东煌学校2023-2024学年高二下学期期末考试
物理
一、单选题：（每题4分，每题只有一个答案，请把选定的答案填到答题卡中）
1．如图，导体棒ABC和DEF中的电流均为I，方向分别为A→B→C和D→E→F。其中AB＝BC＝DE＝EF＝d，匀强磁场的磁感应强度均为B，方向如图中所示，关于棒受到的安培力说法正确的是（ ）
A．AB棒受到的安培力的大小为BId B．ABC棒的安培力的合力大小为2BId
C．DEF棒的安培力的合力大小为2BIdsinθ D．ABC棒和DEF棒受到的安培力的合力大小相等
2．匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子的电性和运动方向可能是（ ）
A．粒子带负电，向下运动 B．粒子带正电，向左运动
C．粒子带负电，向上运动 D．粒子带正电，向右运动
3．如图所示，真空中水平直线上的、两点分别固定正点电荷A、B，点电荷A、B的电荷量之比为，abcd为正方形，且对角线bd与ac相交于点，已知点电荷B在a点产生的电场强度大小为，a到的距离为a到距离的3倍。下列说法正确的是（ ）
A．b、d两点的电场强度相同 B．电子在d点的电势能大于在c点的电势能
C．a点的电场强度大小为 D．c点的电场强度大小为
4．如图所示，M、N为两个带有等量异种电荷的平行金属板，两板间电场强度E=1×104V/m，方向向下。M板和N板相距10cm，电场中A点距N板为3cm，B点距M板为2cm。下列说法正确的是（ ）
A．A、B间的电势差UAB=500V B．让M板接地，则B点的电势φB=300V
C．让N板接地，则A点的电势φA=300V
D．一电子从A到B静电力做功小于电子从A到C点再到B静电力做的功
5．某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA＝0.4，R1＝RA，R2＝7RA。关于改装表的下列说法正确的是（ ）
A．若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A
B．若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V
C．若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为2.0A
D．若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为1.5V
6．如图所示，一电动机在额定电压下正常工作，恰好将一质量为的物体以的速度向上匀速吊起，电动机线圈的电阻为，不计一切摩擦，g取，则此时通过电动机的电流为（ ）
A．5A B．6A C．7A D．9A
7．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列说法正确的是（ ）
A．X射线的波长比红外线的波长更长 B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
C．医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
D．变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场
二、多选题：（每题6分，每题有两个或两个以上答案，请把选定的答案填到答题卡中）
8．两个相同的金属小球（可看作点电荷），带电量之比为1∶7，在真空中相距为r，相互间的库仑力为F，现将两小球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能变为（ ）
A．9F B． C．16F D．
9．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ）
A．带电粒子所带电荷的符号 B．带电粒子在a，b两点的速度何处较大
C．带电粒子在a，b两点的受力方向 D．带电粒子在a，b两点的运动是方向为a运动到b
10．如图所示，a、b两点间的电压为9V，三个电阻的阻值分别为R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列说法正确的是（ ）
A．R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1 B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2
C．在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为2：2：1
D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：2：2
三、实验题：（7x3=21分）
11．某同学想通过实验测定一捆约为几百米长合金导线（电阻约为）的实际长度。
(1)该同学先利用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图知合金导线的直径为 mm。
