河南省漯河市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試題PAGEPAGE1漯河市2024-2025學(xué)年上學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測高二物理一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.以下說法正確的是（）A.靈敏電流計在運輸時不需要用導(dǎo)體把兩個接線柱連在一起B(yǎng).法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場C.洛倫茲提出了電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在D.遠(yuǎn)距離輸電時，為了減小輸電電流，就要降低輸電電壓【答案】B【解析】A．靈敏電流計在運輸時總要用導(dǎo)體把正負(fù)接線柱連起來是為了避免指針因劇烈擺動而損壞，利用的原理是電磁阻尼，故A錯誤；B．法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場，故B正確；C．麥克斯韋提出了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在，故C錯誤；D．在輸送功率不變時，提高輸電電壓，由可知，輸電線的電流減小，可知輸電線的電流變小，在輸電線電阻不變時，由可知，輸電線上損失的功率變小，故D錯誤；2.如圖所示，P、Q和M、N分別是水平面內(nèi)兩橢圓的兩個焦點，其中P、Q處分別放置等量異種點電荷（圖甲）；M、N是兩根通有平行等大、反向的直線電流且電流垂直于水平面（圖乙）；O是橢圓的中心，a、c是橢圓的長軸與橢圓的交點，b、d是橢圓的短軸與橢圓的交點，則關(guān)于兩圖中a、b、c、d、O處的電場強度和磁感應(yīng)強度下列說法正確的是（）A.圖甲中O點處的電場強度不為零，圖乙中O點處的磁感應(yīng)強度為零B.圖甲中a、c兩處的電場強度相同，圖乙中a、c兩處的磁感應(yīng)強度相同C.圖甲中b、d兩處的電場強度不相同，圖乙中b、d兩處的磁感應(yīng)強度不相同D.圖中沿bd連線上，O點處的電場強度和磁感應(yīng)強度均為最小【答案】B【解析】A．根據(jù)電場疊加可知O點產(chǎn)生的電場水平向右，電場強度不等于0，由安培定則可知，M處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向由b指向d，N處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向由b指向d，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故A錯誤；B．電場疊加a、c兩處合電場其中方向水平向左，大小相同，由安培定則可知，M在a處產(chǎn)生的磁場方向平行于bd由d指向b，在c處產(chǎn)生的磁場方向平行于bd由b指向d，N在a處產(chǎn)生的磁場方向平行于bd由指向d，在c處產(chǎn)生的磁場方向平行于bd由d指向b，根據(jù)磁場的疊加可知，a、c兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故B正確；C．電場疊加b、d兩處合電場其中θ為Pb、Pd、Qb、Qd與PQ的夾角，方向水平向右，大小相同，由安培定則可知，M在b處產(chǎn)生的磁場方向垂直于bM斜向右下方，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直dM斜向左下方，N在b處產(chǎn)生的磁場方向垂直于bN斜向左下方，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN斜向右下方，根據(jù)平行四邊形定則，知b處的磁場方向由b指向d，d處的磁場方向由b指向d，且合場強大小相等，故C錯誤；D．電場疊加bd連線上中點處，合電場電場強度最大，由安培定則可知，bd連線上，M、N在O處的磁感應(yīng)強度方向相同，都是由b指向d，bd連線上M、N到點的距離最小，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度最大，故D錯誤。故選B。3.如圖所示為“質(zhì)子治療儀”，質(zhì)子先被加速到較高能量，然后被引向腫瘤部位并轟擊腫瘤，殺死腫瘤細(xì)胞，達(dá)到治療效果。