2024-2025学年内蒙古兴安盟乌兰浩特一中高二（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年内蒙古兴安盟乌兰浩特一中高二（上）期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷
B. 图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号
C. 图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电
D. 图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
2.法拉第在1831年发现了“磁生电“现象。在探究磁生电实验中，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示的方式连接，下列说法中正确的是( )
A. 开关闭合后，将线圈A从B中拔出会引起电流表指针偏转
B. 线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转
C. 开关闭合后，保持滑片P不动，电流表指针会发生偏转
D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转
3.三个点电荷的位置及产生电场的电场线分布如图所示，其中M、N两点在两个负电荷B、C的连线上，正电荷A及点P、点Q在电荷B、C连线的中垂线上，且P点与正电荷的距离大于P点与负电荷的距离，两线交于O点。已知三个点电荷的电荷量大小相等，MO=ON，则( )
A. O点的场强为0
B. M、N两点的场强相同
C. M、N两点的电势相等
D. 一带负电的试探电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能
4.如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(重力加速度为g)，下列说法正确的是( )
A. P、Q会互相靠拢
B. 磁铁下落的加速度大于g
C. 磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量
D. P、Q会互相远离
5.如图所示，M和N为两个完全一样的灯泡，L是一个理想电感线圈(电阻不计)，R是一个定值电阻。当开关S突然闭合或断开时，下列判断正确的是( )
A. 开关突然闭合，N比M先亮
B. 开关闭合较长时间后，N比M亮
C. 开关突然断开，N比M先熄灭
D. 无论电键突然闭合还是断开，M和N的现象完全相同
6.如图所示，四根平行直导线M、N、P、Q的截面对称分布在以O为圆心的同一圆周上，截面的连线互相垂直。M、N中没有电流，P、Q中通有图示方向大小均为I的电流时，O点的磁感应强度大小为B。现在M、N中通入大小也为I的电流时，O点的磁感应强度大小仍为B。下列说法正确的是( )
A. O点的磁场方向由O指向M
B. M、N中的电流方向相反
C. 若在O点放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受安培力为零
D. 若电子(不计重力)从O点垂直纸面向里运动，电子将向上偏转
7.如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源的电动势E=160V，内阻r=2Ω，提升重物的直流电动机电阻RM=0.6Ω，定值电阻R=8Ω，电压表的读数为110V，则( )
A. 电流表的示数为183A
B. 电动机的输入电功率为1100W
C. 电动机的机械功率为550W
D. 电动机工作1h所产生的热量为5.4×104J
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，水平放置的平行板电容器上下极板M、N分别带有等量异种电荷，电荷量大小均为Q，两极板间距为d，质量为m、电荷量为q的带负电微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入，恰好沿直线从下极板N边缘射出，重力加速度为g。则( )
A. 两极板间的电压UMN=−mgdq
B. 微粒的机械能减小mgd
C. 电容器的电容C=Qqmgd
D. 保持Q不变，仅将极板N向下平移，微粒仍沿直线从极板间射出
9.如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个长方形的金属线框(俯视图)，现导线中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在0～2t0时间内，则( )
A. 线框中感应电流先逆时针后顺时针
B. 线框中感应电流一直沿顺时针方向
C. 线框受到的安培力先向右，后向左
D. 线框受到的安培力方向始终向左
10.如图所示，可视为点电荷的带电小球M置于绝缘支架上，M的电荷量Q=4.0×10−5C。一质量m=0.02kg、电荷量q=2.0×10−8C的小球，系在一根长度为L=0.1m的绝缘细线一端，小球在竖直平面内绕O点做逆时针方向的圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。M与A、B在同一水平线上，且M离A点的距离也为L=0.1m。若规定无穷远处的电势为零，离+Q距离为r的点的电势φ=kQr，k为静电力常量，k=9.0×109N⋅m2⋅C−2，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球运动到B点时的机械能最大
B. D位置小球的机械能大于C位置小球的机械能
C. 在最低点C和最高点D时，细线对小球拉力的差值与M的电荷量有关
D. 在A点细线对小球的拉力比在B点时细线对小球的拉力小1.76N
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学利用两个量程为0～3V的电压表、一个R0=5Ω的定值电阻和一个滑动变阻器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如甲所示。

(1)若滑动变阻器R有R1(0～10Ω，允许最大电流为1A)和R2(0～100Ω，允许最大电流为0.6A)供选择，则实验中滑动变阻器应该选择______(选填“R1”或“R2”)。
(2)按照图甲，完成图乙中的实物连线。
