云南省昆明市云南師大附中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page1212頁，共=sectionpages1414頁云南省昆明市云南師大附中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合史實的是(

)A.安培總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律

B.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互聯(lián)系的序幕

D.特斯拉制作出第一臺回旋加速器，用來加速帶電粒子2.下列給出了四幅與感應(yīng)電流產(chǎn)生條件相關(guān)的情景圖，判斷正確的是(

)

A.圖甲，水平直導(dǎo)線中電流逐漸減小時，其正下方的水平金屬圓線圈中無感應(yīng)電流

B.圖乙，正方形金屬線圈以虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中無感應(yīng)電流

C.圖丙，矩形導(dǎo)線框以其任何一條邊為軸轉(zhuǎn)動時，線框中都有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.圖丁，正方形導(dǎo)線框加速離開同一平面內(nèi)的條形磁體時，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生3.如圖所示用三根長度相同的絕緣細(xì)線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質(zhì)量相等，A

球帶正電，平衡時三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零．則

(

)A.B球和C球都帶正電荷

B.B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷

C.B球和C球所帶電量不一定相等

D.B球和C球所帶電量一定相等4.在圖甲所示的x軸上固定一個點(diǎn)電荷Q(圖甲中未畫出)，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，在A、B兩點(diǎn)分別放置不同的試探電荷，以x軸的正方向為電場力的正方向，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷所帶電荷量與其受到的電場力的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是(

)A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為3×103N/C B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度

C.點(diǎn)電荷Q在A、B之間 D.點(diǎn)電荷5.1932年，美國物理學(xué)家安德森在宇宙射線實驗中發(fā)現(xiàn)了正電子，證實了反物質(zhì)的存在。實驗中，安德森記錄了正電子在云室中經(jīng)過6mm鉛板的軌跡照片如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面，正電子穿過鉛板會有部分能量損失，其他能量損失不計，則可判定正電子(

)A.由下向上穿過鉛板 B.所在磁場方向一定垂直于紙面向里

C.穿過鉛板后做圓周運(yùn)動的半徑變大 D.穿過鉛板后做圓周運(yùn)動的周期變大6.某種電吹風(fēng)機(jī)的電路圖如圖所示，a、b、c、d為四個固定觸點(diǎn)。繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的扇形金屬觸片P可同時接觸兩個觸點(diǎn)，觸片P處于不同位置時，吹風(fēng)機(jī)可處于停機(jī)、吹冷風(fēng)和吹熱風(fēng)三種工作狀態(tài)。n1和n2分別是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)，該電吹風(fēng)機(jī)的各項參數(shù)如表所示。下列說法中正確的是(

)冷風(fēng)時輸入功率50W熱風(fēng)時輸入功率490W小風(fēng)扇額定電壓40V正常工作時小風(fēng)扇輸出功率40W輸入交流電的電壓220V

A.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=11：4

B.觸片P同時接觸b、c兩個觸點(diǎn)時電吹風(fēng)吹熱風(fēng)

C.小風(fēng)扇的內(nèi)阻為6.4Ω

7.如圖所示，勻強(qiáng)電場方向與水平虛線ab間的夾角θ=30°，將一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從水平虛線上的O點(diǎn)沿電場方向以某一速度拋出，M是小球運(yùn)動軌跡的最高點(diǎn)，MN⊥ab，軌跡與虛線ab相交于N點(diǎn)右側(cè)的P點(diǎn)(圖中沒有畫出)。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是A.若ON<NP，則小球帶負(fù)電

B.若ON>NP，則小球帶正電

C.若ON<NP，則電場強(qiáng)度大小可能等于2mgq

D.若ON=3NP，則電場強(qiáng)度大小一定等于二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.圖中標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是(

)A. B. C. D.9.一電阻R接到如圖甲所示的正弦交流電源上，兩端電壓的有效值為U1，消耗的電功率為P1；若該電阻接到如圖乙所示的方波交流電源上，兩端電壓的有效值為U2，消耗的電功率為P2。若甲、乙兩圖中的U0、A.U1=2U02 B.U2=310.如圖所示，abcd為一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框位于光滑水平面內(nèi)，其右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與線框的cd邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下．線框在一垂直于cd邊的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右運(yùn)動，直至通過磁場區(qū)域．cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框開始勻速運(yùn)動，規(guī)定線框中電流沿逆時針時方向為正，則導(dǎo)線框從剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，a、b兩端的電壓Uab及導(dǎo)線框中的電流i隨cd邊的位置坐標(biāo)x變化的圖線可能是(

)A. B.