質(zhì)子源源不斷地飄入加速器（可認(rèn)為速度為0），質(zhì)子經(jīng)過電場被勻加速到速度v的過程中，通過的位移大小為x，已知單位時間內(nèi)進(jìn)入加速器的質(zhì)子數(shù)為n，質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為e，忽略質(zhì)子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A.該加速電場的電場強度為B.該加速電場的電壓為C.質(zhì)子加速后的電勢能增加了D.加速器內(nèi)所有質(zhì)子運動形成的等效電流為【答案】A【解析】A．質(zhì)子在加速電場中，由動能定理得解得故A正確；B．該加速電場的電壓為故B錯誤；C．質(zhì)子加速過程，電勢能轉(zhuǎn)化為動能，則電勢能減少了。故C錯誤；D．單位時間內(nèi)進(jìn)入加速器的質(zhì)子所帶電荷量即為等效電流故D錯誤。4.如圖所示的電路中，L1和L2是兩個完全相同的小燈泡，線圈自感系數(shù)L很大，它的電阻與小燈泡相同，下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)S后，L2先亮，L1逐漸變亮，最后兩燈一樣亮B.斷開開關(guān)S后，L2先熄滅，L1閃亮一下然后逐漸熄滅C斷開開關(guān)S后，電流從A到B通過L1D.閉合開關(guān)S后，L1和L2同時亮，L1逐漸變暗，L2逐漸變亮【答案】D【解析】A．閉合開關(guān)S后，L1和L2同時變亮，由于線圈電阻與小燈泡相同，穩(wěn)定時，線圈相當(dāng)于一個定值電阻與L1并聯(lián)，則最后L2比L1亮一些，故A錯誤；B．結(jié)合上述，穩(wěn)定時，線圈與L1并聯(lián)，由于線圈電阻與燈泡電阻相等，可知，穩(wěn)定時，通過線圈的電流等于通過L1的電流，斷開開關(guān)S后，線圈與L1構(gòu)成新的回路，L2先熄滅，L1逐漸熄滅，L1不會閃亮一下后熄滅，故B錯誤；C．結(jié)合上述，由于線圈的自感，斷開開關(guān)S后，電流從B到A通過L1，故C錯誤；D．閉合開關(guān)時，由于線圈的自感，線圈中的電流由0逐漸增大到穩(wěn)定值，結(jié)合上述可知，閉合開關(guān)S后，L1和L2同時亮，L1逐漸變暗，L2逐漸變亮，故D正確。5.如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖，兩平行金屬板P、Q之間有一個很強的磁場。一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）沿垂直于磁場的方向噴入磁場。把P、Q與電阻R相連接。下列說法正確的是（）A.Q板的電勢高于P板的電勢B.R中有由b向a方向的電流C.若只改變磁場強弱，R中電流保持不變D.若只增大粒子入射速度，R中電流增大【答案】D【解析】AB．等離子體進(jìn)入磁場，根據(jù)左手定則可知正電荷向上偏，打在上極板上，負(fù)電荷向下偏，打在下極板上，所以上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則P板的電勢高于Q板的電勢，流過電阻R的電流方向由a到b，AB錯誤；C．根據(jù)穩(wěn)定時電場力等于磁場力即則有再由歐姆定律有可知電流與磁感應(yīng)強度成正比，改變磁場強弱，R中電流也改變，C錯誤；D．由可以知道，若只增大粒子入射速度，R中電流也會增大，D正確。故選D。6.我國在遠(yuǎn)距離高壓輸電方面取得了巨大成就，下圖是遠(yuǎn)距離高壓輸電的原理圖，其中E為交流電源，電阻r為輸電線上的電阻，A為理想電流表，V為理想電壓表，R為滑動變阻器，L1以及一系列燈泡L2至Ln為用電器，下列說法正確的是（）A.增加接入電路的用電器數(shù)量，原有用電器的功率將會減小B.減少接入電路的用電器數(shù)量，電壓表示數(shù)將減小C.將滑動變阻器滑片向上移動，燈泡L1變亮，其他燈泡都變暗D.增加接入電路用的電器后電壓表示數(shù)變化量大小與電流表示數(shù)變化量大小的比值減小【答案】A【解析】A．降壓變壓器的等效電阻為增加接入電路的用電器數(shù)量，則R次減小，R等減小，則因升壓變壓器次級電壓一定，可導(dǎo)致輸電線上電流變大，輸電線上損失的電壓變大，降壓變壓器初級電壓減小，次級電壓也減小，則原有用電器兩端電壓減小，則原有電器的功率將會減小，選項A正確；B．