四川省泸县五中2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（含解析）

四川省泸县五中2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷
一、选择题：第1-7题每题4分，第8-10题每题5分，共43分。
1.由欧姆定律可以导出公式，此式说明( )
A. 当电压增大两倍时，电阻增大两倍
B. 当电流增大两倍时，电阻减小两倍
C. 电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
D. 当电压为零时，电阻也为零
2.对于库仑定律，下列说法中正确的是( )
A. 凡计算两个电荷间的作用力，都可以使用公式
B. 相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等
C. 由可知，两个带电小球距离非常近时，库仑力变得无穷大
D. 若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小减为原来的二分之一
3.下列说法正确的是( )
A. 恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用
B. 小磁针极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C. 正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大
D. 升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率
4.如图所示，线圈平面与水平方向夹角，线圈平面面积为，共有匝，空间存在区域无限大的磁场，磁感线竖直向下，磁感应强度的大小为，设此时穿过线圈的磁通量为正，下列说法正确的是( )
A. 通过线圈的磁通量为
B. 若线圈以为轴逆时针转过，通过线圈的磁通量为
C. 若线圈以为轴顺时针转过，通过线圈的磁通量为
D. 若线圈以为轴顺时针转过，通过线圈磁通量的变化量为
5.在如图所示的电路中，，是两个完全相同的灯泡，是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断错误的是( )
A. 刚闭合瞬间，灯和灯同时亮
B. 闭合后电路稳定前，灯逐渐变暗
C. 闭合电路稳定后，灯和灯亮度相同
D. 闭合电路稳定后，再断开时，灯闪亮一下后熄灭
6.如图所示，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于、并处于匀强磁场中。当导线中通以沿轴正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为，重力加速度为。关于磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是( )
A. ，沿轴负方向 B. ，沿轴正方向
C. ，沿轴负方向 D. ，沿轴正方向
7.如图所示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿直径方向从点射入磁场中，分别从圆弧上的、两点射出，下列说法正确的是( )
A. 两粒子分别从到、经历时间之比为
B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为
C. 粒子在磁场中速率之比为
D. 粒子在磁场中运动轨道半径之比为
8.图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是( )
A. 电源的短路电流为
B. 小灯泡的电阻随着电流的增大而增大
C. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为
D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为
9.如图，圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的场强方向与平行
B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为
C. 点电势低于点电势
D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
10.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨电阻不计，导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为，中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小相等。在区域中，将质量为的金属棒放在导轨上，能静止在导轨上不下滑。然后，在区域中，将质量也为的光滑金属棒放在导轨上，由静止开始下滑。已知在滑动过程中始终处于区域的磁场中，、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是( )
A. 金属棒与导轨间的动摩擦因数
B. 金属棒与导轨间的摩擦力先减小后增大
C. 金属棒有可能沿斜面向上运动
D. 金属棒最终匀速运动
二、实验题：第11题6分，第12题10分，共16分。
11.如图为一正在测量中的多用电表表盘和用螺旋测微器测量圆柱体直径的示数
如果是用挡测量电阻，则读数为_____ ．
如果是用直流挡测量电流，则读数为_____ ．
圆柱体直径______ ．
12.某实验小组为测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路。
根据图甲，完成图乙中的实物图连线；
正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图丙所示，其示数为______；
测得的组数据已标在如图丁所示坐标系上，用作图法作图；求干电池的电动势 ______和内阻 ______计算结果均保留两位小数；
该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图戊所示图戊中图像在纵轴的截距为，图像斜率为，则电流表内阻为 ______用字母、、表示；
由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值______填“偏大”或“偏小”。
三、计算题：第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。
13.在如图所示的电路中，定值电阻、、、、，电容器的电容，电源的电动势，内阻不计。闭合开关、，电路稳定后，求：
电容器所带电荷量，并说明电容器哪个极板带正电？
保持开关闭合，断开开关，电路稳定后，流过的电荷量；
保持开关、闭合，电阻突然断路，电路稳定后，流过的电荷量。
14.磁谱仪是对未知粒子识别和分离的装置。如图为一种磁谱仪的工作原理图，圆弧形电极可以收集粒子，并用辐射型电场对粒子进行加速，使粒子进入磁场。已知圆弧形电极关于轴对称，圆心在坐标原点，圆心角为，轴上方存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，在轴的正半轴放置感光底片；圆弧形电极与坐标原点间的电势差为，氕核、氘核自圆弧形电极均匀无初速度释放，被电场加速后自点进入磁场。已知氕核的质量为，电荷量为，重力影响不计，求：
氕核在磁场中运动的轨迹半径；
感光底片上能同时接收到氕核及氘核两种粒子的长度。
15.如图所示，地面上方空间存在水平向左的匀强电场，不可伸长的绝缘细线长为，上端系于点，下端系一质量为、电量为的小球。现在点给小球一个水平向左的初速度，小球恰能在竖直平面内绕点做圆周运动，当小球到达点时速度最小，此时细线与竖直方向的夹角。不计空气阻力，已知重力加速度为，求：
电场中间的电势差；
最低点处绳子对小球的拉力大小；
若在点抛出小球的同时剪断细线，小球恰好落在地面上点正下方的位置，求小球到达位置的速度大小。结果可用根式表示
答案解析
1.
