天津市河北区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

这是一份天津市河北区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷，共10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.关于科学家及他们的物理成果，下列说法正确的是( )
A. 库仑通过扭秤实验研究得出了库仑定律B. 安培发现了电流的磁效应
C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 物理学家楞次发现了电磁感应现象
2.如图所示，两个带等量正电的点电荷固定在M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A. 做匀加速直线运动
B. 在O点所受静电力最大
C. 由对称性可知E、F两点电场强度方向相同
D. 由E到F的过程中电势能先减小后增大
3.如图所示，平行板电容器与电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是( )
A. 带电油滴所带电荷为正电荷
B. 若将上极板竖直向上移动一小段距离，则带电油滴将竖直向上运动
C. 若将上极板水平向左移动一小段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态
D. 向上或向左移动上极板均不改变平行板电容器所带的电荷量
4.如图所示，P、Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻近似为零，下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关，P、Q同时发光，然后P逐渐变亮
B. 闭合开关，P、Q同时发光，然后P逐渐变暗至熄灭
C. 电路稳定后，断开开关，P、Q同时熄灭
D. 电路稳定后，断开开关，Q逐渐变暗至熄灭
5.如图所示，在绝缘的水平面上，有两个闭合的线圈a、b，线圈a处在有界匀强磁场中，线圈b处在磁场外且固定不动，将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，下列说法正确的是( )
A. 线圈a中有感应电流，线圈b中没有感应电流
B. 线圈a中感应电流方向为逆时针
C. 线圈b有收缩趋势
D. 线圈b整体受到水平向左的安培力
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.如图所示，一块蹄形磁铁放在水平桌面上，水平放置的细铜棒AB用绝缘细线悬挂在两个正对的磁极(左侧为S极，右侧为N极)之间静止。闭合开关的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 细绳被拉断B. AB 受到竖直向上的安培力
C. AB 受到水平向左的安培力D. 蹄形磁铁对桌面的压力变大
7.如图所示，关于不计重力的粒子在以下四种器件中的运动，说法正确的是( )
A. 甲图中从左侧射入的带电粒子，若能沿直线射出，其速度大小为v=EB
B. 乙图中等离子体进入上下极板之间后上极板a带正电
C. 丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小
D. 丁图中只要回旋加速器D形盒足够大，粒子就能获得无限大的速度
8.如图所示，用绝缘细线将一个闭合金属圆环悬挂于O点，现将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，a、b为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 圆环不能返回原释放位置
B. 在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C. 圆环完全进入磁场后，速度越大，感应电流也越大
D. 圆环最终将静止在最低点
三、实验题：本大题共1小题，共16分。
9.(1)常用测量工具的使用
①图甲为10分度游标卡尺，示数为_____cm
②图乙为螺旋测微器，示数为_____ mm
③用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用_____挡(填“×1Ω”或“×100Ω”)，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图丙所示，则金属棒的阻值约为_____Ω
(2)某同学想通过描绘小灯泡的I−U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。器材有：
待测小灯泡(额定电压为2.5V，电阻约为几欧)
电压表V1(量程为0∼3V，内阻为3kΩ)
电压表V2(量程为0∼15V，内阻约3kΩ)
电流表(量程为0∼0.6A，内阻为0.1Ω)
滑动变阻器R1(0∼10Ω，允许最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(0∼500Ω，允许最大电流0.5A)
干电池两节(每节干电池的电动势为1.5V，内阻约为1Ω)
开关一个，导线若干
①电压表应选择_____(填“V1”或“V2”)，滑动变阻器应选择_____(填“R1”或“R2”)。
②下图为通过实验做出的小灯泡的I−U图像，则下列说法正确的是________
A.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B.小灯泡正常工作时电阻为2.0Ω
C.小灯泡电压为0.6V时其电功率为0.12 W
D.小灯泡正常工作时电路的总电功率为3W
③为达到实验目的，并尽量减小误差，电路图应选择_______
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
10.如图所示，一带电粒子质量为m，电荷量为q，从靠近左板的A点由静止开始经电压为U的电场加速后，垂直进入虚线PQ、MN间的匀强电场中，从MN上的某点C离开匀强电场时速度与竖直方向的夹角为θ。已知PQ、MN间的距离为d，带电粒子的重力忽略不计。求
(1)带电粒子的电性；
(2)带电粒子到达PQ位置时的速率v1；
(3)PQ、MN间匀强电场的电场强度E的大小。
11.如图所示，一电荷量为q的带正电的粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与入射方向的夹角为30°，不计带电粒子重力，求
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径r；
(2)带电粒子在磁场中运动的加速度大小a；
(3)带电粒子穿过磁场的时间t；
(4)若入射方向不变，想使带电粒子在磁场中运动的偏转角为180°，则入射速度v1的大小应满足什么条件？
12.如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，电阻不计，且处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中；导轨上端接有开关S和阻值为R0的定值电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，已知金属杆的质量为m，电阻为R，重力加速度为g。现将开关闭合，让金属杆由静止开始下落，下落h后速度达到最大。求
(1)金属杆的最大速度vm；
(2)金属杆由静止下落到达最大速度的过程中通过金属杆的电荷量q；
(3)金属杆由静止下落到达最大速度的过程中金属杆产生的热量Q。
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】BD
7.【答案】AC
8.【答案】AB
9.【答案】(1) 5.18 0.739##0.740##0.741 ×1Ω 10
(2) V1 R1 C A

10.【答案】1)带电粒子经电场加速后，在偏转电场中向上偏转，偏转电场方向竖直向下，故带电粒子带负电。
(2)由动能定理
Uq=12mv12
解得
v1= 2Uqm
(3)带电粒子在 PQ、MN间的匀强电场中做类平抛运动
d=v1t
vy=at
a=Eqm
tanθ=v1vy
联立解得
E=2Udtanθ

11.【答案】(1)r=2d
(2) a=v22d
(3) t=πd3v
(4) v1≤v2

12.【答案】(1)根据法拉第电磁感应定律
E=BLvm
由欧姆定律可得
I=ER+R0
金属杆达到最大速度时受力平衡
mg=F安
其中
F安=BIL
联立解得
vm=mgR+R0B2L2
(2)根据法拉第电磁感应定律
E=ΔΦΔt=BLhΔt
电流路中的平均感应电流
I=ER+R0=BLh(R+R0)Δt
经历的时间为 Δt ，则通过金属杆的电荷量
q=I⋅Δt
解得
q=BLhR+R0
(3)对该过程由能量守恒定律得
mgh=12mvm2+Q总
金属杆由静止下落到达最大速度的过程中金属杆产生的热量
Q=RR+R0Q总
联立解得
Q=mghRR+R0−m3g2R+R0R2B4L4