2024-2025学年广西钦州市高二上学期期中测试物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年广西钦州市高二上学期期中测试物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分）
1. 如图所示，在半径为圆上有四个点正好构成正方形，在相应的点上固定有点电荷，点电荷所带电荷量已在图中标出，则圆心处电场强度大小为（静电力常量为）（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据
可知，-Q与-Q在O点产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消，2Q在O点与Q在O点产生的场强方向相反
可得产生的场强为
D选项正确。
故选D。
2. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有A、B两点，A、B两点之间的距离为10cm，AB和电场线方向夹角为60°，现将电荷量为4×10-8C的正电荷从A点移到B点，下列说法正确的是（ ）
A. 静电力做正功2.4×10-7J，电荷电势能减少2.4×10-7J
B. 静电力做正功1.2×10-7J，电荷电势能减少1.2×10-7J
C. 克服静电力做功2.4×10-7J，电荷电势能增加2.4×10-7J
D. 克服静电力做功1.2×10-7J，电荷电势能增加1.2×10-7J
【答案】B
【解析】根据
可得
解得
根据静电力做正功，电荷电势能减小，可知电荷电势能减少1.2×10-7J。
故选B。
3. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解法一：
AC．在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O静止的带正电粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动。磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可判断出向y轴正方向运动的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。AC错误；
BD．运动的过程中在电场力对带电粒子做功，粒子速度大小发生变化，粒子所受的洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。由于匀强电场方向是沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带电粒子偏转再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度为0，随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，故B正确，D错误。
故选B。
解法二：
粒子在O点静止，对速度进行分解，分解为向x轴正方向的速度v，向x轴负方向的速度v’，两个速度大小相等，方向相反。使得其中一个洛伦兹力平衡电场力，即
则粒子的在电场、磁场中的运动，可视为，向x轴负方向以速度做匀速直线运动，同时在x轴上方做匀速圆周运动。
故选B。
4. 如图所示，带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是（ ）

A. 小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右
B. 小球运动过程中的速度不变
C. 小球运动过程的加速度保持不变
D. 小球受到的洛伦兹力对小球做正功
【答案】A
【解析】A．根据左手定则，可知小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右，A正确；
BC．小球受洛伦兹力和重力的作用，则小球运动过程中速度、加速度大小，方向都在变，BC错误；
D．洛仑兹力永不做功，D错误。
5. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ）

A. 0B. BIlC. 2BIlD.
【答案】C
【解析】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
故选C。
6. 如图，金属圆形线圈a套在条形磁铁上，条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是（ ）
A. 增大B. 不变
C. 减小D. 不能确定
【答案】C
【解析】条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，磁体内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线，并与内部磁感线构成闭合曲线。对于线圈的两个位置，磁铁内部的磁感线全部穿过，但线圈面积越大，抵消越多，穿过线圈的磁通量反而越小。
7. 将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体、的电阻率之比
二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分。选不全对得一半分，选错不得分）
8. 在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP > OM，OM = ON，则小球（ ）

