高級中學名校試卷PAGEPAGE1四川省成都市2024-2025學年高二上學期期末物理試卷一、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，只有一項是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.帶電粒子在電場中一定沿電場線運動B.帶電粒子在電場中一定受到電場力的作用C.帶電粒子在磁場中一定受到洛倫茲力作用D.通電導線在磁場中一定受到安培力的作用【答案】B【解析】A．帶電粒子在電場中不一定沿電場線運動，與帶電粒子的初狀態有關，故A錯誤；B．帶電粒子在電場中一定受到電場力的作用，故B正確；CD．帶電粒子在磁場中不一定受到洛倫茲力的作用，通電導線在磁場中也不一定受安培力作用，比如帶電粒子速度方向或通電導線平行于磁場方向時，故CD錯誤。故選B。2.關于單擺做簡諧振動，下列說法正確的是（）A.擺球經過平衡位置時合力為零B.擺球經過平衡位置時回復力不為零C.僅增大擺球質量，單擺周期增大D.僅增大擺長，單擺周期增大【答案】D【解析】AB．單擺做簡諧運動的過程中，擺球經過平衡位置時，回復力為零，但所受的合力提供向心力，故所受合力不為零，故AB錯誤；CD．由單擺周期公式可知擺球質量對周期無影響，擺長越長，周期越大，故C錯誤，D正確。故選D。3.關于教材中的四個實驗裝置，下列說法正確的是（）A.圖（a）中導體棒ab切割磁感線時，回路內會產生感應電流B.圖（b）中線圈繞OO′軸旋轉時，線圈內會產生感應電流C.圖（c）中長直導線中電流增大時，線圈內會產生感應電流D.圖（d）中閉合開關后，小磁針偏離原來位置并在新位置保持靜止【答案】A【解析】A．圖（a）中導體棒ab切割磁感線時，閉合回路中磁通量發生變化，回路內會產生感應電流，故A正確；B．圖（b）中線圈繞OO'軸旋轉時，閉合回路中磁通量一直為零，線圈內不會產生感應電流，故B錯誤；C．圖（c）中長直導線中電流增大時，閉合回路中磁通量左右相互抵消，一直為零，線圈內不會產生感應電流，故C錯誤；D．圖（d）中閉合開關瞬間，B中產生感應電流，小磁針偏離原來位置，但由于A所接為直流電源，B中感應電流很快消失，小磁針又將重新回到原來的位置，故D錯誤。故選A。4.材料、長度相同，橫截面積不同的電阻絲Ra、Rb與兩個小燈泡L1、L2按圖示電路連接，單刀雙擲開關接1時，燈泡發光。當開關接2時，下列說法正確的是（）A.L1的亮度增大 B.L2的亮度減小C.電源的總功率減小 D.電源的效率減小【答案】C【解析】AB．電阻絲Ra、Rb材料、長度相同，Ra的橫截面積比Rb的大，則所以當開關接2時，電路總電阻增大，根據閉合電路歐姆定律知總電流減小，則L1的亮度減小。總電流減小，電源的內電壓和L1的電壓都減小，則L2的電壓增大，其亮度增大，故AB錯誤；C．電源的總功率為I減小，E不變，則P減小，故C正確；D．電源的效率為當開關接2時，電路總電阻增大，路端電壓U增大，則電源的效率增大，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，直角三角形ABC處于平行紙面的勻強電場中，AB=4cm，BC=3cm。將電荷量為2×10?4C的正點電荷從A點移到B點，電場力做功為零，從B點移到C點，克服電場力做功為6×10?4J。下列說法正確的是（）A.電場強度方向由A指向B B.電場強度方向由B指向CC.電場強度大小為0.75V/cm D.電場強度大小為1V/cm【答案】D【解析】因為將電荷量為2×10?4C的正點電荷從A點移到B點，電場力做功為零，所以直線AB為一條等勢線，又因為從B點移到C點，克服電場力做功為6×10?4J，所以BC間電勢差為因為電場線與等勢線相交處互相垂直，且沿電場線方向電勢逐漸降低，所以電場強度方向由C指向B，由勻強電場中電勢差與電場強度的關系可知其中UCB=?UBCdBC=3cm聯立可得故選D。