減少接入電路的用電器數(shù)量，則R次變大，R等變大，則因升壓變壓器次級電壓一定，可導(dǎo)致輸電線上電流變小，輸電線上損失的電壓變小，電壓表示數(shù)將增加，選項B錯誤；C．將滑動變阻器滑片向上移動，R變大，則次級電阻R次變大，R等變大，可導(dǎo)致輸電線上電流變小，輸電線上損失的電壓變小，降壓變壓器初級電壓變大，次級電壓也變大，其他燈泡都變亮，初級電流減小，則次級電流變小，小燈泡L1變暗，選項C錯誤；D．根據(jù)升壓變壓器次級電壓U12不變，則增加接入電路用的電器后電壓表示數(shù)變化量大小與電流表示數(shù)變化量大小的比值不變，選項D錯誤。故選A。7.圖中EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌其電阻可不計，R為電阻器（其阻值可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，有限制電流等作用），C為電容器；AB為可在EF和GH上滑動的導(dǎo)體橫桿，其電阻可不計；有勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面。若用I1，I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則在橫桿AB在軌道上向右勻減速運動過程中，下列描述正確的有（）A.I1沿GE方向B.I2沿MN方向C.電流I2大小不變D.電流I2不斷減小【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，AB桿向右運動，根據(jù)右手定則可知，桿中的電流方向為B到A，所以沿EG方向，故A錯誤；B．由于AB桿做減速運動，根據(jù)公式可知，所產(chǎn)生的電動勢減小，所以電容器的電壓變小，根據(jù)公式可知，電容器電荷量減小，放電，上極板帶正電，所以電流方向沿著NM方向，故B錯誤；CD．由于AB桿向右勻減速運動，根據(jù)公式可知，所產(chǎn)生的電動勢均勻減小，電容器兩端的電壓均勻減小，電荷量均勻放出，所以會形成穩(wěn)定的電流，所以電流I2大小不變，故C錯誤D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.空間存在豎直方向勻強磁場，水平放置的金屬圓環(huán)處在磁場中，圓環(huán)面積S=2m2，總電阻為R=5Ω。甲圖中金屬環(huán)中電流方向的正方向，磁場向下為正。磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化如乙圖所示，B0=0.5T。下列說法正確的是（）A.t=1s時，金屬環(huán)中電流為零B.1?2s內(nèi)，金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢逐漸增大C2?3s內(nèi)，電流方向與甲圖一致D.第4s內(nèi)，通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為0.2C【答案】CD【解析】A．t=1s時，穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量變化率不為零，則導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流不為零，故A錯誤；B．第2s內(nèi)，穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量變化率不為零，根據(jù)可知，金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢不變，故B錯誤；C．第3s內(nèi)，導(dǎo)體環(huán)中磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，電流方向與甲圖一致，故C正確；D．第4s內(nèi)，通過導(dǎo)體環(huán)中某一截面的電荷量為故D正確。故選CD。9.一勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里，其邊界如圖中虛線所示，ab為半圓的直徑，ac、bd與直徑ab共線，a、c間的距離等于半圓的半徑R。