吉林省吉林市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题+

这是一份吉林省吉林市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题+，共11页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．库仑发现了点电荷的相互作用规律，测定了元电荷的数值
B．法拉第在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
C．开普勒发现了行星运动的规律，提出了万有引力定律
D．法拉第发现了电磁感应现象
2．如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，B、D中电流垂直纸面向里，C中电流垂直纸面向外．如果，则A点的磁感应强度的方向（ ）
A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里
C．由A指向BD．由A指向D
3．如图所示，一条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时（ ）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a到b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从a到b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从b到a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从b到a
4．如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为的匝金属线框处在磁场中。线框与电阻相连，若金属框的电阻为，下列说法正确的是（ ）
A．线框面积将有扩大趋势
B．流过电阻的感应电流方向由到
C．线框边受到的安培力方向向上
D．间的电压为
5．矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流的正方向，下列各图中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
6．空间中有沿轴方向的静电场，轴上各点电势分布如图所示，图线关于纵轴对称，则（ ）
A．该电势分布可能是放置在点的正点电荷形成的
B．某点电荷在处的电势能可能小于在处的电势能
C．某点电荷从沿轴移动到处，其电势能先减小后增大
D．某点电荷在处和处受到的电场力相同
7．如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在四分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用，则为（ ）
A．B．C．D．
8．如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变发电机化图像如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．当时发电机内线圈平面与磁场方向平行
B．发电机输出电流的瞬时值
C．变压器原、副线圈匝数之比为
D．发电机1分钟内产生的电能为
9．如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆在宽度为的平行金属导轨上以的速度沿导轨向右匀速滑动，电阻的阻值为，其他电阻不计。金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流方向为
B．通过电阻的电流为
C．M端电势高于N端电势
D．若磁感应强度为，其他条件不变，中产生的感应电动势变为
10．如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，，已知磁感应强度为，方向垂直纸面向里。处有一粒子源，沿方向发射出大量带正电荷的同种粒子，粒子质量为，粒子的初速度大小可调，粒子重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．取合适值，粒子可以到达点
B．能到达边界的所有粒子所用的时间均相等
C．粒子从运动到边所用的最长时间为
D．若粒子能到达边界，则粒子速度越大，从运动到边的时间越长
二、实验题（11题每空2分，12题最后两个空每空2分，其余1分，共13分）
11．在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为______。
（2）某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约）。
可选用的器材规格如下：
电源（电源电压为，内阻不计）；
电流表A，内阻约；
电流表G，内阻为；
滑动变阻器（阻值，额定电流）；
滑动变阻器（阻值，额定电流）；
定值电阻；定值电阻；
开关和导线若干。
①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选______。
②某次测量时电流表的读数为，电流表示数为，计算的准确值为______（计算结果保留3位有效数字）
12．某同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值、电源电动势和内阻，备有下列器材：
A．电流表（量程，内阻）
B．电流表（量程，内阻）
C．电源（电动势约，内阻约为）
D．电阻箱（最大电阻）
E．未知电阻（阻值约为）
F．开关两个，导线若干
操作步骤如下：（1）为使测量结果较准确，电流表应选______（选填“”或“”）；
（2）测的阻值时先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为，则的阻值为______，该测量原理______（选填“有”或“没有”）系统误差；
（3）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值及电流表的示数。为了直观地得到与的关系，该同学以为纵轴、为横轴，作出如图乙所示的一条直线，根据图乙可求得电源的电动势______，______。（计算结果均保留两位有效数字）
三、解答题（13题12分，14题12分，15题17分，共41分）
13．如图所示，一对间距、竖直放置的平行金属板分别接于电路中的两点间，为滑动变阻器的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场．现将一质量为带电小球，用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角，滑动变阻器的总阻值为，定值电阻，电源内阻，闭合，电流表示数为。求：（1）求电源电动势的大小；（2）小球的电性以及带电量；（3）剪断细线瞬间小球的加速度。
14．如图所示，有一对平行金属板，两板相距为。电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径为、圆心为的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的点射出。已知与夹角，不计离子重力。求：
（1）离子速度的大小；
（2）离子的比荷；
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间。
15．如图所示，为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值的电阻，导轨间距为；有一质量，电阻，长的金属杆水平放置在导轨上，它与导轨间的滑动摩擦因数，导轨平面与水平面间的倾角为，在垂直导轨平面的方向上有匀强磁场，且磁感应强度的大小，若现让金属杆由静止开始下滑，已知当杆由静止开始到恰好做匀速运动的过程中，通过杆的电量，试求：
（1）杆下滑速度大小为时，其加速度的大小；
（2）杆下滑的最大速率；
（3）杆从静止开始到恰好做匀速运动的过程中上产生的热量；
2023-2024学年度上学期高二期末物理试题参考答案
一、选择题（1-7单选，每题4分；8-10多选，每题6分，漏选3分；共46分）
二、实验题（11题每空2分，12题最后两个空每空2分，其余1分，共13分）
11．0.800 3.03
12． 20.0 没有 3.0 3.0
三、解答题（13题12分，14题12分，15题17分，共41分）
13．（1）；（2）小球带负电，；（3），方向与竖直方向成37°斜向下
（1）外电路电阻为
根据闭合电路欧姆定律，电路中总电流
由以上两式解得
（2）之间的电压
两板间的电场强度
设小球电量为，由共点力平衡，可知小球带负电，结合
解得
（3）剪断细线瞬间小球的合力方向为方向与竖直方向成斜向下，大小为
由牛顿第二定律可知
求得
剪断细线瞬间小球的加速度为，方向与竖直方向成斜向下。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力相等，即
又
解得
（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，如图
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
由几何关系可得
离子的比荷为
（3）弧对应圆心角为，离子在圆形磁场区域中的运动时
间
又
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）取杆为研究对象其受力如图示，建立如图所示坐标系
且
摩擦力
电流及电动势
联立上面解得
当时解得
（2）由上问可知
故做加速度减小的加速运动当速度最大，则
解得
（3）从静止开始到匀速运动过程中
解得
设两电阻发热和为由能量守恒可知
根据
联立解得题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
D
D
B
C
BD
ACD
BC