6.生物電是細胞或組織在生命活動中產生的電現象，安靜狀態下細胞膜存在靜息電位，其機理為鉀離子K+從膜內流向膜外后，導致細胞膜內側與外側存在電勢差。安靜狀態下膜內外兩側電勢呈現外正內負，電荷分布如圖所示。下列說法正確的是（）A.靜息電位Uab正B.K+在a點電勢能大于在b點電勢能C.K+外流過程中，電場力對K+做負功D.安靜狀態下，將靈敏電流計的兩極分別插入膜內和膜外后，指針不偏轉【答案】C【解析】AB．靜息電位Uab為負，因為b點周圍有很多正電荷，電勢高，a點周圍有很多負電荷，電勢低，所以Uab為負，K+帶正電，在電勢高的地方電勢能大，故AB錯誤；C．K+外流過程中，克服電場力做功，電場力對K+做負功，故C正確；D．安靜狀態下，將靈敏電流計的兩極分別插入膜內和膜外后，因為膜內和膜存在電勢差，電荷發生定向移動，指針發生偏轉，故D錯誤。故選C。7.將矩形線圈按照圖示方式靜止放置于勻強磁場中，閉合開關后線圈能繞轉軸向一個方向持續轉動的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】BD．根據左手定則可知，BD選項中線圈左右兩側導線受到的安培力合力為0，不會使線圈發生偏轉，故BD錯誤；AC．根據左手定則，剛開始線圈左側導線受到的安培力方向向向下，右側導線受到的安培力方向向上，會使導線圈沿逆時針方向轉動，但A選項中，線圈轉過半周后受到的安培力方向與線圈原來的速度方向反向，不能使之持續轉動，C圖中轉過半周時通過的電流方向與速度方向相同，可以持續轉動下去，故A錯誤，C正確。故選C。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.圖（a）為一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x2m和x8m處的質點，圖（b）為質點P的振動圖像。則下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播B.該波的周期為1sC.該波的傳播速度大小為4m/sD.0～2.5s內，質點Q運動的路程為50cm【答案】CD【解析】B．由乙圖可知周期為T2s故B錯誤；C．由甲圖可知波長為8m，結合周期，可知波速為解得故C正確；A．由乙圖P點的振動圖像可知P點之后向下振動，結合甲圖的波形圖，可知該波的傳播方向為沿x軸負方向，故A錯誤；D．由乙圖可知周期2s，故完成次全振動，故Q點通過的路程為故D正確。故選CD。9.洛倫茲力演示儀結構如圖所示，圓形勵磁線圈通電流后，在線圈內部產生垂直紙面方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B=9.2×10?4T。正中央為半徑r=10cm的球形玻璃框，電子槍位于玻璃框球心的正下方，電子從靜止開始經U=1.0×103V的加速電壓加速，并從A點水平向左垂直進入磁場。電子打到玻璃框最左端的C點，速度偏轉角為60°。不計電子重力，下列說法正確的是（）A.勵磁線圈內電流沿順時針方向B.僅增大加速電壓可使電子在玻璃框內做完整圓周運動C.電子的運動半徑為D.電子的荷質比約為1.67×108C/kg【答案】AC【解析】A．電子速度方向水平向左，電子向上偏轉，說明電子剛射入磁場時所受洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，磁場垂直于紙面向里，由安培定則可知，勵磁線圈中電流沿順時針方向，故A正確；B．