2024年上海某中學高二（上）期末物理試卷（含答案）

2023-2024學年上海中學高二（上）期末物理試卷

一、單項選擇題（共36分，每小題3分，每題只有一個正確選項）

1.下列物理量中，反映一段導體對電流阻礙作用的是（）

A.電容B.電勢C.電量D.電阻

2.下列有關(guān)電動勢的說法正確的是（）

A.電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電量成反比

B.電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓

C.干電池電動勢為1.5U,表明將1C的正電荷從電源負極移到正極，通過非靜電力做功，將1國電能轉(zhuǎn)化為

了其他性質(zhì)的能量

D.電動勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的

3.下列說法正確的是（）

A.為了形象地描述磁場，法拉第引入了磁感線的概念

B.由E=*可知，電場中某點的電場強度大小與試探電荷受到的電場力大小成正比

q

C.由c=5可知，電容器的電容與加在電容器上的電壓成反比

D.由B=\可知，若某處電流元所受的安培力為零，則該處的磁感應(yīng)強度必為零

4.在下列驗證“由磁產(chǎn)生電”的實驗中，說法正確的是（）

A.只要將條形磁鐵往兩端連接電流表的線圈中插入，就能觀察到感應(yīng)電流

B.只要條形磁鐵旁放置一連有電流表的閉合線圈，就能觀察到感應(yīng)電流

C.只要將繞在條形磁鐵上的線圈與電流表組合成一閉合回路，就能觀察到感應(yīng)電流

D.不管線圈是否閉合，只要通過它的磁通量發(fā)生變化，就能產(chǎn)生感應(yīng)電流

5.橫截面積為S的導線中，通有大小為/的電流，已知導線單位體積中有幾個自由電子，每個自由電子的電

荷量是e,自由電子定向移動的速率是外則在時間At內(nèi)通過導線截面的電子數(shù)是（）

A-/AtB-nrAtC.nSvAtD.鏟

6.如圖是將滑動變阻器作分壓器用的電路，4、B為分壓器的輸出端，R是負載電阻，[,

電源電壓為U保持恒定，滑片P位于變阻器的中央，下列判斷正確的是（）

A.空載（不接R）時，輸出電壓為￡一丁6

B.接上負載R時，輸出電壓為?

C.負載電阻R的阻值越大，輸出電壓越低

D.接上負載R后，要使輸出電壓為導滑片P須向下移動至某一位置

7.在一根電流隨時間均勻增加的長直導線周圍存在（）

A.恒定的勻強磁場B.恒定的非勻強磁場

C.隨時間變化的勻強磁場D.隨時間變化的非勻強磁場

8.某同學自制一電流表，其原理如圖所示。質(zhì)量為機的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相

連，彈簧的勁度系數(shù)為匕在矩形區(qū)域abed內(nèi)有勻強磁場，ab=be=L2,磁感應(yīng)強度大小為B,方向

垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標尺上的刻度。MN的長度大于ab,當MN中沒有

電流通過且處于靜止時，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標尺的零刻度；當MN中有電流時，指針

示數(shù)可表示電流強度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g。下列說法中正確的是（）

A.當電流表的示數(shù)為零時，彈簧的長度為等

B.標尺上的電流刻度是均勻的

C.為使電流表正常工作，流過金屬桿的電流方向為N-M

D.電流表的量程為等警

9.小燈泡通電后其電流/隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸

的垂線，PM為/軸的垂線，下列說法中正確的是（）

A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小

B.對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R=》

C.對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R=谷

12Tl

D.對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQ?！彼鶉懊娣e”

10.某同學在圖中所示實驗中，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，該同學檢查接線均良好。保持開關(guān)閉合,

