2024-2025学年广东省江门市新会第一中学高二（上）期末物理试卷（含答案）

2024-2025学年广东省江门市新会第一中学高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于磁感应强度和磁通量，下列说法正确的是( )
A. 由可知，与成正比，与成反比
B. 一段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，该处不一定没有磁场
C. 磁感应强度越大，磁通量一定越大
D. 通过某个面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零
2.美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板、分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。已知当地的重力加速度为，若要测出该油滴的电荷量，不需要测出的物理量有( )
A. 油滴质量
B. 两板间的电压
C. 两板间的距离
D. 两板的长度
3.如图，是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大 D. 电源的输出功率减小
4.我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、通信技术，目前处于世界领先水平。今年月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与通信技术相比，通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等特点。根据上述信息可知与通信技术相比，通信技术使用的电磁波( )
A. 波长更长 B. 能量子的能量更小 C. 能量子的能量更大 D. 传播速度更快
5.年月日我国中核集团全面完成了超导回旋加速器自主研制的任务，标志着我国已全面掌握小型化超导回旋加速器的核心技术，进入国际先进行列。置于真空中的形金属盒半径为，磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，交流加速电压大小恒为。若用此装置对氘核加速，所加交变电流的频率为。加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，下列说法正确的是( )
A. 仅增大加速电压，则氘核从型盒出口射出的动能增大
B. 仅减小加速电压，则氘核被加速次数增多
C. 氘核在磁场运动过程中，随着半径逐渐增大，周期也随之逐渐增大
D. 若用该加速器加速粒子需要把交变电流的频率调整为
6.如图所示的电路中，是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，灯泡的电阻是灯泡电阻的倍且阻值均不变，是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关，电路稳定后在时刻断开开关，规定以电路稳定时流过、的电流方向为正，分别用、表示流过和的电流，则下图中能定性描述电流随时间变化关系的是( )
A. B. C. D.
7.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，、端与门铃图中未画出连接构成回路。下列说法正确的是( )
A. 按下按钮的过程，螺线管端电势较高
B. 松开按钮的过程，螺线管端电势较高
C. 按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同
D. 按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.我国超远距离特高压输电技术处于世界领先地位，图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它的作用是固定导线间距，防止导线相碰。将一正方形绝缘间隔棒支撑四根相互平行的长直导线、、、，图乙为其截面图，为几何中心，长直导线、、、中通有等大同向电流。下列说法正确的是( )
A. 点的磁感应强度为零
B. 、之间的相互作用力为斥力
C. 对的安培力小于对的安培力
D. 受到、、的作用力的合力方向指向
9.如图所示，一带正电粒子从发出初速度为零，经与板间的加速电场加速，从板中心沿中心线射出，然后进入两块平行金属板、形成的偏转电场中，经过电场后打在荧光屏上的点。已知加速电压为，、两板间的电压为，板长为，粒子的质量为，电荷量为，不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 增大加速电压，点会往上移动
B. 增大、两板间的电压，点会往上移动
C. 若把粒子的质量增加为原来的倍，则点位置不变
D. 若把粒子的带电量增加为原来的倍，则点位置不变
10.如图所示，矩形区域的空间中存在一磁感应强度大小为的匀强磁场，方向垂直纸面向里，点为边的中点。一带电粒子由点沿平行于上下边界的方向射入磁场中，然后从点射出。若保持所有条件不变，在磁场区域再加上一电场强度大小为的匀强电场，该粒子入射后沿直线运动射出场区，已知，，不计粒子的重力，下列说法正确的是( )
A. 电场方向为平行于左右边界向下 B. 电场方向为平行于左右边界向上
C. 则该粒子的比荷为 D. 则该粒子的比荷为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.用螺旋测微器测量圆柱体的直径，用游标卡尺测量圆柱体的长度。分别如图甲和乙所示。圆柱体的直径为_________，长度为_________。
在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为、粗细均匀金属丝的电阻率。实验小组的同学采用图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻，现有电源电源两端电压保持不变，开关导线若干，以及下列器材：
A.电压表量程，内阻约
B.电压表量程，内阻约
C.电流表量程，内阻约
D.电流表量程，内阻约
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用_________，电流表应选用_________，滑动变阻器应选用_________。三个空白处均选填各器材前的字母
图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线。( )
测量出金属丝直径为、长度为，电压表示数为，电流表示数为，则该金属丝电阻率测量值的表达式_________。
12.如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组内阻约为，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，该小组设计的实验电路如图乙所示。实验室提供的器材如下：
A.电流表，内阻为
B.电压表，内阻约为
C. 滑动变阻器
D.滑动变阻器
E. 开关、导线各若干
实验中滑动变阻器应选_______填“”或“”；
考虑电流表内阻的影响，、与、满足的关系式为_________________；
正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数与电流表的示数的多组数据，作出图像如图丙所示。根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势_______，内电阻_______。结果均保留三位有效数字
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，水平面上有两根相距的足够长的光滑平行金属导轨和，它们的电阻可忽略不计，在和之间接有阻值为的定值电阻，导体棒长，其电阻为，质量，导体棒放在金属导轨上且与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为
。在水平外力的作用下，导体棒以的速度向右做匀速直线运动，取。求：
导体棒产生的感应电动势多大？并指出哪端电势高；
水平外力的大小；
某时刻将外力撤去，求从该时刻至导体棒停止的过程中，导体棒中产生的热量。
14.如图所示，真空区域有宽度为、磁感应强度为的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，、是磁场的边界，质量为、电荷量为的带正电粒子不计重力沿着与夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平方向夹角为，求：
粒子射入磁场的速度大小；
粒子在矩形磁场中运动的时间；
圆形磁场的磁感应强度。
15.如图所示，在平面直角坐标系的第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在第三象限内存在沿轴正方向的匀强电场，在轴的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。一比荷为的带正电的粒子以初速度由点进入磁场Ⅰ，其初速度方向与轴负方向的夹角，一段时间后粒子沿着轴负方向进入匀强电场，再经过一段时间后粒子回到点且运动方向不变。已知点的坐标为，粒子受到的重力忽略不计。求：
匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小；
第三象限内匀强电场的电场强度大小；
粒子从点出发到再次回到点所用的时间。
参考答案
1.
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4.
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6.
7.
8.
9.
10.
11.
见解析