C. D.三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中R為電阻箱，R0=5Ω為保護(hù)電阻，電壓表為理想電表。實驗步驟如下：

斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值。多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以1U為縱坐標(biāo)，以1R為橫坐標(biāo)，畫出1U-1R的關(guān)系圖線(該圖線為一條直線)，如圖乙所示。由圖線可求得電池組的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。12.某學(xué)習(xí)小組用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10kΩ)，除了Rx、開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：

A.電壓表V1(量程0～1V，內(nèi)阻約10kΩ)

B.電壓表V2(量程0～10V，內(nèi)阻約100kΩ)

C.電流表A(量程0～1mA，內(nèi)阻約30Ω)

D.滑動變阻器R1(阻值范圍0～10Ω)

E.滑動變阻器R2(阻值范圍0～500Ω)

F.電源(電動勢12V，內(nèi)阻不計)

(1)為使測量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用______，滑動變阻器選用______。(均填器材的字母代號四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。

(1)求帶電粒子所受的靜電力的大小F；

(2)求帶電粒子到達(dá)N板時的速度大小v；

(3)若在帶電粒子運(yùn)動d2距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運(yùn)動到N板經(jīng)歷的時間t。14.如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=53°角放置，導(dǎo)軌間距為l=1m，上端接有電阻R=3Ω，虛線OO'下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg，有效電阻r=1Ω的金屬桿ab從OO'上方某處垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，桿下滑過程中的v-t圖像如圖乙所示。g取10m/s2，sin53°=0.8。求：

(1)桿與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(3)桿在磁場中下滑0.1s15.如圖，O為坐標(biāo)原點(diǎn)。在第二象限加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)從P點(diǎn)(-d,0)以v0=3×103m/s的初速度豎直向上連續(xù)發(fā)射比荷為qm=1×106C/kg的帶正電粒子(不計粒子重力和粒子之間的相互作用力)，粒子從y軸上Q點(diǎn)(0,2d)離開磁場，MN為一平行于x軸的足夠長絕緣擋板，M點(diǎn)坐標(biāo)為(0,8d)，d=0.1m。求：

(1)所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；

(2)

答案和解析1.B

【解析】A.庫侖，而非安培，通過庫侖扭秤實驗總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律，即庫侖定律，故A錯誤；

B.焦耳，這位偉大的物理學(xué)家，確實發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律，也就是焦耳定律。它描述了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系，故B正確；

C.是奧斯特而不是法拉第，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)拉開了研究電與磁相互聯(lián)系的序幕，為電磁學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。故C錯誤；

D.回旋加速器是由美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明的，而不是特斯拉?；匦铀倨魇且环N利用磁場使帶電粒子做回旋運(yùn)動，在運(yùn)動中經(jīng)高頻電場反復(fù)加速的裝置，故D錯誤。

故選：B。

2.A

【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變化。所以

A.圖甲金屬圓形線圈水平放置在通電直導(dǎo)線的正下方，則直線電流產(chǎn)生的磁場穿過線圈的磁通量為零，即使減小通過導(dǎo)線電流，圓線圈中的磁通量也不會發(fā)生變化，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；

B.圖乙正方形金屬線圈繞豎直虛線轉(zhuǎn)動的過程中，線圈在磁場中運(yùn)動過程中磁通量會發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；

C.圖丙閉合導(dǎo)線框以左邊或右邊為軸在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn)時，線圈中的磁通量始終為零，所以閉合導(dǎo)線框中不會有感應(yīng)電流，故C錯誤；

D.圖丁，正方形導(dǎo)線框加速離開同一平面內(nèi)的條形磁體時，線圈中的磁通量始終為零，閉合導(dǎo)線框中不會有感應(yīng)電流，故D錯誤。

故選：A。3.D

【解析】AB.B球受重力及A、C對B球的庫侖力而受于平衡狀態(tài)；則A與C球?qū)球的庫侖力的合力應(yīng)與重力大小相等，方向相反；而庫侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對B的庫侖力應(yīng)指向A，C對B的作用力應(yīng)指向B的左側(cè)；則可知B、C都應(yīng)帶負(fù)電；故A、B錯；

CD.由受力分析圖可知，A對B的庫侖力應(yīng)為C對B庫侖力的2倍，故C帶電量應(yīng)為A帶電量的一半；同理分析C可知，B帶電量也應(yīng)為A帶電量的一半，故B、C帶電量應(yīng)相同；

故C錯誤，D正確；

故選D。

4.D

【解析】AB.根據(jù)

F=qE

變形得

q=1EF

即乙圖的斜率表示1E，代入圖中點(diǎn)的坐標(biāo)利用數(shù)學(xué)方法可得可得

EA=13×103N/C，EB=3×103N/C

所以A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故AB錯誤；

CD.由乙圖可知，兩點(diǎn)電荷受到的電場力方向相同，都向x軸正方向，因兩試探電荷都為正電荷，故點(diǎn)電荷【解析】ABC.設(shè)正電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為r，