(2)为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表（量程300mA） B．电流表（量程0.6A）
C．电压表V（量程3.0V） D．滑动变阻器（最大阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为） F.电源E（电动势4V，内阻可忽略） G.开关、导线若干
该同学设计了如图所示的电路图，则电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 。（只需填器材前面的字母即可）
(3)实验过程中，为了尽可能减小误差，该同学把电压表的可动接线端分别试接a、b两点，观察到电压表的示数变化明显，电流表的示数变化不大，则电压表的可动接线端应接在 点。（选填“a”或“b”）
(4)利用伏安法测量流经合金导线的电流为I，合金导线两端间的电压为U，直径用d表示，通过查阅资料知该合金导线常温下的电阻率为，则用d、、I、U表示的长度 。
12．如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
(1)为了检测小灯泡及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的 挡。
(2)在开关闭合的情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明 可能有故障。为保证用电器的安全，检测时应让多用电表的红表笔接 （“5”或“6”）点接线柱。
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤：
①将多用电表调至欧姆挡。
②将红、黑表笔短接，检查电阻挡能否正常工作。
③测量小灯泡的电阻，如果电阻为无穷大，说明 。
四、解答题：（写上必要的文字，按步骤列出方程求解，10+12+11=33分）
13．如图所示，用L = 30 cm的绝缘细线将质量为m = 5×10-3 kg的足够小的带电小球悬挂在O点，当空中竖直平面内加上如图所示斜向上与水平方向成37°角，大小为E= 2×104 N/C的匀强电场时，小球能在图示细线与竖直方向成37°处处于静止状态。（g取10 m/s2，sin37°= 0.6；cos37°= 0.8.）求：
（1）小球所正电荷还是负电荷？所带电荷量大小q为多少；
（2）剪断细线后带电小球的加速度大小a。
14．如图所示的电路图中，电源电动势E=10V，内阻忽略不计，R1=6Ω，R2=4Ω，C=50pF，求：
（1）开关S闭合后，电路稳定后电阻R2两端的电压；
（2）开关S由闭合再断开，电路稳定后电容器上所带电荷量的变化量。
15．如图所示，两水平放置的平行极板间电压为U，板间距离为d，极板长为L.一电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度从板间中点水平射入，若粒子能从另一端射出平行板，不计粒子的重力，求带电粒子：
（1）射出平行极板时速度方向与水平方向的夹角的正切值；
（2）能从平行极板间射出的最小初速度.高二物理期末考试 参考答案：
1．D
【详解】A．AB棒受到的安培力的大小为，故A错误；
B．ABC棒的安培力的合力大小为，故B错误；
C．DEF棒的安培力的合力大小为，故C错误；
D．ABC棒和DEF棒受到的安培力的合力大小相等，均为，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】根据左手定则可知，如果粒子带负电，则该粒子应向下运动；如果粒子带正电，则该粒子应向上运动。故A正确、BCD错误。
故选A。
3．D
【详解】A．根据点电荷产生的电场的对称性可知，b、d两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．点电荷B在c，d两点的电势相等，点电荷A在d点的电势高于c点的电势，因此d点电势高于c点电势，根据
由于电子带负电，故电子在d点的电势能小于在c点的电势能，故B错误；
C．点电荷B在a点产生的电场强度大小为，由于A、B的电荷量之比为，a到的距离为a到距离的3倍，根据点电荷电场强度
可知，点电荷A在a点产生的电场强度大小也为，由于两个电荷均带正电，故a点的电场强度为0，故C错误；
D．根据点电荷产生的电场的对称性可知，点电荷B在c点产生的电场强度大小为，方向向右，点电荷A在c点产生的电场强度大小
其中r为点电荷B到c点的距离，为点电荷的电荷量，电场方向向右；故c点的电场强度大小
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．A、B间的电势差为
故A错误；
B．M板与B点的电势差为
让M板接地，则B点的电势为
故B错误；
C．A点与N板的电势差为
让N板接地，则A点的电势
故C正确；
D．电场力做功与路径无关，所以一电子从A到B静电力做功等于电子从A到C点再到B静电力做的功，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】AC．根据电流表改装原理，若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为