12.； ；均可；
13.解：由法拉第电磁感应定律得

根据右手定则判断可知，中感应电流方向由到，则端电势高。
由闭合电路欧姆定律得

导体棒受到的安培力大小
根据平衡条件可知水平外力
撤去外力至停止的过程中，回路中产生的总热量为
棒中产生的内能
解得
答：导体棒产生的感应电动势为，端电势高；
水平外力的大小为；
从该时刻至导体棒停止的过程中，导体棒中产生的热量为。
14.解：画出轨迹图如下图：
在矩形磁场区域，根据几何关系
求得
根据
解得；
粒子在矩形磁场区域内，粒子转过的圆心角为，粒子在矩形磁场中运动的时间
求得
；
粒子在圆形磁场区域内，根据几何关系得：
解得粒子在圆形磁场的半径为，
根据
解得。
15.解：设带电粒子在匀强磁场Ⅰ内做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有
，
由洛伦兹力提供向心力有，
解得。
根据题意可知，带电粒子进入匀强磁场Ⅱ瞬间速度方向与轴负方向的夹角，
设带电粒子进入匀强磁场Ⅱ瞬间速度大小为，将该速度沿轴、轴方向分解，则
根据动能定理有，
解得。
带电粒子在第一象限内运动的时间，
带电粒子在匀强电场内运动的时间为，根据运动规律有
，
设带电粒子在匀强磁场Ⅱ内做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有
，
带电粒子在匀强磁场Ⅱ内运动的时间
，
，
解得。
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