黑龙江省绥化市肇东市第四中学2024-2025学年高二上学期期末考试 物理试卷

这是一份黑龙江省绥化市肇东市第四中学2024-2025学年高二上学期期末考试 物理试卷，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，若R3消耗的功率为4W，则此电路中消耗的总功率为（ ）
A．24WB．16W
C．15WD．14W
2．如图所示，一直流电动机与阻值的电阻、理想电流表串联接在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关S，电流表的示数为2A，电动机正常工作，已知电动机线圈的电阻下列说法正确的是（ ）
A．电动机正常工作时消耗的功率为24W
B．电动机正常工作时的电压为2V
C．电源的效率约为88.9%
D．电动机的输出功率为12W
3．如图所示，质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O＇点，且处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为g。则（ ）
A．无论B方向如何，悬线拉力一定不能为0
B．当B方向竖直向上时，每条悬线拉力大小为
C．当B方向竖直向上时，金属棒中的电流大小为
D．电流I的最小值为
4．如图，水平桌面上放置有光滑导轨m和n，在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q，且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用，重力加速度为g。当一条形磁铁从上方落下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．p、q相互远离
B．条形磁铁加速度小于g
C．导轨对桌面的压力减小
D．俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
5．如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，b、c两点关于水平磁感线也对称，a、d两点为磁场中的另外两点。下列说法错误的是（ ）
A．a、b、c、d四点中a点的磁场最强
B．b、c两点的磁感应强度不相同
C．若在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧
D．同一段通电导线分别放在a、d两点，则导线在a点所受的作用力较大
6．如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（ ）
A．向右移动B．向左移动
C．左右移动D．不动
7．某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计。流量计处于方向竖直向下的匀强磁场中，其测量管由绝缘材料制成，长为直径为，左右两端开口，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极。当污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，稳定后两端的电压为，显示仪器显示污水流量为（单位时间内排出的污水体积）下列说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度B．侧电势比侧电势低
C．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大D．污水流量与成正比，与无关
二、多选题
8．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则（ ）
A．线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA
B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为
C．AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为
D．AC刚进入磁场时CD两端电压为
9．关于电源，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势和电压单位相同，因此电动势就是电压
B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
C．电源的电动势表明，电源的电动势大小与非静电力做的功成正比
D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加
10．质量为m、电荷量为q的带正电小球，从倾角为θ的粗糙绝缘斜面（μ0）的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求：
(1)粒子在磁场中的运动半径r；
(2)磁感应强度B的大小：
(3)粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t。
参考答案：
1．A
【详解】由于R2、R3并联，二者电压相等，电阻相等，则流过的电流相等，消耗的功率相等，即R2消耗的功率为4W，流过R1的电流为R2、R3的电流之和，即流过R1的电流为流过R3的电流的两倍，根据
可知，R1消耗的功率为R3消耗的功率的4倍，即16W，所以电路中消耗的总功率为
故选A。
2．A
【详解】B．令电路中电流为I，则定值电阻和电源内阻的电压之和为
解得
则电动机两端电压为
解得
故B错误；
A．结合上述可知，电动机消耗的总功率
解得
故A正确；
C．外电路消耗的功率
则电源的效率约为
解得
故C错误；
D．电动机的发热功率为
结合上述可知，电动机的输出功率
解得
故D错误。
故选A。
3．D
【详解】A．当B的方向水平，安培力竖直向上，大小为时，悬线拉力为0，故A错误；
B．当B方向竖直向上时，安培力沿水平方向，每条悬线拉力大小为
故B错误；
C．由力的平衡条件可知B竖直向上时，安
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
B
D
B
A
CD
BD
BD
培力大小为
则金属棒中电流大小为
故C错误；
D．当安培力与悬线拉力垂直时，安培力最小
解得
