天津市五区县重点校2024-2025学年高二上学期1月期末联考试题 物理 Word版含答案

这是一份天津市五区县重点校2024-2025学年高二上学期1月期末联考试题 物理 Word版含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（共40分）
一、单项选择题（本题包括5小题，每小题5分，共25分。每小题只有一个选项符合题意）
1．比值法定义就是用两个物理量的比值来定义一个新的物理量的方法，如电场强度就是用试探电荷所受电场力与电量的比值来定义的，即。下面四个物理量的表达式不属于比值法定义的是
A．电流强度B．电容
C．电势D．磁感应强度
2．如图为电容式话筒的原理图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为电容器两金属极板，人对着P说话，P振动而Q不动，在P、Q间距离减小的过程中
A．P、Q两板构成的电容器的电容变小
B．Q极板的带电量不变
C．M点的电势比N点高
D．P、Q两板间的场强增大
3．如图所示，螺线管连接电阻R放置在水平地面上，上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动过程中（未插入线圈内部），下列说法正确的是
A．穿过螺线管的磁通量减少
B．螺线管对地面的压力变小
C．磁铁下落时的加速度等于g
D．通过R的感应电流方向为从
4．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是
A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．图乙中，
C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大
D．将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后不变
5．霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器，如右图所示，长a、宽b、高c（a＞b＞c）的长方体霍尔元件通以向右的电流，将其置于垂直上下表面的磁场时前后表面间出现电压，置于垂直前后表面的磁场时上下表面间出现电压，此电压即霍尔电压。将两个这样的霍尔元件按不同方式组合，通入大小相等的恒定电流，元件处于垂直于上下表面或前后表面、磁感应强度大小相等的匀强磁场中，则产生霍尔电压最大的是
A. B．
C． D．
二、多项选择题（本题包括3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题意，全都选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活现象，说法正确的是
A．图甲中，电磁波X射线可以拍摄X光照片，它的波长比紫外线更长
B．图乙，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量
C．图丙中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的
D．图丁是库仑探究电荷间相互作用的扭秤实验装置，使用了放大法
7．如图，一粗糙绝缘竖直面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合，A、O、B为该竖直面上的三点，且O为等量异种点电荷连线的中点，AO=BO 。现有带电荷量为q、质量为m的小物块从A点以初速度v0 向B滑动，到达B点时速度恰好为0，则
A．小物块一定带负电，从A到B电势能不变
B．从A到B，小物块受到的电场力不变
C．从A到B，小物块的加速度一直减小
D．从A到B，小物块到达O点时的动能为
8．如图所示，半轻分别为r和2r的两个同心圆，其圆心为O，只在环形区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场（磁场区域包括边界）大量质量为m、电荷量为+q的带电粒子从M点沿各个方向以不同速率射入磁场区域。不计粒子间的相互作用及重力，。下列判断正确的是
A．沿MO方向射入磁场且恰好未能进入内部圆形区域的带电粒子的轨道半径为
B．沿MO方向射入磁场且恰好未能进入内部圆形区域的带电粒子在磁场中运动的时间为
C．第一次穿过磁场后恰能经过O点的带电粒子的最小入射速率为
D．第一次穿过磁场后恰能经过O点的带电粒子的最小入射速率为
第Ⅱ卷（共60分）
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）
9．“梦天”实验小组测量一节干电池的电动势和内阻。现进行如下实验：
（1）先用多用电表直流电压2.5V挡粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的 （选填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连。
（2）为准确的测量出该电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）；
电流表（量程0 ~0.6A，内阻为1.0Ω）；
滑动变阻器（阻值0~50Ω）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
根据所给实验器材，图甲中电压表正极接线柱应连接在接线柱 （填“①”或“②”）。正确连接后，调节滑动变阻器阻值，测得多组电表读数，作出图乙所示的U-I图像，则待测干电池电动势E= V，内阻r = Ω（结果均保留2位小数）。
10．为研究某合金导线材料的电阻率，实验小组用如图甲所示电路进行实验，调节合金导线上可动接线柱Q的位置（如图乙所示），可以改变导线接入电路的长度。实验器材如下：
待测合金导线一根；
电压表，量程0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；
滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流为1A）；
两节干电池，开关，导线若干，一只螺旋测微器。