(3)按照图甲接通开关S，多次改变滑动变阻R，同时读出对应的电压表的示数U1和U2，并作记录，画出U1−U2关系图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为a，与纵轴的截距为b，则根据图线可求得电源的电动势E= ______，内阻r= ______(用a、b和R0表示)。
(4)实验中由于电压表______分流(选填“V1”“V2”或“V1和V2”)，使测量的电动势E和内阻r都偏小。
12.某实验小组测未知电阻R时，先用多用电表进行粗测，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。实验室提供了下列可选用的器材：
A.电流表(量程为0～300mA，内阻约为1Ω)
B.电流表(量程为0～3A，内阻约为0.3Ω)
C.电压表(量程为0～3.0V，内阻约为3kΩ)
D.电压表(量程为0～15.0V，内阻约为5kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值为500Ω)
G.电源(电动势为4V)
H.开关、导线若干
(1)首先用多用电表粗测R的电阻，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______挡(填“×100”或“×1”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图所示，其读数为______Ω。
(2)为了尽可能提高测量准确度，采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______(均填器材前面的字母)。
(3)如图给出的测量电路中，最合适的电路是______。
(4)若本实验中测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为Rx，则该金属丝的电阻率的计算式为ρ=______(用所给的物理量的符号表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，水平放置且电阻不计的固定平行轨道，间距L=0.25m，两端连接电动势E=12V、内阻r=0.5Ω的电源及R=1.5Ω的电阻。一根质量为m0=0.1kg的金属杆放置于平行导轨上且垂直于两轨道，其在轨道间的电阻为R0=1Ω，轨道与金属杆接触良好，绝缘细线通过定滑轮连接金属杆及重物，空间中存在一垂直于水平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T。忽略一切摩擦，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)当金属杆静止时，流过金属杆的电流；
(2)若金属杆能保持静止，重物的质量；
(3)若金属杆与轨道间摩擦不能忽略，且动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若金属棒能保持静止，所挂重物的质量范围。
14.如图所示，宽度为L=0.4m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=2Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=4T。一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右以v=2m/s的速度做匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：
(1)闭合回路中产生的感应电流大小；
(2)作用在导体棒上的拉力大小；
(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力，整个运动过程中电阻R上产生的热量。
15.如图所示，在xOy坐标系的0≤y≤d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场，在d≤y≤2d的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的交界面，ab为磁场的上边界。现从原点O处沿x轴正方向发射出速率为v0、比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电粒子，粒子恰能不射出ab边界并返回电场。已知电场强度大小为E=3v022kd，不计粒子重力和粒子间的相互作用，求：
(1)粒子第一次穿过MN时的速度；
(2)匀强磁场的磁感应强度B0的大小；
(3)若增大磁感应强度的大小，题干中其余条件不变，试通过计算判断粒子在磁场中运动的时间如何变化。
参考答案
1.C
2.A
3.C
4.A
5.A
6.D
7.D
8.BCD
9.BC
10.AD
11.R1 b bR0a V1和V2
12.×1;12.0 A;C;E B πD2Rx4L
13.(1)当金属杆静止时，流过金属杆的电流为4A (2)若金属杆能保持静止，重物的质量为0.1kg (3)若金属杆与轨道间摩擦不能忽略，且动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若金属棒能保持静止，所挂重物的质量范围为0.05kg≤m≤0.15kg
14.解：(1)感应电动势：E=BLv=4×0.4×2V=3.2V
感应电流I=ER=3.22A=1.6A；
(2)根据平衡条件可得：F=F安
根据安培力的计算公式可得：F安=BIL
联立解得拉力大小：F=2.56N；
(3)导体棒移动x=50cm=0.50m的过程中，根据动能定理可得：Fx−W安=0
解得此过程中克服安培力做的功为：W安=1.28J
此过程中R上产生的焦耳热为：Q1=W安=1.28J
撤去拉力后直到导体棒静止过程，由能量守恒定律得：Q2=12mv2=12×0.1×22J=0.2J
整个过程中电阻R上产生的热量：Q=Q1+Q2=1.28J+0.2J=1.48J。
答：(1)闭合回路中产生的感应电流大小为1.6A；
(2)作用在导体棒上的拉力大小为2.56N；
(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力，整个运动过程中电阻R上产生的热量为1.48J。
15.(1)粒子第一次穿过MN时的速度大小为2v0，方向与水平方向成60°角斜向右上 (2)匀强磁场的磁感应强度B0的大小为3v0kd (3)若增大磁感应强度的大小，题干中其余条件不变，磁场变大，则运动时间减小