故AC错误；
BD．根据电压表改装原理，若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为
故B正确，D错误。
故选B。
6．A
【详解】电动机的输出功率等于机械功率，则有
设工作时流过电动机的电流为I，则有
解得
I=5A
故选A。
7．B
【详解】A．由电磁波谱可知，红外线的波长比X射线的波长，A错误；
B．电磁波在真空中传播时的速度为光速，与电磁波的频率无关，B正确；
C．医院里经常利用射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，C错误；
D．麦克斯韦认为周期性变化的电场在周围能够引起周期性变化的磁场，而均匀变化的电场只能激发恒定的磁场，D错误。
故选B。
8．BD
【详解】开始时两电荷间的库仑力为
若两电荷带同种电荷，则接触后各带电量为4q，则库仑力
若两电荷带异种电荷，则接触后各带电量为3q，则库仑力
故选BD。
9．BC
【详解】AC．带电粒子所受电场力方向沿电场线指向轨迹内侧，由于不确定电场线方向，无法判断粒子电性，故A错误，C正确；
BD．运动是可逆的，无法确定粒子的运动方向，若从a到b粒子做减速运动，若从b到a粒子做加速运动，因此a点速度大于b点速度，故B正确，D错误。
故选BC。
10．AB
【详解】A.电路中的总电阻为
电路中的电流
则R3两端电压
U3=IR3=1.5×3V=4.5V
并联部分两端电压为
所以R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1，故A正确；
B.根据公式
可知R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2，故B正确；
C.根据
可知通过R1、R2、R3的电流之比为1：1：2，又根据
可知在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为1：1：2，故C错误；
D.根据
可知在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：1：2，故D错误。
故选AB。
11．(1)0.450
(2) A D
(3)a
(4)
【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）[1]电源电动势为4V，为了减小电压的测量误差，电压表选择3.0V量程，即电压表选择C，则电路中电流的最大值约为
为了确保电流表的安全与精度，电流表选择300mA量程，即电流表选择A；
[2]电路中滑动变阻器采用限流式接法，为了便于调节，使测量数据的连续性强一些，滑动变阻器总阻值选择与待测电阻的阻值相差不太多的滑动变阻器，即滑动变阻器选择最大阻值为，即选择D。
（3）把电压表的可动接线端分别试接a、b两点，由于电压表的示数变化明显，电流表的示数变化不大，表明电流表的分压影响大，为了减小系统误差，测量电路采用电流表外接法，即电压表的可动接线端应接在a。
（4）根据欧姆定律有
根据电阻的决定式有
其中
解得
12．(1) 电压 欧姆
(2) 开关或连接点5、6 6
(3)小灯泡有故障
【详解】（1）[1]在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，若选电流挡易造成表头烧坏、电源短路；若选欧姆挡则有可能造成短路、指针倒转。
[2]在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆挡，直接测量某段电路的电阻即可。
（2）[1]电压表示数接近电动势，只有一种可能，即电压表与灯泡串联接入电路，电压表内阻极大，分得大部分电压，说明开关或连接点5、6两点断路。
[2]按照电流通过电表“红入黑出”的原则，应让多用电表的红表笔接6点接线柱。
（3）测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。
13．（1）正电荷，；（2）
【详解】（1）电场力方向与电场同向，故小球带正电。小球受力平衡，有
解得
（2）剪断细线后，有
带电小球的加速度
14．（1）4V；（2）3.0×10-10C
【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可知，开关S闭合电路稳定后，电阻R2两端的电压满足
解得
=4V
（2）开关S闭合，电路稳定后，电容器上极板带正电，其带电量
开关S断开，电路稳定后，电容器的电压升高为U=E=10V，电容器被充电，上极板仍带正电，带电量
Q2=CU
解得
△Q=3.0×10-10C
15．（1）；（2）
【详解】解：（1）平行极板间电压为U，板间距离为d，由匀强电场的场强与电势差的关系可知
粒子在平行极板间做类平抛运动，在水平方向粒子做匀速直线运动，有
在竖直方向做初速度等于零的匀加速直线运动，有
v竖=at=
射出平行极板时速度方向与水平方向的夹角的正切值为
（2）当粒子从平行板边缘射出时，粒子的初速度最小，粒子在板间运动的时间t′
能从平行极板间射出的最小初速度
答案第6页，共7页