【解析】
同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值都是一个常数，这个结论可以写成；是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流和两端电压无关的物理，故ABD错误，C正确。
故选C。
2.
【解析】A.公式 适用于真空中的点电荷，当两电荷之间的距离较小时，电荷不能够看为点电荷，此时公式不成立，故A错误；
B.两个点电荷之间的库仑力是一对相互作用力，则不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等，故B正确；
C.公式 适用于真空中的点电荷，当两电荷之间的距离较小时，电荷不能够看为点电荷，此时公式不成立，即两个带电小球距离非常近时，不能够认为库仑力变得无穷大，故C错误；
D.根据库仑定律有
可知，若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小不变，故D错误。
故选B。
3.
【解析】A.恒定磁场对速度不平行于磁感线的运动电荷才有力的作用，A错误；
B.小磁针极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向，B正确；
C.正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流为，C错误；
D.根据变压器的原理可知，若为理想变压器则副线圈中磁通量的变化率等于原线圈中磁通量的变化率，若不是理想变压器，则由于漏磁现象的存在副线圈中磁通量的变化率小于原线圈中磁通量的变化率，D错误。
故选B。
4.
【解析】A、通过线圈的磁通量为，故A错误；
B、若线圈以为轴逆时针转过，则线圈平面与磁场方向垂直，通过线圈的磁通量为，故B正确；
C、若线圈以为轴顺时针转过，则线圈平面与磁场方向平行，通过线圈的磁通量为，故C错误；
D、若线圈以为轴顺时针转过，则线圈平面与磁场方向垂直，并且磁感线从另一面穿过，通过线圈磁通量为，则通过线圈磁通量的变化量为，故D错误。
故选B。
5.
【解析】A. 开关闭合的瞬间，线圈处相当于断路，两灯同时获得电压，所以、同时发光，故A正确；
B. 开关闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以、同时发光。由于线圈的电阻可以忽略，流过线圈的电流逐渐增大时，灯逐渐被短路，流过灯的电流逐渐减小，灯逐渐变暗，直至熄灭，故B正确；
C.是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，闭合电路稳定后，熄灭，而更亮，故C错误；
D. 断开开关的瞬间，线圈与灯组成自感回路，流过线圈的电流要减小，产生自感电动势，相当电源，维持中的电流逐渐减小，所以灯突然闪亮一下再熄灭，而流过灯的电流突然消失，立即熄灭，故D正确。
本题问判断错误的，答案选C．
6.
【解析】A.磁感应强度方向为轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿正方向，根据平衡条件，
得，故A正确；
B.磁感应强度方向为正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿负方向，直导线不能在偏离正方向的位置平衡，故B错误；
C.磁感应强度方向轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向下，绳子只有在竖直位置静止，故C错误；
D.磁感应强度方向轴正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向上，绳子只有在竖直位置静止，故D错误。
故选A。
7.
【解析】
带电粒子运动轨迹如图所示，

根据几何关系可知，到达点的粒子在磁场中转过的角度为 ，到达点的粒子在磁场中转过的角度为 ，
而粒子在磁场中做圆周运动的周期
比荷相同且在同一磁场中做圆周运动，因此周期相同，
则可得，
可得
故AB错误；
C.设圆形磁场的半径为，
根据几何关系可得，
解得
而根据
可得
故C错误，D正确。
故选D。
8.
