四川省眉山市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE16-四川省眉山市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題（含解析）一、選擇題1.如圖所示，相距為d的兩平行直金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平放置，電阻R接在導(dǎo)軌的P端和M端之間，長為2d的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌PQ、MN上，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。使導(dǎo)體棒ab以水平速度v向右勻速運動時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I?；芈分挟a(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E和導(dǎo)體棒ab受到的安培力F分別為A.E=Bdv，F(xiàn)=BId B.E=Bdv，F(xiàn)=2BIdC.E=2Bdv，F(xiàn)=BId D.E=2Bdv，F(xiàn)=2BId【答案】B【解析】【詳解】磁感線與導(dǎo)體棒垂直，那么導(dǎo)體切割磁感線的有效長度與速度垂直，所以回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：磁感線與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒受到安培力的有效長度為電流流過的長度：B正確，ACD錯誤。故選B。2.材料相同的勻稱直導(dǎo)線A、B串聯(lián)在電路上時，沿長度方向的電勢隨位置的改變規(guī)律如圖所示。已知導(dǎo)線A長為l0，導(dǎo)線B長為2l0，則A、B兩導(dǎo)線的橫截面積之比是A.1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8【答案】A【解析】【詳解】電阻串聯(lián)，電流相等，則：依據(jù)電阻定律：同種材料的電阻，電阻率相同，導(dǎo)線的長度之比：聯(lián)立方程，則導(dǎo)線的橫截面積之比為：A正確，BCD錯誤。故選A。3.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從O點由靜止起先自由釋放，其運動軌跡為始終線，直線與豎直方向的夾角為θ，下列說法正確的是A.小球的電勢能肯定減小 B.小球肯定做勻加速直線運動C.小球所受電場力肯定做正功 D.小球所受電場力肯定為【答案】B【解析】【詳解】ABC．粒子從靜止起先做直線運動，電場力與重力合力為恒力，所以合外力肯定與速度方向共線，做勻加速直線運動，如下圖所示：電場力的方向可能與速度方向成銳角、直角或鈍角，所以電場力可能做正功、不做功或負(fù)功，電勢能可能減小、不變或增大，AC錯誤，B正確；D．電場力的的取最小值時，電場力與合力方向垂直：所以電場力可能大于，D錯誤。故選B。4.如圖甲所示，兩虛線相互垂直，a、b兩點和P、Q兩點關(guān)于O1點對稱，兩帶電量均為+q的點電荷分別放置在a、b兩點。如圖乙所示，兩虛線相互垂直，c、d兩點和M、N兩點關(guān)于O2點對稱，分別通過c、d兩點的兩導(dǎo)線內(nèi)均有垂直紙面對外、大小為I的電流。下列說法正確的是A.P、Q兩點的電場強(qiáng)度相同B.M、N兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.從P點到O1點電場強(qiáng)度可能先減小后增大D.從M點到O2點磁感應(yīng)強(qiáng)度可能先增大后減小【答案】D【解析】【詳解】A．依據(jù)場強(qiáng)的疊加法則可知P、Q兩點的場強(qiáng)大小相等，方向相反，所以P、Q兩點電場強(qiáng)度不同，A錯誤；B．依據(jù)安培定則推斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，依據(jù)矢量合成法則可知M、N兩點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，所以M、N兩點磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，B錯誤；C．依據(jù)等量同種電荷電場線的分布可知，從P到O1的電場強(qiáng)度可能先增大后減小或始終減小，不行能先減小后增大，C錯誤；D．依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，無窮遠(yuǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0，所以從無窮遠(yuǎn)處到處磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以從M點到O2點磁感應(yīng)強(qiáng)度可能先增大后減小，D正確。故選D。5.如圖所示，矩形abcd的ad、bc邊長為2L，ab、cd邊長為L。一半徑為L的半圓形區(qū)域（圓心O在bc中點）內(nèi)有方向垂直紙面對里、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從b點以速度v0沿bc方向射入磁場，粒子恰能通過d點。不計粒子的重力，則粒子的速度v0大小為A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】粒子沿直徑飛入，依據(jù)徑向?qū)ΨQ特點確定圓心，如圖所示：依據(jù)幾何關(guān)系：解得：連接，依據(jù)幾何關(guān)系：解得：這里我們簡潔供應(yīng)一種計算的計算方法：聯(lián)立方程解得：洛倫茲力供應(yīng)向心力：解得：，D正確，ABC錯誤。故選D。6.如圖所示，電阻R、電容器C與一半徑為r的單匝圓形線圈連成閉合回路，線圈內(nèi)有垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場。