電子在加速電場中加速，由動能定理得電子磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得僅增大加速電壓U，電子在磁場中的軌道半徑r增大，電子會打在玻璃框上，不能做完整的圓周運動，故B錯誤；C．電子在磁場中做勻速圓周運動，運動軌跡如圖所示由幾何知識可知故C正確；D．電子在加速電場中加速，由動能定理得電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得代入數據解得，電子的比荷故D錯誤。10.圖（a）為示波管的部分原理圖，電子經加速電壓加速后，向右進入水平偏轉電極，電極X、X′間加上圖（b）所示的掃描電壓，內部可視為勻強電場（豎直偏轉電極未畫出）。已知加速電壓為U，水平偏轉電極長L1，間距d，電極右端到熒光屏距離為L2，當掃描電壓周期為T，峰值為U0時，熒光屏上可見一亮點在水平方向上移動。電子比荷為，不計電子重力及電子間的相互作用力，電子通過水平偏轉電極的時間極短。關于掃描過程，下列說法正確的是（）A.電子射入偏轉電極時的速度大小為B.0～入射的電子有可能打到圖（a）所示亮點a的位置C.若要在熒光屏上看到一條水平亮線，應該降低掃描頻率D.熒光屏上亮點移動的速度為【答案】BD【解析】A．電子在加速電場中，根據動能定理可得，電子射入偏轉電極時的速度故A錯誤。B．在時間內，掃描電壓為正，電子在水平偏轉電極間受到沿X′X的電場力，會向X側偏轉，所以入射的電子有可能打到圖（a）所示亮點a的位置，故B正確。C．在熒光屏上看到一條水平亮線的條件需要減小掃描時間，即提高掃描頻率，使得電子在熒光屏上的位置快速變化，由于視覺暫留效應，人眼就會看到一條連續的亮線，而不是降低掃描頻率，故C錯誤。D．電子在水平偏轉電極間做類平拋運動，水平方向豎直方向做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有所以有離開偏轉電場豎直方向速度為vy，有電子離開偏轉電場，做勻速直線運動，水平方向位移豎直方向有則電子所打位置與O之間的距離為由題圖可知，其偏轉電場U與時間在0~T內關系由題圖結合數學知識可知為將其代入，整理有由速度的定義可知，其是物體運動的位移與其時間的比值，在數學上的表示即為位移與時間函數的一階導，可得熒光屏上亮斑移動的速度故D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2個小題，共14分。11.某同學用圖（a）電路觀察平行板電容器的充、放電過程。電路中的電流傳感器與計算機相連，可顯示電路中電流隨時間的變化。圖（a）中電源電動勢為6V，實驗前電容器不帶電。先使S與“1”相連給電容器充電；充電結束后使S與“2”相連，直至放電完畢。計算機記錄電流隨時間變化的i﹣t曲線如圖（b）。（1）充電結束后，使S與“2”相連時，流過R2的電流方向為___________（選填“從左往右”或“從右往左”）；（2）圖（b）中陰影部分面積S1___________S2（選填“>”“＜”或“=”）；（3）若在上述實驗放電完畢后將平行板電容器兩極板間距離增大，再使S與“1”端相連給電容器充電，并記錄此時得到的曲線得到陰影部分面積S3（未畫出），則S2___________S3（選填“>”“＜”或“=”）。【答案】（1）從右向左（2）=（3）>【解析】（1）[1]電容器的右極板與電源的正極相連，所以電容器的右極板帶正電荷，充電結束后，使S與“2”相連時，電容器放電，正電荷從右極板經電阻和電容器左極板的負電荷中和，所以流過R2的電流方向為從右向左；（2）[1]i﹣t圖像與坐標軸所圍面積表示電荷量，在橫軸上方的面積表示給電容器充電的電荷量；橫軸下方的面積表示電容器放電的電荷量，所以S1S2（3）[1]將平行板電容器兩極板間距離增大，根據C可知，電容器的電容變小，電源電壓不變，根據QCU可知，電容器帶電荷量減少，而i﹣t圖像與坐標軸所圍面積表示電荷量，所以S2S312.