福建省莆田市哲理中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

这是一份福建省莆田市哲理中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题，共9页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题:本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、关于能量转化的下列说法中正确的是（ ）
A．对蓄电池充电时化学能转化为电能
B．光合作用把光能转化为化学能
C．人运动是把内能转化为机械能
D．太阳能电池把太阳能转化为内能
2、关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．场强方向总是指向电势降落最快的方向
D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零
3、如图所示，平行板电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，和静电计相连，静电计指针偏角用θ表示。实验中，静电计指针偏角大小由极板间电压决定，以下过程中认为极板所带电荷量不变，则下列说法正确的是（ ）
A．若左极板水平向左移动，电容变大B．若左极板水平向左移动，则θ变小
C．若左极板竖直向上移动，电容变大D．若左极板竖直向上移动，则θ变大
4、如图所示的平面内有匀强电场，A、B、C为该平面内的三个点，设，，，若将一个电荷量为的负点电荷从B移到C，电场力做的功为，而把该点电荷从B移到A，克服电场力做的功为，则该点电荷所受电场力大小为（ ）
A． B． C． D．
二、双项选择题:本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻不计，外接灯泡的电阻为，理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是（ ）
时，电压表读数为
时，线圈位置与中性面重合
C．灯泡的电功率为18W
D．e随t变化的规律为
如图所示，固定的水平长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，不计空气阻力，在线框下落过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量变小B．线框中感应电流方向先顺时针后逆时针
C．线框做变速直线运动 D．线框的机械能守恒
7．三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示。现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有（ ）
A．O点处实际磁感应强度的大小为B
B．O点处实际磁感应强度的大小为
C．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°
D．O点处实际磁感应强度的方向与斜边平行
8．如图所示，光滑平行的金属轨道分水平段（左端接有阻值为的定值电阻）和半圆弧段两部分，两段轨道相切于和点，圆弧的半径为，两金属轨道间的宽度为，整个轨道处于磁感应强度为，方向竖直向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属细杆置于轨道上的处，。在时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度，之后金属细杆沿轨道运动，在时刻，金属细杆以速度通过与圆心等高的和；在时刻，金属细杆恰好能通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为。以下说法正确的是（ ）
A．时刻，金属细杆两端的电压为
B．时刻，金属细杆所受的安培力为
C．从到时刻，通过金属细杆横截面的电荷量为
D．从到时刻，定值电阻产生的焦耳热为
三、非选择题:共 60 分。其中9、10、11 题为填空题,12、13 题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9．在如图所示的电路中，灯A1和A2是规格相同的两盏灯。当 开关闭合后达到稳定状态时，灯A1比灯A2亮。当断开开关的瞬间，观察到灯A1逐渐熄灭，灯A2 ，流过灯A2的电流的方向为 。（填“向左”或“向右”）

第9题图 第10题图
10．在如图的电路中，、为相同的两个灯泡，当变阻器的滑动头向端滑动时，A灯 ，(填“变亮”或“变暗”)B灯 (填“变亮”或“变暗”)
11．如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则金属块带 电（填正或负），金属块机械能减少量为 J，金属块的电势能改变量为 J。
12．（8分）某同学利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻．由于电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电流表()； B．电流表() ；
C．电压表() ； D．电压表()；
E．定值电阻(阻值、额定功率)；
F．定值电阻(阻值、额定功率)；
G．滑动变阻器(阻值范围、额定电流)；
H．滑动变阻器(阻值范围、额定电流)．
(1)为尽量减小实验误差，应选择的器材为 ；
(2)该同学利用记录的组实验数据通过描点、拟合得到的图线如图所示，则由图线可得出干电池的电动势 ，内电阻 ；（结果保留两位有效数字）
(3)某同学在完成上述实验之后，对该实验的系统误差进行了分析．设电压表的内阻为，电流表内阻为，他的分析正确的是 ．
A．电压表有分流作用是造成系统误差的原因，增大可以减小这种误差
B．电流表有分压作用是造成系统误差的原因，减小可以减小这种误差
C．两个表一起造成了系统误差，同时增大、减小才可以减小这种误差．
D．保护电阻的分压作用造成了系统误差，减小保护电阻的阻值可以减小这种误差
13．（8分）某同学要测量一新材料制成的圆柱形均匀电阻丝的电阻率ρ，步骤如下
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度L＝ mm．
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径d＝ mm
（3）用多用电表的电阻“×10挡”，按正确的操作步骤粗测此电阻丝的电阻，表盘的示数如图丙示，则其阻值约为R0＝ Ω．