在時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B勻稱增加到2B。在此過程中A.流過R的電流方向從a到b B.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為C.電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電 D.電阻R消耗的功率漸漸增大【答案】AB【解析】【詳解】AC．線圈內(nèi)垂直紙面對里的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，依據(jù)楞次定律可知線圈內(nèi)的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面對外，依據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流為逆時針方向，所以通過電阻的電流為從a到b，說明a點電勢高，則電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，A正確，C錯誤；B．依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：B正確；D．電動勢恒定，通過電阻的電流恒定，依據(jù)電功率：可知電阻上消耗的功率不變，D錯誤。故選AB。7.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1>r，電壓表和電流表均為志向電表。開關(guān)S閉合后，平行金屬板中的帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。在將滑動變阻器的滑片P向b端滑動的過程中，下列說法正確的是A.R3的功率變大 B.電源的輸出功率肯定減小C.電壓表、電流表的示數(shù)均變大 D.電容器C所帶電量削減，液滴向下加速運動【答案】CD【解析】【詳解】AC．滑片P向b端移動，滑動變阻器阻值變小，電路總電阻變小，依據(jù)閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，上分壓增大，電壓表示數(shù)變大，和構(gòu)成的并聯(lián)電路分壓減小，通過的電流減小，則通過的電流增大，電流表示數(shù)增大，依據(jù)電功率：可知上消耗的功率變小，A錯誤，C正確；B．輸出功率與外電路電阻的關(guān)系如圖所示：因為，所以總電阻減小，依據(jù)圖像可知電源的輸出功率變大，B錯誤；D．電容器和并聯(lián)，電容器兩端電壓與兩端電壓相等，依據(jù)上述分析可知電容器兩端電壓減小，依據(jù)電容的定義：不變，減小，帶電量減小，平行板電容器之間為勻強(qiáng)電場，依據(jù)：可知電場強(qiáng)度減小，液滴受到豎直向上的電場力減小，豎直向下的重力不變，液滴加速向下運動，D正確。故選CD。8.如圖所示，矩形abcd處在勻強(qiáng)電場中，電場線與矩形所在平面平行，ab=cd=L，ad=bc=2L，a點電勢φa=10V，b點的電勢φb=12V，c點的電勢φc=8V。一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子從b點以初速度v0射入電場，入射方向與bc成45°角，一段時間后恰好經(jīng)過c點。不計帶電粒子的重力，下列說法中正確的是A.d點的電勢φd=6VB.電場強(qiáng)度的方向由b指向dC.電場強(qiáng)度的大小為D.帶電粒子從b點運動到c點的時間為【答案】AD【解析】【詳解】AB．在勻強(qiáng)電場中，沿著隨意方向前進(jìn)相同的距離，電勢改變相同，所以：解得：可知中點的電勢也為，畫出等勢面，沿電場線方向電勢降低，又因為電場線和等勢面到處垂直，畫出電場線方向如圖：A正確，B錯誤；C．依據(jù)勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系：依據(jù)幾何關(guān)系可知：解得：，C錯誤；D．據(jù)圖可知粒子在b點初速與電場力垂直，所以粒子在初速度方向上做勻速直線運動，水平位移：所以：D正確故選AD。第Ⅱ卷三、非選擇題：全為必考題，每個試題考生都必需做答。共174分。9.某同學(xué)利用如圖所示的器材做“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗。器材包括：靈敏電流計、直流電源、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線若干（圖中沒有畫出）。（1）請你依據(jù)試驗須要用筆畫線代替導(dǎo)線幫助該同學(xué)在實物圖上連線，連接滑動變阻器的兩根導(dǎo)線要求接在接線柱C和D上________。（2）連接好試驗電路后，在閉合電鍵瞬間，該同學(xué)發(fā)覺電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。在以下操作步驟中他將視察到的試驗現(xiàn)象是：①閉合電鍵后，將滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C端滑動時，電流計指針將_____（選填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。②閉合電鍵后，快速將線圈A中鐵芯向上拔出時，電流計指針將______（選填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。③將電鍵斷開的瞬間，電流計指針將______（選填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。【答案】(1).(2).右偏(3).左偏(4).左偏【解析】【詳解】（1）[1]依據(jù)試驗原理和目的連接電路：（2）①[2]閉合電鍵瞬間，穿過B的磁通量增加，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，閉合電鍵后，將滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C端滑動時，流過A的電流增大，磁極方向未變，磁通量增大，所以電流表指針右偏；②[3]同理，閉合電鍵后，快速將線圈A中的鐵芯向上拔出時，磁極未變，磁通量減小，電流表指針左偏；③[4]將電鍵斷開的瞬間，磁極未變，磁通量減小，電流表指針左偏。