甲同學在使用手電筒時發現燈泡發出的光變暗了，于是想到將手電筒里串聯的兩節舊干電池中的一節更換為同規格的新電池，將新、舊電池搭配使用。乙同學則指出課本必修第三冊中在關于電池組相關內容中提到同型號的新、舊電池不合適組成電池組。于是，甲、乙兩同學想設計方案來探究手電筒中將新、舊電池搭配使用是否合理。Ⅰ.一節舊干電池的電動勢約為1.4V，內阻約為幾歐姆。為測量其電動勢和內阻，實驗室提供以下器材：電壓表（量程0～3V，內阻很大），電流表（量程0～0.6A，內阻約2Ω），滑動變阻器（0～20Ω），開關S和導線若干。（1）為盡量減小實驗誤差，實驗電路圖應采用_______（填“圖（a）”或“圖（b）”）方案；（2）通過多次測量并記錄對應的電流表示數I和電壓表示數U，利用這些數據畫出了U﹣I圖線，如圖（c）所示。由圖線得此干電池的電動勢E=___________V，內阻r=___________Ω。Ⅱ.兩同學獲知手電筒中小燈泡的電阻為4Ω（電阻視為不變），且通過查閱資料得出電動勢和內阻分別為（E1，r1）和（E2，r2）的兩電池串聯后形成的電池組的電動勢為E1+E2，內阻為r1+r2。（3）兩同學獲悉一節同型號新電池的電動勢為1.5V，內阻為0.2Ω。若將已測得電動勢和內阻的舊電池與一節同型號的新電池串聯作為電池組為小燈泡供電時，電池組效率為η1；兩節同型號的新電池串聯作為電池組為小燈泡供電時，電池組效率為η2，則___________。【答案】（1）（a）（2）1.383.8（3）0.55【解析】（1）電流表內阻約為2Ω，如果采用圖（b）所示電路圖電池內阻的測量誤差太大，為減小實驗誤差，應選擇圖（a）所示電路圖（2）[1][2]由閉合電路的歐姆定律U=E-Ir由圖（c）所示圖像可知，電池的電動勢E=1.38V內阻r（3）由閉合電路的歐姆定律得I1，I2電池組的效率η1，η2代入數據解得0.55四、計算題：本題共3個小題，共40分。13.某小組通過實驗測得玩具電動機電流隨電壓變化的I﹣U圖像如圖所示，電壓小于1V時，電動機不轉，且圖像為直線；當電壓U=6V時，電動機恰好正常工作。忽略電動機內阻變化。求：（1）電動機的內阻r；（2）電動機正常工作時電動機的輸出功率P和機械效率η（計算結果保留兩位有效數字）。【答案】（1）1Ω（2）12W，67%【解析】（1）由I﹣U圖像可得電壓為1V時，電流為1A，此時電動機不轉，其電路為純電阻電路，內阻為（2）電動機正常工作時，從I﹣U圖像可得電壓為U=6V，電流為I=2A，電動機消耗的電功率為P=UI=6×2W=12W電動機的發熱功率為P熱=I2r=22×1W=4W電動機正常工作時電動機的輸出功率為P機械=P-P熱=12W-4W=8W電動機正常工作時電動機的機械效率為14.如圖所示，地面上方存在范圍足夠大、方向水平向右的勻強電場，長為L的絕緣輕繩一端固定在離地高度為3L的O點，另一端連接一個質量為m、電荷量為q（q>0）的帶電小球（可視為點電荷），小球靜止時繩與豎直方向夾角θ=45°，重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）求勻強電場的電場強度大小E；（2）將小球拉到與O點等高的B點，給小球一豎直向下的初速度，求小球運動到O點正下方C點時的速度大小v；（3）在（2）問情況下，小球運動到C點時細繩突然斷裂，求從細繩斷裂到小球落到地面所需的時間t及落地點與O點的水平距離x。【答案】（1）（2）