一束質(zhì)量均為m、電量均為q的帶負(fù)電的粒子，在紙面內(nèi)從c點垂直于ac以不同速率射入磁場，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）A.可以經(jīng)過半圓形邊界的粒子的速率最大值為B.可以經(jīng)過半圓形邊界的粒子的速率最小值為C.在磁場中運動時間最短的粒子速率為D.在磁場中運動時間最短的粒子運動時間為【答案】AD【解析】A．粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有解得可知，軌道半徑越大，粒子運動速度越大，根據(jù)圖形可知，經(jīng)過半圓形邊界的半徑最大時，粒子恰好從到達(dá)b點，此時有解得故A正確；B．結(jié)合上述可知，軌道半徑越小，粒子運動速度越小，根據(jù)圖形可知，經(jīng)過半圓形邊界的半徑最小時，粒子恰好從到達(dá)a點，此時有解得故B錯誤；C．粒子在磁場中的軌跡為一段劣弧，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子圓周運動的圓心一定在cb連線之間，令粒子到達(dá)虛線圓位置對應(yīng)軌跡劣弧對應(yīng)的弦與cb連線的夾角為，可知，該夾角越大，軌跡對應(yīng)圓心角越小，當(dāng)軌跡劣弧對應(yīng)的弦與虛線圓相切時，最大，軌跡劣弧對應(yīng)的圓心角最小，粒子運動時間最短，根據(jù)幾何關(guān)系有解得根據(jù)幾何關(guān)系有解得結(jié)合上述解得，此時對應(yīng)的速率故C錯誤；D．粒子在磁場中運動的周期結(jié)合上述，當(dāng)軌跡劣弧對應(yīng)的弦與虛線圓相切時，最大，軌跡劣弧對應(yīng)的圓心角最小，粒子運動時間最短，則軌跡圓對應(yīng)的最小圓心角則在磁場中運動時間最短的粒子運動時間為故D正確。10.如圖所示，豎直放置的圓面內(nèi)有與該圓面平行的勻強電場，以圓心O為原點沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系xOy，一質(zhì)量為m＝0.1kg的帶正電小球從A點沿x軸正方向以初速度v0＝2m/s的速度進(jìn)入圓形區(qū)域，從B點（圖中未標(biāo)出）離開圓形區(qū)域時速度大小仍為2m/s，整個過程重力做功為0.3J，A點坐標(biāo)為重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A.整個過程小球的電勢能減少0.3JB.A、B兩點關(guān)于原點O對稱C.場強方向一定沿x軸負(fù)方向D.小球所受電場力大小為mg【答案】BC【解析】A．小球運動的整個過程，由動能定理解得可知小球的電勢能增加0.3J，故A錯誤；B．設(shè)小球下降的高度為h，則有解得根據(jù)幾何關(guān)系可知，B點的縱軸坐標(biāo)為由幾何關(guān)系可知，B點與A點為關(guān)于圓相對應(yīng)直徑對稱的兩個點，由于A點速率與B點速率相等，從A到B點全過程合力做功為0，則小球所受合力方向與AB連線垂直，假設(shè)B點與A點關(guān)于x軸對稱，合力方向沿x軸負(fù)方向，小球?qū)⒆鰟蜃兯僦本€運動，假設(shè)不成立，可知A、B兩點關(guān)于原點O對稱，根據(jù)幾何關(guān)系可知B點的位置坐標(biāo)為（m，）故B正確；CD．如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得小球受到的合力方向與AB連線垂直，則有解得因為小球帶正電，所以場強方向一定沿x軸負(fù)方向，故C正確；D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某實驗小組欲將電流表G（量程為0~3mA）改裝為歐姆表。實驗器材如下：電動勢為1.5V的干電池1節(jié)、滑動變阻器（阻值范圍為0~1000Ω）。將它們按如圖甲所示連接。（1）將圖甲中接線柱_______（填“P”或“Q”）接紅表筆。（2）將圖甲中P、Q兩接線柱短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表G滿偏，則歐姆表的內(nèi)阻Rg＝______Ω。（3）保持滑動變阻器不動，在P、Q間接入一電阻，電流表示數(shù)如圖乙所示為______mA，對應(yīng)接入電阻的阻值為______Ω。【答案】（1）P（2）500（3）1.001000【解析】（1）電流從紅表筆進(jìn)入從黑表筆流出，所以接線柱P接紅表筆。