用多用電表2.5U直流電壓擋進行檢測。下列說法錯誤的是（）

A.將多用電表紅、黑表筆分別接觸4、B,若電壓表示數(shù)幾乎為零,說明燈泡可能短路

B.將多用電表紅、黑表筆分別接觸C、D,若電壓表示數(shù)幾乎為零，說明開關(guān)可能斷路

C.將多用電表紅、黑表筆分別接觸C、D,若電壓表示數(shù)幾乎為零，說明燈泡可能斷路

D.將多用電表紅、黑表筆分別接觸E、F,若電壓表讀數(shù)接近1.5%說明燈泡和燈泡座可能接觸不良

11.2022年6月17日，我國新一代戰(zhàn)艦預(yù)計將會配備電磁軌道炮，其原理可簡化為如圖所示（俯視圖）裝置。

兩條平行的水平軌道被固定在水平面上，炮彈安裝于導體棒M上，由靜止向右做勻加速直線運動，到達軌

道最右端剛好達到預(yù)定發(fā)射速度外儲能裝置儲存的能量恰好釋放完畢。已知軌道寬度為d,長度為3磁

場方向豎直向下，炮彈和導體桿時的總質(zhì)量為小，運動過程中所受阻力為重力的k（k<1）倍，儲能裝置輸

出的電流為/,重力加速度為g,不計■切電阻、忽略電路的自感。下列說法錯誤的是（）

XXXXXXX

a

XXXXXX

儲能B

裝置

XX_xX

b

XXXXXXX

A.電流方向由a到6

B.磁感應(yīng)強度的大小為吟郡生

2LId

C.整個過程通過M的電荷量為乜

V

D.儲能裝置剛開始儲存的能量為MngL+^mv2

12.如圖電路中，電源電動勢E=8U,內(nèi)阻r=l。，定值電阻Ri=9O,

R2=ion,R3=5/2；滑動變阻器7?4的取值范圍為0~150。閉合開關(guān)S,調(diào)

節(jié)滑動變阻器的滑片，使R4取不同的阻值接入電路，則下列說法正確的是

（）

A./?4=0時，定值電阻比消耗的功率最大，為2勿

B.R4=5。時，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，為0.5〃

C.R4=100時，/?4消耗的功率最大

D.=150時，電源的效率最低

二、填空題（每空2分，共16分）

13.運動電荷在磁場中所受到的力稱為力；發(fā)現(xiàn)磁能產(chǎn)生電流的物理學家是

14.等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，置于勻強磁場中，線框平面與L

磁感應(yīng)強度方向垂直，線框頂點M、N與電源兩端相接。已知導體棒MN受到的安培力

大小為F，則另一支路MLN受到的安培力的大小為,整個回路受到的安培力大小

為______

15.兩個帶正電的粒子，以相同大小的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，已知它們的質(zhì)量之比為

m甲:=2：1、帶電荷量之比為q尹：=1：3,則甲、乙圓周運動的軌道半徑之比為R尹：Rz=

加速度大小之比為a/：az=

16.如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,匕為一定值電阻、Z?2為一滑動變阻器，電流表4,4的示數(shù)分

別記為/2。開關(guān)S閉合時，一帶電油滴P恰好能靜止在平行金屬板之間。若將滑動變阻器夫2的滑片向b端

移動，貝3M/2K填“<”、“>"或"廿，4表示該物理量的變化），P將移動。（填“向

上”、“向下”或“不”）

三、綜合題（本大題共4小題，共48分）

17.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻（圖甲），要求盡量減小實驗誤差。

<Y>

甲

（1）現(xiàn)有電流表（0-0.64）,開關(guān)和導線若干，以及以下器材:

A.電壓表(0—15V)

A電壓表(0-3匕)

C.滑動變阻器(0-500)

?；瑒幼冏杵?0-50012)

實驗中電壓表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用(選填相應(yīng)器材前的字母)。

(2)某同學記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖乙坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)

的對應(yīng)點，并畫出U-/圖線。

序號123456

電壓u(y)1.451.401.301.251.201.10

電流/⑷0.0600.1200.2400.2600.3600.480

(3)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻r=0(均保留兩位有效數(shù)字)。

18.如圖甲所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置：

(1)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將4線圈迅速插入B線圈

中，電流計指針將(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)；

(2)連好電路后，并將4線圈插入8線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，變阻器的滑片應(yīng)—

