山西省太原市 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（原卷版）

2023~2024學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末學(xué)業(yè)診斷物理試卷（考試時(shí)間：上午10：30--12：00）說明：本試卷為閉卷筆答，答題時(shí)間90分鐘，滿分100分。一、單項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前字母標(biāo)號(hào)填入下表內(nèi)相應(yīng)位置。1.關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)，下列說法正確的是（）A.電源電動(dòng)勢(shì)是反映電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量本領(lǐng)大小的物理量B.電動(dòng)勢(shì)與電壓中的都是指電場(chǎng)力做的功C.外電路斷路時(shí)，路端電壓的大小等于電源電動(dòng)勢(shì)的大小D.電動(dòng)勢(shì)越大表明電源儲(chǔ)存的電能越多2.下列說法正確的是（）A.丹麥物理學(xué)家法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.兩條通電導(dǎo)線平行且電流方向相同時(shí)會(huì)相互排斥C.電流周圍的磁場(chǎng)方向是用右手螺旋定則來判斷的D.安培認(rèn)為磁體的磁場(chǎng)是由靜止的電荷產(chǎn)生的3.關(guān)于電流做功，下列說法正確的是（）A.電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力在做功B.是電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，通過電動(dòng)機(jī)的電流與其兩端的電壓滿足C.焦耳定律是由焦耳通過公式推導(dǎo)得到的D.只適用于純電阻電路計(jì)算電流做的功4.關(guān)于磁感線，下列說法正確的是（）A.磁感線是不閉合的有向曲線，從N極出發(fā)到S極終止B.磁感線是為了研究磁場(chǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)而假想出來的C.磁感線是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡D.沒有磁感線的地方就沒有磁場(chǎng)存在5.下列說法正確的是（）A.安培力的方向一定與磁場(chǎng)的方向垂直B.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用C.判定通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向用右手定則D.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力不做功，安培力也不做功6.如圖所示，兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，關(guān)于穿過兩環(huán)的磁通量和，下列說法正確的是（）A.a、b環(huán)內(nèi)磁通量由下向上，B.a、b環(huán)內(nèi)磁通量由上向下，C.a、b環(huán)內(nèi)磁通量由下向上，D.a、b環(huán)內(nèi)磁通量由上向下，7.和是兩個(gè)材料相同、厚度相同、表面為正方形的電阻，的尺寸小于的尺寸。現(xiàn)給加以相同的電壓，下列選項(xiàng)正確的是（）A.的電阻 B.通過的電流

C.電功率 D.在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱8.單根長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。槌?shù)，為導(dǎo)線中電流的大小，為到導(dǎo)線的距離）。等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處，三根完全相同的長(zhǎng)直導(dǎo)線通有等大、垂直紙面向外的電流。每根導(dǎo)線在中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，若將處導(dǎo)線的電流變?yōu)?，中心處磁感?yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.9.某帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子使沿途的空氣電離，動(dòng)能逐漸減小，一段徑跡如圖所示。若粒子帶電量不變，重力不計(jì)，下列說法正確的是（）A.粒子從到運(yùn)動(dòng)，帶正電 B.粒子從到運(yùn)動(dòng)，帶正電C.粒子從到運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電 D.粒子從到運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電10.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)不變，金屬桿ab處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平導(dǎo)軌平面成角，始終保持靜止。下列選項(xiàng)正確的是（）A.角由增加到的過程中，所受摩擦力先變大再變小B.角由增加到的過程中，所受摩擦力先變小再變大C.角由增加到的過程中，所受摩擦力先變大再變小D.角由增加到的過程中，所受摩擦力與安培力的合力方向豎直向上二、多項(xiàng)選擇題：本題包含5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有錯(cuò)者或不答的得0分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在下表內(nèi)相應(yīng)位置。11.電源的電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為，“”的燈泡與一個(gè)線圈電阻為的電動(dòng)機(jī)串聯(lián)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，燈泡也正常發(fā)光，下列選項(xiàng)正確的是（）A.電路中的電流為 B.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為C.電源的輸出功率為 D.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12.電源電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為，定值電阻，滑動(dòng)變阻器電阻最大阻值為，下列選項(xiàng)正確的是（）A.滑動(dòng)變阻器的最大功率為B.定值電阻的最大功率為C.滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右移動(dòng)，上消耗的功率一直減小D.滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右移動(dòng)，電源的輸出功率一直增大13.如圖所示，在中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量和電荷量大小都相等的帶電粒子以不同的速率從點(diǎn)垂直于射入磁場(chǎng)，圖中實(shí)線是它們的軌跡。已知是的中點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列選項(xiàng)正確的是（）A.