【解析】解：、根据闭合电路的欧姆定律有可知，图像和纵轴截距表示电源电动势大小，斜率的绝对值表示电源内阻，所以，，则电源的短路电流为，故A错误；
B、图像上各点与原点连线的斜率表示灯泡的电阻，由乙图可知，灯泡的电阻随电流的增大而增大，故B正确；
、把电源和小灯泡组成闭合回路，做出它们的图像如下图所示
两图像的交点坐标表示此时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，由图读出此时，，则灯泡的功率为，电源的总功率为，故C错误，D正确。
故选：。
根据图像斜率和截距得到电源的电动势和内阻，即可得到短路电流；根据图像的斜率分析；把电源和灯泡的图像放到一个坐标系中，图像的交点即是灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，据此计算。
本题考查了闭合电路的欧姆定律以及图像的应用，在计算灯泡的功率时，注意灯泡的电阻不是固定值，所以需要通过图像来分析。
9.
【解析】A.将粒子从电移动到点，电场力做功为，则，同理，得出，由图可知，与的夹角为，根据几何关系可知该匀强电场的场强方向与平行，故A正确；
B.根据功的计算公式可知，该粒子从点移到到点，电场力做功为
根据几何关系可知，解得，故B正确；
C.沿电场线方向电势降低，即点电势高于点电势，故C错误；
D.若带电粒子沿着平行于方向射入圆形电场，则会做直线运动，故D错误；
故选AB。
10.
【解析】A.对金属棒根据平衡条件可得
所以金属棒与导轨间的动摩擦因数

故A错误；
B.当棒向下运动时，根据右手定则可知电流方向为，根据左手定则可得金属棒受到的安培力方向沿斜面向上，随着棒的速度增大、则安培力增大，当棒匀速运动时，安培力最大，即为
两金属棒安培力大小相等，所以金属棒与导轨间的摩擦力逐渐减小到零，故B错误；
C.金属棒匀速运动，金属棒受到的摩擦力刚好为零，此时安培力等于，所以棒没有可能沿斜面向上运动，故C错误。
D.当安培力等于重力沿斜面向下的分力时，金属棒匀速运动，故D正确；
故选D。
11.
【解析】用挡测量电阻，由图示多用表表盘可知，其示数为：；
用直流挡测量电流，由图示多用电表表盘可知，其分度值为，示数为；
由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为，可动刻度示数为，圆柱体直径；
点睛：本题考查了多用电表读数、螺旋测微器读数；对多用电表读数时，要先根据选择开关位置确定其所测量的量与量程，然后根据指针位置读数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
12. 偏小
【解析】解：根据图甲，图乙中的实物图连线如图
电压表最小刻度为，则读数为；
画出图像如图
由闭合电路的欧姆定律可知
则
内阻
由闭合电路的欧姆定律可知
可得
由图像可知
解得
由于电压表内阻不是无穷大，测量的阻值为电压表内阻和电源内阻的并联值，本实验干电池内阻的测量值为
，即内阻测量值偏小。
故答案为：
；
；
；；
；
偏小。
按甲图进行实物连接；
电压表量程，电压表最小刻度为，要估读一位；
画出图像，图线与纵坐标交点读数为电源电动势大小，图线斜率大小等于电源内阻；
由闭合电路的欧姆定律结合图像求解；
由于电压表内阻带来误差，测量的阻值为电压表内阻和电源内阻的并联值，测量值偏小；
本题考查测电源电动势和内阻的实验，要注意明确实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；根据图示电路图求出图象的函数表达式，根据图示图象即可解题。
13.解：设电源负极的电势为，根据闭合电路欧姆定律得，，
下极板带正电；电容器所带电荷量为；
断开开关，电容器并联在两端，稳定后、的电势分别为，，
上极板带正电，电容器所带电荷量为，
流过的电荷量为；
突然断路，电容器并联在两端，稳定后、的电势分别为，，
上极板带正电，电容器所带电荷量为，
流过的电荷量为。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.解：对气核在电场中的运动过程，根据动能定理得
氕核在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力得
解得；
进入磁场方向与轴夹角为的气核打到感光底片上的位置坐标
最远能打到的位置坐标
根据，核在磁场中的轨道半径
进入磁场时速度方向与轴夹角为的九核打到感光底片上的位置坐标
最远能打到的位置
重叠部分长度
解得。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.由小球恰能在竖直平面内绕 点做圆周运动可知，小球在运动过程中动能最小时仅由重力和电场力的合力提供向心力，由几何关系有
解得
所以
当小球速度最小时，由牛顿第二定律有
从最低点 到小球速度最小过程中，由动能定理有
联立解得
最低点处受力
联立代入得
若抛出小球的同时剪断细线，小球在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上先向左减速再向右加速，水平方向位移为零，到达 点时的水平方向的分速度为水平向右，大小为 ，设经过 时间落到地面，则水平方向有
又
竖直方向做自由落体运动有
小球到达 点的速度大小为
联立解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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