填“向左”或“向右”)移動；

(3)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙(1)所示，即電流從電流

表G的左接線柱進時，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進行電磁感應(yīng)實驗，則圖乙(2)中的條形

磁鐵的運動方向是向(填“上”或“下”)；圖乙(4)中的條形磁鐵下端為(填“N”或"S”)

極。

19.如圖所示，電解槽4和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r=l。，電爐電阻/?=

190,電解槽電阻r'=0.52當￡閉合、S2斷開時，電爐消耗功率684W；S〉S2都閉合

時電爐消耗功率475〃(電爐電阻可看作不變).試求：

(1)電源的電動勢；

(2)S］、S2都閉合時，流過電解槽的電流大?。?/p>

(3)S］、S2都閉合時，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學能的功率.

20.離子速度分析器截面圖如圖所示。半徑為R的空心轉(zhuǎn)筒P可繞過。點、垂直紙面的中心軸逆時針勻速轉(zhuǎn)

動(角速度大小可調(diào))，其上有一小孔S。整個轉(zhuǎn)筒內(nèi)部存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。轉(zhuǎn)筒下方有一與

其共軸的半圓柱面探測板Q,板Q與y軸交于力點。離子源M能沿著%軸射出質(zhì)量為小、電荷量為-q(q>

0)、速度大小不同的離子，其中速度大小為%的離子進入轉(zhuǎn)筒，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好沿y軸負方向離開磁

場。落在接地的筒壁或探測板上的離子被吸收且失去所帶電荷，不計離子的重力和離子間的相互作用。

(1)求磁感應(yīng)強度B的大??；

(2)若速度大小為為的離子能打在Q板的4處，求轉(zhuǎn)筒P角速度3的大?。?/p>

(3)較長時間后，轉(zhuǎn)筒P每轉(zhuǎn)一周有N個離子打在板Q的C處，OC與x軸負方向的夾角為仇

①求這些離子在磁場中的運動時間；

②求轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)C處受到平均沖力F的大小。

參考答案

l.D

2.0

3.2

4.4

5.C

6.A

l.D

8.B

9.BD

10.B

ll.C

12.C

13.洛倫茲法拉第

14必

22

15.6：11：6

16.＜向下

17.BC1.50.83

18.向右向右下S

19.(1)當Si閉合S2斷開時電爐功率為Pi，電爐中電流為:

電源電動勢為：

F=/(/?+r)=1207

(2)當S〉52都閉合時電爐功率為。2，電爐中電流為:

P2475

/R=弁=54

1R

電爐路端電壓為:

u=IRR=5X19=95V

通過電源的電流為:

E-U120-95

r——=254

通過電解槽的電流為:

lA=l-IR=20X

(3)電解槽消耗的電功率為:

巳==20X95=19001V

電解槽內(nèi)熱損耗功率為:

P熱=I介，=202x0.5=200W

電解槽轉(zhuǎn)化成化學能的功率為：

「叱=以一「整=1700W

答：(1)電源的電動勢為120V；

(2)S］、S2都閉合時，流過電解槽的電流大小為204；

(3)S>S2都閉合時，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學能的功率為1700W.

20.解：(1)進入轉(zhuǎn)筒內(nèi)的離子在磁場中做勻速圓周運動，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好沿y軸負方向離開磁場，可知

速度大小為火的離子在磁場中的軌跡是J圓周，可得離子的運動半徑等于R,由洛倫茲力提供向心力可得

q”°B=噂

解得

_mv

BR-衣0

(2)若速度大小為北的離子能打在板Q的4處，則離子在磁場中運動的時間為

12TIRTIR

可知轉(zhuǎn)筒在此時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度需滿足

TT

a)t=2/CTT+-(fc=0,1,2,…)

聯(lián)立解得

3=(4k+1)於=0,12…)

A

(3)①轉(zhuǎn)筒P每轉(zhuǎn)一周有N個離子打在板Q的C處，設(shè)離子在磁場中運動半徑為r,