（1）滑动变阻器应该选 （选填“”或“”）。图甲中开关S闭合
之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（选填“A”或“B”）。
（2）用螺旋测微器测量该合金导线的直径，如图丙所示，则导线的直径
D= mm。
（3）多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图丁所示，测得图像中直线的斜率为k，则该合金材料的电阻率为
（用k和D表示）。
四、解答题（本题共3小题，共44分，其中11题12分，12题15分，13题17分）
11．如图所示，间距为d=1m的导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为E=1.5V、内阻为r=1Ω的电源，质量为m=0.01kg的金属杆垂直接触导轨，当在导轨所在的平面内加上方向与金属杆成角、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动。已知电源两端的电压为U=1V，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）金属杆的接入电阻R；
（2）金属杆与导轨间的动摩擦因数µ。
12．如图所示，竖直xOy平面第一二象限内有一圆心为O、半径为R的半圆形区域，M、N是半圆与x轴交点。该区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在第一二象限有平行于x轴的匀强电场。O点处有一粒子源，能沿y轴正方向发射初速度为v的带负电粒子，粒子进入半圆形区域后做匀速直线运动，粒子的重力忽略不计。
（1）求电场强度E的大小和方向；
（2）现撤去匀强电场，粒子仍从O处以速度v沿y轴正方向射入，粒子从圆弧上的Q点离开，已知QO与ON的夹角为30°，求粒子的比荷和粒子在磁场中运动的时间t。

13．如图所示，空间有一边长为L的正方体区域，带电粒子从平行于OC边且与OCSR共面的线状粒子源连续不断地逸出，逸出粒子的初速度可视为0，粒子质量为m，电荷量为+q，经垂直于OC边的水平电场加速后，粒子以一定的水平初速度从OA段垂直进入正方体区域内，OA段长为，该区域内有垂直平面MQCS水平向左的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从O点射入的粒子恰好从N点射出。忽略粒子间的相互作用，不计粒子重力。
（1）求线状粒子源处与正方体OA段之间的电压U；
（2）若该区域内只有垂直平面MQC S水平向左的匀强电场，电场强度大小为，已知从A点射入的粒子从SR边上的某点射出，求该点距S点的距离；
（3）若该区域内同时存在上述磁场与电场，通过计算判断从A点进入的粒子，离开该区域时的位置和速度大小。

高二物理参考答案
一、单选题
1．A 2．D 3．D 4．B 5．A
二、多选题
6．BD 7．AD 8．BC
三、实验题
9．（1）正 （2）① 1.48 0.70
10.（1） A （2）2.450 （3）
四、解答题
11.【答案】（1） （2）0.2
【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可得回路的电流 （2分）
由欧姆定律金属杆的接入电阻 （2分）
综合解得 （1分）
（2）把磁感应强度B分别沿水平方向、竖直方向分解，B在竖直向上方向的分量为
B在水平方向的分量与金属杆平行，对金属杆没有安培力作用，根据左手定则，B在竖直方向的分量对金属杆的安培力垂直导轨与金属杆所在的竖直面向里 （1分）
最大静摩擦力等于滑动摩擦力 （1分）
对金属杆受力分析，由力的平衡可得 （2分）
（2分）
综合解得 （1分）
12.【答案】（1）vB，沿x轴正方向；（2），
【详解】（1） （3分）
（1分）
沿轴正方向（1分）（“沿+x方向”、“由O指向N”可以给分，“水平向右”不给分）
（2）由几何关系可知 （2分）
由洛伦兹力提供向心力得 （2分）
解得 （1分）
粒子运动周期 （2分）
粒子转过角度 （1分）
粒子运动时间 （1分）
解得 （1分）
13.【答案】（1）；（2）；（3）粒子从M点离开该区域；
【详解】（1）粒子经电场加速，则 （2分）
可知粒子在磁场中运动的轨道半径为 r=L （1分）
则由 （2分）
可得 （1分）
（2）若该区域内只有匀强电场，则粒子在电场中做类平抛运动，则垂直电场方向
（1分）
沿电场方向 （1分）
其中 qE=ma （1分）
解得 （1分）
该点距S点的距离 （1分）
（3）该区域内同时存在上述磁场与电场时，从A点进入的粒子在正方体区域内做不等距螺旋线运动，将其运动分解为沿OC方向的初速为零的匀加速直线运动，和平行于MQCS平面的线速度为v,半径为R=L的匀速圆周运动。分运动的匀速圆周运动的周期为
（1分）
假设粒子从MQCS面射出，则有 （1分）
解得
可知分运动的匀速圆周运动的轨迹为圆周，该粒子恰好从M点离开该区域，假设成立。（1分）
离开该区域时沿OC方向的速度为 v2=at2 （1分）
解得
设离开该区域时速度大小为v′，则有 （1分）
解得 （1分）