A. 在运动过程中，电势能先增加后减少
B. 在P点的电势能大于在N点的电势能
C. 在M点的机械能等于在N点的机械能
D. 从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功
【答案】BC
【解析】ABC．由题知，OP > OM，OM = ON，则根据点电荷的电势分布情况可知
φM = φN > φP
则带负电的小球在运动过程中，电势能先减小后增大，且
EpP > EpM = EpN
则小球的电势能与机械能之和守恒，则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能，A错误、BC正确；
D．从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（ ）
A. 电子从N到P，电场力做正功
B. N点的电势高于P点的电势
C. 电子从M到N，洛伦兹力不做功
D. 电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力
【答案】BC
【解析】A．由题可知电子所受电场力水平向左，电子从N到P的过程中电场力做负功，故A错误；
B．根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N点的电势高于P点，故B正确；
C．由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直，故电子从M到N洛伦兹力都不做功；故C正确；
D．由于M点和P点在同一等势面上，故从M到P电场力做功为0，而洛伦兹力不做功，M点速度为0，根据动能定理可知电子在P点速度也为0，则电子在M点和P点都只受电场力作用，在匀强电场中电子在这两点电场力相等，即合力相等，故D错误；
故选BC。
10. 如图所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，电压的值为U，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子带电荷量为、质量为，粒子最大回旋半径为，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子每次经过形盒之间的缝隙后动能增加
B. 粒子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
C. 粒子被加速后的最大速度为
D. 改变交流电的频率和磁感应强度，加速质子的回旋加速器也可以用来加速粒子
【答案】AD
【解析】A．粒子每次经过D形盒之间的缝隙后动能增加qU，A正确；
BC．根据牛顿第二定律得
解得
粒子被加速后的最大速度与加速电压无关，故B错误，C错误；
D．粒子做匀速圆周运动的周期为
粒子做匀速圆周运动的频率为
质子和粒子做匀速圆周运动的频率不同，所用交流电的频率也不同，所以改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器可以用来加速粒子，故D正确。
故选AD。
三、填空题（每空2分，共18分）
11. （1）使用螺旋测微器测量金属棒的直径d，示数如图乙所示，则直径d=________mm。
（2）用多用电表测量金属棒的电阻，选择开关旋到欧姆挡“×100”倍率，正常操作后进行测量，发现指针偏转角度过小，应将选择开关换成欧姆挡________（填“×10”或“×1k”）倍率，重新欧姆调零后进行测盘如图丙所示，多用电表的读数为________Ω。若用该多用电表测量电路中的电流，选择开关处在250mA的电流挡位置，则该图中多用电表的读数为________mA。
【答案】（1）10.500 （2）×1k 8000 163
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，读数估读到下一位，则为
mm+mm=10.500mm
（2）[1] 欧姆表的指针偏角过小，说明待测电阻的阻值较大，即所选的倍率过小，应选择大一挡的倍率，所以应该换用×1k倍率；
[2] 欧姆表读数＝表盘读数×倍率，即
[3] 若选择开关处在250mA时，分度值为5mA，则多用电表读数为163mA。
12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程，内阻很大）；
电流表（量程）；
电阻箱（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干。

（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。
（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。

（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。
（4）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”）。
【答案】（1） （2）1.58 0.64 （3）2.5 （4）偏小
【解析】（1）[1]实物连线如图：

（2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
E=1.58V
内阻
（3）[4]根据
可得
由图像可知
解得
（4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。
四、解答题（第13题10分，第14题10分，第15题16分，共36分）
13. 如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°；已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】（1）3N；（2）0.4kg；（3）2.0m/s
【解析】（1）小球所受电场力F的大小
（2）小球受力平衡
可得小球的质量
m=0.4kg
（3）将电场撤去，小球回到最低点时由动能定理
解得速度
v=2.0m/s
14. 随着全球能源危机加剧，电动汽车逐渐成为更多家庭购车的选择，电动汽车比传统汽车更环保、更节能。小明同学和爸爸晚上开车回家，小明同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为10.5V，内阻为0.05Ω，电动机线圈电阻为0.01Ω。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到50A，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求：
（1）车灯电阻；
（2）电动机启动后，车灯的功率为多大；
（3）电动机启动后，电动机的输出功率。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）车灯接通，电动机未起动时，由闭合回路欧姆定律有
得车灯电阻
（2）电动机启动后，路端电压
车灯功率
（3）电动机启动后，电动机的输出功率
15. 在如图所示的Oxy平面内，第一象限内有方向水平向左的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子，从（l，0）的A点以速度v0沿y轴正方向射入电场，从（0，2l）的C点离开电场，经过磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过，不计粒子重力，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从A点运动到O点经历的时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为t1，则
整理得
（2）设粒子离开电场时速度大小为v，与y轴夹角为α，则
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则
整理得
（3）由上问可知
所以粒子在磁场中运动时间
则