根據(jù)牛頓第二定律可得：evB=mv2r，

解得：r=mveB，

因為正電子穿過鉛板會有部分能量損失，所以正電子穿過鉛板后速度v減小，則運(yùn)動半徑r減小，

則由圖可知，正電子由上向下穿過鉛板，則根據(jù)左手定則可知，正電子所在磁場方向一定垂直于紙面向里，故AC錯誤，B正確；

D.結(jié)合前面分析可知，正電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為：T=2πrv，

其中：r=mveB，

聯(lián)立可得：T=2πmeB，【解析】A.根據(jù)變壓器的原線圈、副線圈的匝數(shù)與電壓的關(guān)系n1n2=U1U2=220V40V=112，故A錯誤；

B.電動機(jī)與電熱絲同時接入電路時吹熱風(fēng)，觸片P應(yīng)與觸點(diǎn)c、d接觸，故B錯誤；

C.小風(fēng)扇的發(fā)熱功率為P0=50W-40W=10W，電流I=P冷U=5040A=【解析】AB.小球在豎直方向上先向上做勻減速直線運(yùn)動再做勻加速運(yùn)動，再M(fèi)點(diǎn)處時豎直分速度減小到0；

根據(jù)對稱性可知，小球從O運(yùn)動到M點(diǎn)的時間與從M運(yùn)動到P的的時間相等，若ON<NP，表面小球在水平方向做勻加速直線運(yùn)動，則小球所受電場力沿場強(qiáng)方向，即小球帶正電；若ON>OP，表面小球在水平方向做勻減速直線運(yùn)動，則小球所受電場力沿場強(qiáng)方向相反，即小球帶負(fù)電，故AB錯誤；

C.若ON<NP，小球帶正電，小球在豎直方向先做勻減速直線運(yùn)動，則有Eqsinθ<mg，即E<2mgq，故C錯誤；

D.若ON=3NP，則小球帶負(fù)電，在水平方向做勻減速直線運(yùn)動，由于小球從O運(yùn)動到M點(diǎn)的時間與從M運(yùn)動到P的的時間相等，說明在P點(diǎn)時，水平方向的分速度恰好減速為0，設(shè)小球拋出時的初速度為v0；

水平方向v0cosθ=qEcosθm?2t

豎直方向v0sinθ=qEsinθ+mgm?【解析】A、由左手定則可知，通電導(dǎo)線所受安培力豎直向上，故A正確；

B、由圖可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I平行，導(dǎo)線不受安培力，故B錯誤；

C、由左手定則可知，通電導(dǎo)線所受安培力豎直向下，故C正確；

D、由左手定則可知，通電導(dǎo)線所受安培力垂直于紙面向外，故D錯誤；

故選：AC。

9.AD

【解析】AB、由交流電有效值的計算方法，可知甲電源的有效電壓滿足：U1=U02=2U02；

乙電源的有效電壓滿足：(2U0)2R×T2+(U0)2R×T2【解析】AB、線框進(jìn)入磁場的過程做勻速直線運(yùn)動，感應(yīng)電動勢E=BLv恒定，線框中的電流大小恒定，方向沿逆時針方向，a、b兩端的電壓Uab=14BLv；

線框完全在磁場中運(yùn)動時，穿過閉合電路的磁通量不變，線框中感應(yīng)電流為零，做勻加速運(yùn)動，但ab邊兩端的電壓Uab=BLv=BLv02+2ax，其中v0為勻速運(yùn)動的速度，Uab與位移x不是線性關(guān)系，當(dāng)出磁場時，線框做減速勻速，Uab不斷減小，故A錯誤、B正確；

CD【解析】根據(jù)圖甲所示電路圖，由閉合電路的歐姆定律得：E=U+I(r+R0)=U+UR(r+R0)

整理得：1U=r+R0E×1R+1E

由圖乙所示1U-1R【解析】(1)電源電動勢為12V，電壓表應(yīng)選擇B；由題意可知，待測電阻阻值遠(yuǎn)大于兩個滑動變阻器的最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇D。

(2)由于待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用外接法；由于RVRx=100kΩ10kΩ=10，RxRA=10×10330≈333，則13.【解析】(1)金屬板M、N之間電場強(qiáng)度大小為

E=Ud

則帶電粒子受到的靜電力的大小為

F=qE=qUd

(2)帶電粒子從M板到N板的過程，根據(jù)動能定理得

qU=12mv2

解得：v=2qUm

(3)帶電粒子在撤去電壓前做勻加速直線運(yùn)動，之后做勻速直線運(yùn)動，則

d2=12×qUmdt