10.如圖所示為某同學(xué)做“測定金屬絲的電阻率”試驗時采納的試驗電路。試驗室中備有如下器材：A．待測金屬絲（電阻約3Ω）B．電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）C．電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約0.025Ω）D．電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）E．電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）F．滑動變阻器R1（總阻值約10Ω）G．滑動變阻器R2（總阻值約1000Ω）H．學(xué)生電源（電動勢約4.0V，內(nèi)阻很小）I．導(dǎo)線若干，電鍵K、刻度尺、螺旋測微器（1）電流表應(yīng)選擇______，電壓表應(yīng)選擇______，滑動變阻器應(yīng)選擇______。（2）用刻度尺測出接入電路部分金屬絲的長度L；用螺旋測微器測出金屬絲的直徑D；閉合電鍵后，調(diào)整滑動變阻器滑片的位置，測出多組U和I的數(shù)據(jù)，做出關(guān)系圖像，圖像斜率為k，則金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=____________（用題目中所給出的字母表示）。（3）本試驗的系統(tǒng)誤差主要來源于_____________（選填“電流表分壓”或“電壓表分流”），分析可得ρ測________ρ真（選填“＜”、“＝”或“＞”）?！敬鸢浮?1).A1(2).V1(3).R1(4).(5).電壓表分流(6).＜【解析】【詳解】（1）[1][2]電源電動勢約為，所以電壓表選擇的量程即可，依據(jù)歐姆定律：可知電流表選擇的量程即可；[3]滑動變阻器的阻值選擇便于調(diào)整電阻進(jìn)行分壓，并且可以滿意愛護(hù)電路的要求；（2）[4]圖像的斜率為電阻，所以：依據(jù)電阻定律：橫截面積：聯(lián)立方程解得：；（3）[5]電流表測量的是流過電壓表和金屬絲的總電流，所以電壓表分流導(dǎo)致誤差；[6]電流測量偏大，依據(jù)歐姆定律可知電阻測量偏小，依據(jù)電阻率的表達(dá)式可知：。11.如圖所示，足夠長的兩平行粗糙導(dǎo)軌水平放置，間距L=0.3m，在導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下、強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場。一阻值為R=2Ω的電阻接在導(dǎo)軌的a、b兩端，b端接地。一質(zhì)量為m=0.1kg、長為L=0.3m、阻值為r=1的直金屬桿MN在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右勻速運動，桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知，金屬桿MN與導(dǎo)軌間的動摩擦因素為μ=0.25，導(dǎo)軌電阻可忽視，g取10m/s2。求：（1）試推斷a、b兩端哪端的電勢較高？并求出a端的電勢φa；（2）金屬桿MN所受拉力F的大小。【答案】(1)a端的電勢較高，，(2)0.265N?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）由右手定則可以推斷通過R的電流方向由a到b，a端的電勢較高桿MN做切割磁感線的運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：通過電阻R的電流：電阻R兩端的電勢差：其中，，解得a端的電勢：；（2）導(dǎo)體棒所受安培力為：導(dǎo)體棒所受摩擦力為：導(dǎo)體棒向右勻速運動，所受合外力為零：12.如圖所示，虛線左側(cè)存在方向豎直向上、強(qiáng)度為E勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面對里、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，虛線右側(cè)存在方向豎直向下、強(qiáng)度也為E的勻強(qiáng)電場，為以O(shè)點為圓心的光滑絕緣圓弧。一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）由M點靜止釋放，經(jīng)過一段時間后運動至M點正下方的Q點（圖中沒有畫出）。已知，電場強(qiáng)度，圓弧半徑為L，重力加速度為g。求：（1）小球運動至N點時對軌道的壓力；（2）M點和Q點之間的距離?！敬鸢浮?1)6mg，方向豎直向下，(2)?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）小球由M點運動到N點做圓周運動，設(shè)小球運動到N點速度為v，由動能定理得：其中：由牛頓其次定律可得：解得：，由牛頓第三定律可得：小球運動至N點時對軌道的壓力大小為6mg，方向豎直向下（2）小球由N點運動到P點做勻速圓周運動小球由P點運動到Q點做類平拋運動水平方向上：豎直方向上：依據(jù)牛頓其次定律：解得：M點和Q點之間的距離為：13.如圖所示，兩平行金屬板水平放置，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，板間距離為d，板長為。一質(zhì)量為m，帶電量為q正粒子（不計重力）貼近上極板左邊緣以初速度v0垂直進(jìn)入電場，恰好從下極板右邊緣飛出電場。經(jīng)過一段時間后，粒子進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面對里的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中沒有畫出），離開磁場時速度恰好水平向右。求：（1）粒子離開電場時的速度v的大小及方向；（