吉林省白山市重点中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

吉林省白山市重点中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图，为等量异种电荷连线上的两点，为中垂线上的两点，和、和关于中点对称。关于各点场强和电势，下列说法正确的是( )
A. 场强
B. 电势
C. 场强
D. 电势
2.如图所示，已知电源的内电阻为，固定电阻，可变电阻的总阻值为，若滑动变阻器的滑片由端向端滑动，则下列说法中正确的是( )
A. 电源的输出功率由大变小 B. 固定电阻上消耗的电功率由小变大
C. 电源内部的电压即内电压由小变大 D. 滑动变阻器上消耗的电功率变小
3.如图所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数分别为、；降压变压器原、副线圈匝数分别为、，输电线上的电阻等效为，输电线上的损失的电压为，发电站输出的电压恒定，则下列说法中正确的是( )
A. 如果只增加用户用电器数量，将保持不变
B. 如果只增加输电线电阻，用户用电功率将减小
C. 如果只增加，输电线上损失的功率将减小
D. 如果只增加，发电机的输出功率将增大
4.在振荡电路中，电容器的带电荷量随时间变化的图象如图所示，在到内，关于电容器的充放电过程及由此产生的电磁波的波长，下列说法正确的是( )
A. 充电过程，波长为 B. 充电过程，波长为
C. 放电过程，波长为 D. 放电过程，波长为
5.在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是( )
A. 该束粒子带负电
B. 速度选择器的极板带正电
C. 在磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D. 在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
6.如图所示，电热水器金属内胆出水口加接一个电阻，在电热水器漏电且接地线失效时，能保障人的安全。当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为，由于出水口处有电阻简称“隔电电阻”，使人体两端的电压不高于，下列说法正确的是( )
A. “隔电电阻”应选用阻值较小的电阻
B. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联
C. 热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”使人体内无电流通过
D. 在电热水器漏电且接地线失效时，通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的
7.如图，在倾角为的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为，质量为的直导体棒，在空间加一匀强磁场，使导体棒内通有垂直纸面向外的电流时，导体棒恰好静止在斜面上重力加速度为，则下列选项正确的是( )
A. 所加磁感应强度最小为，方向垂直斜面斜向下
B. 所加磁感应强度最小为，方向垂直斜面斜向上
C. 若所加磁场方向竖直向上，则磁感应强度大小为
D. 若所加磁场方向竖直向上，则磁感应强度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的点且处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 带电油滴带负电
B. 保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向上运动
C. 电路稳定后，断开开关，上极板上移，点电势升高
D. 电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止
9.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片、分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中，圆盘旋转时，关于流过电阻的电流，下列说法正确的是( )
A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿到的方向流动
C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的倍，则电流在上的热功率也变为原来的倍
10.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨处于磁感应强度大小为、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中，其导轨平面与水平面成角，两导轨间距为，上端接有一阻值为的电阻，质量为的金属杆，从高为处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆做匀速运动，金属杆运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨和金属杆电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为，则( )
A. 金属杆下滑过程中通过的电流方向为从到
B. 金属杆匀速运动时的速度大小为
C. 当金属杆的速度为匀速运动时的一半时，它的加速度大小为
D. 金属杆在导轨上运动的整个过程中电阻产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.某同学为了测量某阻值约为的金属棒的电阻率，进行了如下操作，分别使用分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属棒的长度和直径，某次测量的示数如图和图所示，长度______，直径
现备有下列器材：
待测金属棒阻值约为；
电压表量程，内阻约；量程，内阻约；
电流表量程，内阻约为；量程，内阻约为；
电源：电动势，内阻不计；
滑动变阻器：最大阻值约为；最大阻值约为；
开关；导线若干
若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______均选填器材代号
正确选择仪器后请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接
用伏安法仪器测得该电阻的电压和电流，并作出其伏安特性曲线如图所示，若图象的斜率为，则该金属的电阻率______用题中所给各个量的对应字母进行表述．
12.在“测电源的电动势和内阻”的实验中，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表：量程为，内阻
C.电压表：量程为，内阻未知
D.电压表：量程为，内阻未知
E.滑动变阻器：，允许通过的最大电流为
F.滑动变阻器：，允许通过的最大电流为
G.开关、导线若干
根据所选器材设计的电路图如图甲所示
其中电压表应选 ，滑动变阻器应选 填字母代号。
根据实验数据作出图像如图乙所示，由图可知，电动势 ，内阻 。保留位有效数字
该电源的电动势测量值 真实值选填“大于”、“等于”或“小于”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图，在平面直角坐标系中，在的区域内有沿轴负方向的匀强电场，在的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子质量为、电荷量大小为从轴上点以沿轴正方向的初速度开始运动。当粒子第一次穿越轴时，恰好经过轴上的点，当粒子第二次穿越轴时，恰好经过轴上的点。不计带电粒子的重力。求：
电场强度的大小；
磁感应强度的大小。
14.如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长、，其匝数匝，总电阻，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、焊接在一起，并通过电刷和的定值电阻相连接。电路其余电阻不计。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴匀速转动，角速度。求：
线圈中感应电动势的最大值；
电阻两端电压的最大值；
在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。
15.如图所示，将带电量、质量的滑块放在小车的绝缘板的右端，小车的质量，滑块与绝缘板间动摩擦因数，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在着磁感应强度的水平方向的匀强磁场。开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长、摆球质量的摆点相对地面位置不变，摆球与小车碰撞前与小车无相互作用从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，如图所示，碰撞后摆球恰好静止，，求：
与车碰撞前摆球到达最低点时对绳子的拉力大小；
球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能；
碰撞后小车的最终速度大小。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
等于

13.【答案】解：粒子在电场区域内做类平抛运动，设运动时间为，则水平方向
竖直方向根据牛顿第二定律有：
竖直方向位移：
联立解得电场强度大小：
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设粒子进入磁场时的速度大小为，速度方向与水平方向的夹角为，进入磁场后做圆周运动的半径为，则
，
由几何关系知
粒子做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力
联立解得磁感应强度大小
答：电场强度的大小为；
磁感应强度的大小为。
14.【答案】解：线圈转动产生的感应电动势的最大值为
根据闭合电路的欧姆定律可得：
线圈转动产生感应电动势的有效值为，周期
故在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热

15.【答案】解：小球向下摆动过程，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得；
解得；
在最低点，由牛顿第二定律得；
代入数据解得；
由牛顿第三定律得拉力。
摆球与小车碰撞过程中的过程中，两者组成的系统动量守恒定律，以摆球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
；
代入数据解得；
摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能为；
代入数据解得。
假设最终能与一起运动，由动量守恒定律得
代入数据解得；
受到的向上洛仑兹力为；
所以在还未到时已与分开了，对物块；
代入数据解得；
物块与车组成的系统动量守恒，以物块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得：

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