黑龙江省哈尔滨市南岗区松雷中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

黑龙江省哈尔滨市南岗区松雷中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 电荷在电场中受力方向与该点电场方向相同
B. 电场线是假想曲线，磁感线是真实存在的
C. 电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能
D. 元电荷指的是电子和质子本身
2.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过点和点，以下说法正确的是( )
A. 、点的场强 B. 粒子在、点的加速度
C. 粒子在、点的速度 D. 粒子带正电
3.如图所示的电路中，通过的电流是，已知，，，则( )
A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是
C. 两端的电压是 D. 两端的电压是
4.在如图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度的方向、通电直导线中电流的方向以及通电直导线所受安培力的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是( )
A. B.
C. D.
5.如图，边长为的正方形内存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面所在平面向外。边中点有一电子发源，可向磁场内沿垂直于边的方向发射电子。已知电子的比荷为。则从、两点射出的电子的速度大小分别为( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
6.如图所示，一边长为的正方形闭合线圈由位置匀速通过一个匀强磁场运动到位置。已知磁场宽度大于线圈边长，则( )
A. 整个运动过程中，线圈中一直有感应电流
B. 进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同
C. 进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针
D. 进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针
7.如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线、，中的电流方向向左，中的电流方向向上；的正上方有、两点，它们相对于对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。已知、两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，则( )
A. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
B. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
C. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
D. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在如图所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时，则( )
A. 电压表示数变大，外电阻值变大
B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变小，电阻分压增大
D. 电压表示数变小，外电阻值变小
9.关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出极板是发电机的负极，极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是质谱仪的主要原理图，其中H、H、在磁场中偏转半径最小的是
10.如图，质量为的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为的条形磁铁条形磁铁横截面比铝管管内横截面小以的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则( )
A. 磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右
B. 磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为
C. 磁铁穿过铝管正中央时，铝管加速度为零
D. 磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准：
如图，用螺旋测微器测得金属棒直径为______；用分度游标卡尺测金属棒长度为______。
用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡填“”或“”，换挡并进行一系列正确的操作后，再将红黑表笔接在金属棒两端，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______。
用伏安法测金属棒的电阻。要求电压从零开始变化，则实验选用的电路是如图中的______图选填“甲”或“乙”。
12.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表：量程，内阻
C.电流表：量程，内阻约为
D.电压表：量程，内阻未知
E.电压表：量程，内阻未知
F.滑动变阻器：，
G.滑动变阻器：，
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．
在上述器材中请选择适当的器材填写器材前的字母：电流表选择______，电压表选择______，滑动变阻器选择______．
实验电路图应选择如图中的______填“甲”或“乙”；
根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势______，内电阻______
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图所示，小球、均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球的电荷量为，用绝缘细绳悬挂起来的小球的质量为、电荷量为。当小球静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为，重力加速度大小为，取，，求：
小球所受电场力的大小；
小球在小球处电场的电场强度大小；
、两球间的距离。
14.如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。
求导体棒受到的安培力的大小和方向；
求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。
15.如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在距轴左侧区域存在宽度为的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可调。现有质荷比为的带正电粒子从轴上的点以一定初速度垂直轴射入电场，并且以方向与轴正方向成的速度经过点进入磁场，，，不计粒子重力。求：
粒子在点进入电场的初速度；
要使粒子不从边界射出，磁感应强度的最小值；
粒子经过磁场后，刚好可以回到点，磁感应强度的大小。
1.【答案】
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3.【答案】
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7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】 甲
12.【答案】 甲
13.【答案】解： 对小球受力分析，如图所示：
根据共点力平衡条件有：
解得小球所受电场力的大小为：
根据电场强度的定义公式有：
解得小球在小球处电场的电场强度大小为：
根据库仑定律有：
解得、两球间的距离为：
答：小球所受电场力的大小为；
小球在小球处电场的电场强度大小为；
、两球间的距离为。
14.【答案】解：根据闭合电路欧姆定律
导体棒中电流方向由向，导体棒所受的安培力为
解得
方向沿斜面向上。
由于
故导体棒所受摩擦力沿斜面向下，根据受力平衡，得
又
联立求得
答：求导体棒受到的安培力的大小为，方向沿斜面向上。
导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为。
15.【答案】解：粒子在电场中做类平抛运动，
竖直方向不受外力，做匀速直线运动，则有：，
解得：，方向竖直向上；
当粒子轨迹与边相切时，粒子恰好不出磁场，设该轨迹半径为，圆心为，由几何关系，可得如图：
根据几何关系可得：，
解得：，
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，
联立可得：；
由题意可得，粒子运动轨迹如图所示：
由几何关系可知，粒子出磁场时速度与轴正方向夹角为，之后做匀速直线运动回到点，
设粒子出磁场处为点，该圆弧轨迹半径为，
由几何关系得：，，
解得：，
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，
解得：；
答：粒子在点进入电场的初速度大小为，方向竖直向上；
要使粒子不从边界射出，磁感应强度的最小值为；
粒子经过磁场后，刚好可以回到点，磁感应强度的大小为。
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