（2）歐姆表的內(nèi)阻為（3）[1]電流表分度值為0.1mA，讀數(shù)為1.00mA；[2]由歐姆定律有解得電阻的阻值為12.實驗小組用圖甲所示的電路測量金屬絲的電阻率，其中定值電阻R1＝4Ω，R3＝7Ω，實驗的主要步驟如下：（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑如圖乙所示，則金屬絲的直徑為D＝______mm。（2）如圖甲、閉合開關(guān)前，滑動變阻器R4的滑片應(yīng)置于______端（填“c”或“d”）。（3）先量出待測金屬絲接入電路中的長度，接著調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱的阻值使電流計示數(shù)為零。若調(diào)節(jié)前，電流計的電流方向從a流向b，則電阻箱R2的阻值應(yīng)調(diào)______（填“大”或“小”）。（4）某次測量中，當(dāng)電流計示數(shù)為零時，電阻箱的阻值R2＝7Ω，則金屬絲接入電路中的阻值為______Ω。（5）改變金屬絲接入電路中的長度，重復(fù)以上步驟，記錄下每次電流計示數(shù)為零時電阻箱的阻值R2及金屬絲的有效長度。（6）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出圖像，測得該圖像的斜率為k，則金屬絲的電阻率為______（用R1、R3，k、D表示）?！敬鸢浮浚?）1.409##1.410##1.411（2）c（3）大（4）4（6）【解析】（1）[1]由圖（b）可知，導(dǎo)線的直徑為（1.409mm、1.411mm）（2）[2]從保護(hù)電表角度考慮，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于c端。（3）[3]電流計中的電流方向從a流向b時，a點電勢高于b點電勢，可通過調(diào)大減小a點電勢。（4）[4]由歐姆定律知，電流計示數(shù)為零時，有代入數(shù)據(jù)得（6）[5]由電阻定律得化簡得即所以13.如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中時，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量q=1.0×10-4C，勻強電場的場強E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小球的質(zhì)量m；（2）若小球在外力作用下從B點緩慢移動到細(xì)繩豎直位置的A點，求該過程中外力對小球做的功W。【答案】（1）（2）【解析】（1）小球所受靜電力的大小為小球靜止在水平向右的勻強電場中時，對小球受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件有解得（2）若小球在外力作用下小球緩慢的從B點移動到細(xì)繩豎直位置的A點的過程中，重力做功靜電力對小球做的功為根據(jù)動能定理有解得14.如圖所示，平行光滑金屬雙導(dǎo)軌P1Q1M1和P2Q2M2，其中P1Q1和P2Q2為半徑r＝1m的光滑圓軌道，O1和O2為對應(yīng)圓軌道的圓心。Q1、Q2在O1、O2正下方且為圓軌道和水平軌道平滑的連接點，Q1M1和Q2M2為足夠長的水平軌道。整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝1T，導(dǎo)軌間距L＝1m。兩導(dǎo)體棒a、b始終垂直于兩軌道且與導(dǎo)軌接觸良好，a、b的質(zhì)量均為m＝1kg，電阻均為R＝1Ω，導(dǎo)軌電阻不計。初始時刻，將b鎖定在水平導(dǎo)軌上，給a一個v0＝10m/s的初速度，a從與圓心等高的P1P2處平滑進(jìn)入軌道，同時施加一個始終與速度共線的外力使a沿光滑圓軌道做勻速圓周運動，當(dāng)a到達(dá)圓軌道底端Q1Q2位置時立即撤去外力，同時將b解除鎖定，a、b在以后運動過程中不會發(fā)生碰撞，重力加速度g＝10m/s2。求：（2）a進(jìn)入圓弧軌道開始，a在軌道上運動的整個過程中a、b棒產(chǎn)生的總焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）棒a在光滑圓軌道上做勻速圓周運動時，有切割磁感線的電動勢為由閉合電路歐姆定律知代入數(shù)據(jù)解得（2）a做圓周