jì)算討論即可解題

r

【題目詳解】根據(jù)庫(kù)侖定律距離改變之前：F=k當(dāng)電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的3倍時(shí)：尸=左吆出,聯(lián)立可得：

rr

F'=9F,故ABC錯(cuò)誤，D正確

3、D

【解題分析】A.光點(diǎn)打在A點(diǎn)，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中洛倫茲力向上，電流向左，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)垂直紙面向外，故A

錯(cuò)誤；

B.從A向。掃描，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中洛倫茲力方向一直是向上，電流向左，故根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)一直垂直紙面向外，

但轉(zhuǎn)彎半徑變大，由于是洛倫茲力提供向心力，故

V2

qvB=m—

，r

則有

mv

r=---

qB

說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度是減小的，故B錯(cuò)誤；

C.從。向B掃描，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中洛倫茲力方向一直是向下，電流向左，故根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)一直垂直紙面向里，

mv

但轉(zhuǎn)彎半徑變小，由于「=其，說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度是增強(qiáng)的，故C錯(cuò)誤；

qB

D.從A向5掃描，其中從A向。點(diǎn)掃描過(guò)程磁場(chǎng)垂直紙面向外，從。向3掃描過(guò)程磁場(chǎng)垂直紙面向里，故D正確

4、C

【解題分析】帶正電點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力方向從A到B,該點(diǎn)電荷沿電場(chǎng)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力方向與位移方

向相同，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少.故選C.

5、D

【解題分析】開(kāi)始時(shí)由庫(kù)侖定律得：R=k5Qx?Q；現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，各自帶電Q,因此此時(shí):

a

聯(lián)立得：尸2=上尸I,則F1與歹2之比為60：1,故選D.

(2a)60

6、D

【解題分析】電子沒(méi)有質(zhì)量，正離子吸收電子后電荷量改變，再由左手定則可判斷所受洛侖茲力的方向，從而判斷正

確的運(yùn)動(dòng)圖象

【題目詳解】碰撞后整體的帶電量為e,由左手定則判斷知整體在b點(diǎn)受到的洛倫茲力向下，整體向下旋轉(zhuǎn)

碰撞過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律，由廠==可得，知碰后mv不變，q變?yōu)樵瓉?lái)的一半，由軌道半徑增大為原來(lái)的2倍，

qB

故它們的運(yùn)動(dòng)軌跡為D

故選D

【題目點(diǎn)撥】本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，注意正確應(yīng)用左手定則判斷受力方向，從而得出可能的偏轉(zhuǎn)軌跡

二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、CD

【解題分析】(1)當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.再

根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤(pán)旋而上.故A錯(cuò)誤；

(2)當(dāng)磁鐵S極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.再根據(jù)安培定則，

可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤(pán)旋而上，故B錯(cuò)誤；

(3)當(dāng)磁鐵S極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.再根據(jù)安培定則，

可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤(pán)旋而下.故C正確；

(4)當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.再根據(jù)安培定

則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤(pán)旋而下，故D正確；

故本題選CD

【題目點(diǎn)撥】當(dāng)磁鐵的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場(chǎng)去阻礙線圈的磁通量的變化

8、CD

【解題分析】A：據(jù)qvB=m二得v=曲,當(dāng)粒子在D形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)半徑最大時(shí)，速度最大，匕,=迪；粒子被加

rmm

qB

速后的最大動(dòng)能用max=L〃v3可得：EkBa^-mVl=~^,則粒子被加速后的最大動(dòng)能與加速電場(chǎng)電壓無(wú)

，22m

關(guān).故A錯(cuò)誤

B：離子由加速器的中間部分進(jìn)入加速器，故B錯(cuò)誤

2ml

C：電場(chǎng)變化周期應(yīng)等于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期金=T=方則電場(chǎng)變化周期由粒子的質(zhì)量、電荷量和磁感應(yīng)強(qiáng)

度決定.故C正確

D：被加速的粒子獲得的動(dòng)能工根巧只調(diào)節(jié)D形盒的半徑增大為原來(lái)的2倍，粒子獲得的動(dòng)能增

22m

加為原來(lái)的4倍.故D正確

1門(mén)2R2R2

【題目點(diǎn)撥】粒子經(jīng)回族加速器加速獲得的最大動(dòng)能紜=上機(jī)年J與加速電壓無(wú)關(guān),加速電壓影響的是加

22m

速的次數(shù)

9、BC

【解題分析】A.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得知：金屬棒的動(dòng)能、重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能的總和不斷減小，轉(zhuǎn)化

為電路中的內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；

B.金屬棒最后將靜止，重力與彈簧的彈力二力平衡，由胡克定律得：彈簧伸長(zhǎng)量為

mg

X-----

k

故B正確；

C.據(jù)能量守恒知：最終金屬棒的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和電路中的內(nèi)能，棒的重力勢(shì)能減小為

mg

mgx=mg-----

k

故知電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于機(jī)g?螫，故C正確；

k

D.當(dāng)金屬棒速度第一次達(dá)到最大時(shí)，重力與彈簧彈力和安培力合力平衡，彈簧的伸長(zhǎng)量小于等，故D錯(cuò)誤。

k

故選BCo

第n卷（非選擇題

10、AD

【解題分析】A項(xiàng)：金屬桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)回路的磁通量增大，由楞次定律知，回路產(chǎn)生a—b—Q—N—a方

向的感應(yīng)電流.故A正確；

B項(xiàng)：設(shè)ab桿下滑到某位置時(shí)速度為v,則此時(shí)桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv

回路中的感應(yīng)電流為：/=如

2R

桿所受的安培力為：F=BIL

D2,2

根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin0——赤一=ma

當(dāng)v=0時(shí)桿的加速度最大，最大加速度為am=gsin。，方向沿導(dǎo)軌平面向下；故B錯(cuò)誤;

2mgRsin0

C項(xiàng)：由上知，當(dāng)桿的加速度a=0時(shí)，速度最大，最大速度為：v“=,方向沿導(dǎo)軌平面向下；故C錯(cuò)誤;

B21}

D項(xiàng)：ab桿從靜止開(kāi)始到最大速度過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律有:

1，

mgxsin3-Q&+~mvn,

又桿產(chǎn)生的焦耳熱為。桿=gQ總

所以得：Q桿=—gxsinee,故D正確

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。

11>①.B②.D③.b④.1.48⑤.0.46

【解題分析】(1)口][2].估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻0.3Q左右，保護(hù)電阻選擇與內(nèi)阻相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鐳即可;

這樣加上保護(hù)電阻，最大電流控制在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表，故選B；

(2)[3].實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P置于阻值最大的b端。

(3)[4][5],根據(jù)閉圖象可知，與。軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，所以E=1.48V,圖象的斜率表示內(nèi)電阻與保護(hù)電阻之

和，故

解得

r=0.46￡2；

12、①.nvtS②.------

neS

【解題分析】[1]在時(shí)間，內(nèi)通過(guò)某一橫截面積的自由電子數(shù)為:

N=〃,%=nvtS；

⑵根據(jù)電流的定義式:

解得:

V=-----

neS

四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演