（4）该同学用伏安法更精确地测量出其电阻R，则该新材料的电阻率的表达式ρ＝ （用R、d、L表示）
14．（10分）如图甲所示，一圆形金属线圈，面积为，匝数，阻值为，线圈与阻值的电阻、电容的电容器组成闭合回路。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，导线电阻不计。求：
（1）电阻R中电流的方向；
（2）a、b两点间的电势差；
（3）电容器C所带的电量Q。
15．（12分）如图所示，相距L的两平行金属导轨位于同一水平面上，左端与一阻值为R的定值电阻相连，一质量为m、阻值为r的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中．导体棒在水平外力作用下以速度v沿导轨水中向右匀速滑动．滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好．导转的电阻忽略，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求：
(1)棒中电流I的大小；
(2)水平外力F的大小；
(3)当棒与定值电阻间的距离为d时开始计时，保持棒速度v不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式．
16．（15分）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点发射某种带负电的粒子（不计重力作用），粒子的比荷为。发射方向与OC边的夹角为θ=60°，粒子从A点射出磁场。
(1)求粒子的发射速度大小v0；
(2)求粒子在磁场中的运动时间；
(3)若入射粒子为正电荷，粒子能从OC边射出，求入射速度的范围。
莆田哲理中学2024-2025学年度上学期高二期末考试物理试卷答案
单选题
1、B 2、C 3、D 4、D
多选题
5、BC 6、AC 7、AD 8、CD
非选择题
9【答案】 闪亮一下再逐渐熄灭 向左
【详解】[1][2]由于灯A1和A2是规格相同的两盏灯，当 开关闭合后达到稳定状态时，灯A1比灯A2亮，可知通过灯A1的电流大于通过灯A2的电流，断开开关的瞬间，由于线圈的自感，线圈此时相当于一个新的电源，该电源对由两灯泡与定值电阻R构成的新的回路供电，即新回路中的电流由稳定时通过灯A1的电流逐渐减为0，则可知，灯A2将闪亮一下再逐渐熄灭，流过灯A2的电流的方向为向左。
10【答案】变暗； 变暗；
【详解】当滑片向端滑动，滑动变阻器的阻值变小，电路的总电阻都会变小，根据闭合电路欧姆定律知总电流变大，内电压减大，所以路端电压减小，可知灯变暗；再据干路电流变大，灯电流变小，所以电源右侧电路的电流变大，电阻上的电流变大，所以分压也就变大，但是路端电压减小，所以灯和滑动变阻器上的电压就变小，所以灯实际功率的变小，所以灯变暗；
11【答案】 正电 12 4
【详解】[1] 已知在金属块滑下的过程中，由动能定理可得
解得：，金属块下滑过程电场力做负功，电场力水平向右，因此电场力与电场线方向相同，因此金属块带正电；
[2] 金属块机械能改变量为金属块机械能减少量为12J
[3] 金属块的电势能改变量为
12【答案】 ACEG 1.5 0.83 A
【详解】(1)[1]由于电源是一节干电池，所选量程为3V的电压表，故电压表选C；估算电流时，考虑到干电池的内阻较小，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表，故电流表选A；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，故定值电阻选择E；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0∼10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0∼100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象，故滑动变阻器选G；
(2)[2]由可知，图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示内电阻，故由图可知电源的电动势：
电源的内阻：
(3)[3]本实验中由于电压表的分流而导致电流表小于真实值，应增大可以减小这种误差；而保护电阻作出内阻处理，不影响实验结果，电流表内阻和滑动变阻器没有影响；
A. 与分析相符，故A正确；
B. 与分析不符，故B错误；
C. 与分析不符，故C错误；
D. 与分析不符，故D错误．
13【答案】 13.75 0.950/0.949/0.951 110
【详解】(1)[1]由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为13mm，游标尺示数为，游标卡尺示数为；
(2)[2]由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为，螺旋测微器示数为；
(3)[3]用多用电表的电阻“×10”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为；
(4)[4]根据电阻定律可知，因为，所以该新材料的电阻率的表达式
14【答案】(1)a到b；(2)4.5V；(3)4.5C
【详解】(1)根据楞次定律，可知通过R的电流方向为从a到b。
(2)根据法拉第电磁感应定律，有
根据分压原理，有
(3) 电容器C所带的电量Q为
15【答案】（1）（2）（3）
【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律求出电动势，根据闭合电路欧姆定律求解电流；
（2）根据安培力和平衡条件求解拉力F；
（3）根据感应电流产生的条件，当磁通量不变时，则无感应电流产生；
【详解】（1）棒切割磁感线产生电动势为
根据闭合电路欧姆定律可以得到棒中电流为：
得到：；
（2）棒子受力平衡，根据平衡条件可以得到：，
得到：；
（3） 棒中无电流则回路磁通量不变，则：
得到：．
【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，要知道电磁感应与电路联系的桥梁是感应电动势，安培力是联系力与电磁感应的桥梁，同时要注意当回路没有感应电流时，则磁通量没有发生变化．
16【答案】(1)(2)(3)
【详解】（1）粒子从A点射出磁场，运动轨迹如图所示
由几何知识可知
根据洛伦兹力提供向心力，所以
代入解得
（2）由几何知识可知，粒子转过的圆心角为
由，
得
（3）粒子能从OC边射出，如图
由几何关系知，半径最大为
由
解得最大速度为
所以速度取值范围为