射入磁場(chǎng)時(shí)粒子的速率最大B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期最小C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最小D.若磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改成垂直于紙面向外，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期均不變14.如圖所示，大量重力不計(jì)的不同帶電粒子，以不同速度從小孔射入速度選擇器，通過速度選擇器的粒子，再垂直射入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并打在底片上，下列選項(xiàng)正確的是（）A.打在底片上不同位置的粒子進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)速度不同B.打在底片上不同位置的粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同C.如果速度選擇器平行板電荷量不變，板間距增大，能沿直線通過選擇器的粒子速度不變D.如果增大速度選擇器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，比荷相同的粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑變小15.圖甲是回旋加速器的示意圖，圖乙為其加速電壓的變化情況，質(zhì)量為、電荷量為的粒子每次加速后的動(dòng)能隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示。忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不計(jì)粒子重力，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下列選項(xiàng)正確的是（）A.粒子在電場(chǎng)區(qū)域速度增大，在磁場(chǎng)區(qū)域速度也增大B.圖丙中，C.加速電壓越大，粒子的加速次數(shù)越多D.時(shí)間內(nèi)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為三、實(shí)驗(yàn)題：本題包含2小題，共14分。請(qǐng)將答案填在題中橫線上或按要求作答。16.實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量某品牌手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室可供使用的器材如下：A．待測(cè)電池（電動(dòng)勢(shì)約，內(nèi)阻約為）B．電壓表V（量程，內(nèi)阻約）C．電流表A（量程，內(nèi)阻為）D．定值電阻（阻值）E．定值電阻（阻值）F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值）G．開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）為了獲取多組數(shù)據(jù)并保證實(shí)驗(yàn)測(cè)量的精度，該小組先改裝了電流表A，圖中的定值電阻應(yīng)選________（填“”或“”）；（2）他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖，按照電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，讀出幾組相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)和，將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成了如圖乙所示的圖像。則由圖乙可以得到，電源的電動(dòng)勢(shì)為________V，經(jīng)過計(jì)算求得電源的內(nèi)阻________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；17.實(shí)驗(yàn)室提供了量程為，內(nèi)阻為的電流表G，要求小明根據(jù)如下電路圖，把它改裝成簡(jiǎn)易的多用電表，該多用電表有5個(gè)擋位，分別為直流電壓擋，直流電流擋，歐姆表擋。（1）圖甲中接________（填“紅”或“黑”）表筆；（2）當(dāng)選擇開關(guān)連接觸點(diǎn)________（選填“1、2、3、4、5”）時(shí)，對(duì)應(yīng)直流電流擋；（3）根據(jù)題設(shè)條件可得________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（4）選擇開關(guān)與“3”相連，歐姆調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量某電阻阻值，指針位置如圖乙所示，讀數(shù)為________。實(shí)際上因?yàn)殡姵乩匣?，電源電?dòng)勢(shì)已經(jīng)由變?yōu)?，?nèi)阻已經(jīng)由變?yōu)?，該電阻阻值?yīng)為________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。四、計(jì)算題：本題包含4小題，共41分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。18.如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為圓心，為圓形邊界上的一點(diǎn)。質(zhì)量為、電荷量為的粒子以速率在紙面內(nèi)沿方向射入磁場(chǎng)，粒子又從點(diǎn)射出磁場(chǎng)，之間的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的，不計(jì)粒子重力。求：（1）圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)方向；（2）圓形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。19.如圖所示，豎直平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)，存在水平向右的電場(chǎng)、垂直紙面向里的磁場(chǎng)。質(zhì)量、電荷量的小球由到A恰好做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)方向瞬間變?yōu)樨Q直向上，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，垂直于軸射出第一象限。不計(jì)一切阻力，重力加速度取。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（2）小球在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間。20.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右，將一帶正電的小球從A點(diǎn)豎直上拋，小球經(jīng)M點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)。M為軌跡最高點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)在同一水平線上。小球拋出時(shí)動(dòng)能為2024J，在M點(diǎn)動(dòng)能也為2024J，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球水平位移與的比值；（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中的最