故D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．条形磁铁从上方落下的过程中，当磁铁在回路上侧时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，p、q将相互靠近，故A错误；
B．条形磁铁从上方落下的过程中，回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动，即方向向上，可知，条形磁铁加速度小于g，故B正确；
C．条形磁铁从上方落下的过程中，当磁铁在回路上侧时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，导轨在安培力作用下有向下运动的趋势，可知，导轨对桌面的压力增大，故C错误；
D．由于条形磁铁下端是N极还是S极不确定，即穿过回路的原磁场方向不确定，则回路中感应电流的方向也不确定，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，磁感线越密磁感应强度越大，所以a点的磁场最强，故A正确，不符合题意；
B．对称性可知，b、c两点的磁感应强度大小相同，但方向不相同，由于磁感应强度为矢量，则 b、c两点的磁感应强度不同，故B正确，不符合题意；
C．小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，由图可知d点的磁场方向向右，所以在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧，故C正确，不符合题意；
D．图可知a点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，同一段通电导线分别放在a、d两点时，由于导线如何放置题中未说明，所以无法确定导线在这两点所受磁场力的大小关系，故D错误，符合题意。
故选D 。
6．B
【详解】根据右手定则可知，当杆ab向左移动时，金属杆ab产生由a到b的电流。
故选B。
7．A
【详解】ACD．流量
又因为电场力等于洛伦兹力，达到平衡时，
电势差稳定，即
解得
U的大小与粒子浓度无关，所以流量
解得
故A正确，CD错误；
B．磁场方向竖直向下，由左手定则，污水中的正离子聚集到端，负离子聚集到端，侧电势比侧电势高，B错误；
故选A。
8．CD
【详解】A．线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，故A错误；
BD．AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势
则线框中感应电流为
此时CD两端电压，即路端电压为
故B错误，D正确；
C．AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是
由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即
故C正确。
故选CD。
9．BD
【详解】A．电源的电动势和电压单位相同，电动势表示电源把其它形式能转化为电能本领大小的物理量，由电源自身性质决定，电压是两点间的电势差，二者不同，根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得知，当I=0时，U=E，即电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势，故A错误；
B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故B正确；
C．电动势是定义式，电动势大小由电源本身性质决定，与非静电力做功多少无关，故C错误；
D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加，故D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】AB．据题意小球运动过程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力，小球加速度为
小球做加速运动，且加速度也增大，故选项A错误，B正确；
C．当小球对斜面压力为0时，小球加速度为gsinθ，小球速度继续增大，受到的洛伦兹力将大于小球重力垂直斜面方向上的分力，小球将脱离斜面，故C错误；
D．当小球对斜面压力为0时，有
则此时速度为
故选项D正确。
故选BD。
11．(1) 6.123/6.124/6.125 102.30mm/10.230cm
(2)
(3)
【详解】（1）[1]用螺旋测微器测得金属棒直径
6mm+0.01mm×12.4=6.124
[2]用游标卡尺测得金属棒长度L=10.2cm+0.05mm×6=102.30mm。
（2）实物连线如图
（3）根据
其中
解得
12．(1) Rp1 R01
(2)
(3) 2.0 0.50
【详解】（1）[1][2]根据U-I图线得最大电流是0.4A，最大电压是2.0V，因此电流表应选A2，电压表应选V1；能保证电路安全，又方便实验操作，因此滑动变阻器选RP1；定值电阻可以选R01、（阻值2Ω、额定功率
5W），如果选择R02，由于定值定值较大，电路电流较小，电流变化范围小，不能测多组实验数据。
（2）连线如图
（3）[1][2]根据
图象与纵坐标的交点为电池的电动势，故电动势为2.0V；图象的斜率绝对值为内电阻和定值电阻之和，故内电阻为：
13．(1)
(2)
【详解】（1）由题意可知，三边的电阻大小均相等为，三边长均为；
电源接在AB端，可得到AB间的电阻为
由欧姆定律可计算通过电源的电流
解得
（2）由并联电路分流特点，可知通过AC边的电流满足
且
I=IAC+IAB
即
由安培力公式可知
解得
14．(1)a到d
(2)0.08V
(3)
【详解】（1）由楞次定律（增反减同）可以判断，电流方向a到d；
（2）则根据由法拉第电磁感应定律知
代入得
（3）物体刚要离开地面时受到的拉力F与重力mg平衡，而拉力F大小等于棒ad所受的安培力，所以由二力平衡知
磁感应强度大小为
感应电流大小为
由以上各式知
代入得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）粒子在磁场中的运动情况如图所示
由几何关系得
解得
（2）根据洛伦兹力提供向心力
解得
（3）粒子在磁场做匀速圆周运动
粒子在磁场中运动时间
粒子从轴进入电场至速度为0过程中，可得
解得
粒子从点从第二次到达轴后向上偏转，经半个周期第三次到达轴，时间为
粒子从点射入到第三次到达轴的时间
解得