河南省南陽市2024-2025學(xué)年高二（上）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.鐵環(huán)上繞有對稱的絕緣通電導(dǎo)線，電流方向如圖所示，貝1|（）

?A

A.鐵環(huán)中心。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0B.鐵環(huán)中心。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向右

C.鐵環(huán)正上方的力點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下D,鐵環(huán)正下方的B點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上

2.1932年，美國物理學(xué)家安德森在宇宙線實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了正電子（正電子與電子質(zhì)量相同，但是帶等量的正

電荷）。他利用放在強(qiáng)磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚6rmn的鉛板，借以減慢粒

子的速度。當(dāng)宇宙線粒子通過云室內(nèi)的強(qiáng)磁場時(shí)，拍下粒子徑跡的照片，如圖所示。這個(gè)粒子的徑跡與電

子的徑跡十分相似，只是偏轉(zhuǎn)方向相反。由此，安德森發(fā)現(xiàn)了正電子，并由于這一發(fā)現(xiàn)，獲得了1936年的

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。由于所加鉛板降低了粒子的運(yùn)動(dòng)速度，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的軌道半徑就會(huì)變小，所以根

據(jù)鉛板上下粒子徑跡的偏轉(zhuǎn)情況，可以判定（）

爵

安德森記錄的正電子的徑跡

A.圖中的粒子是由上向下運(yùn)動(dòng)的

B.圖中磁場方向應(yīng)垂直于紙面向內(nèi)

C.圖中上半部分的磁感強(qiáng)度大于下半部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度

D.圖中上半部分的磁感強(qiáng)度小于下半部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度

3.操作1：取一只微安表，用手晃動(dòng)表殼，觀察表針相對表盤擺動(dòng)的情況。操作2：用導(dǎo)線把微安表的兩個(gè)

接線柱連在一起，再次晃動(dòng)表殼，觀察表針相對表盤的擺動(dòng)情況（）

A.操作1中表針的晃動(dòng)比操作2中更劇烈

B.操作2中表針的晃動(dòng)比操作1中更劇烈

C.操作1、操作2中表針的晃動(dòng)劇烈程度相同

D.運(yùn)輸微安表時(shí)不能把正、負(fù)接線柱連在一起

4.在如圖所示的電路中，兩個(gè)燈泡&和4的規(guī)格相同，&與線圈L串聯(lián)后接到電源上，&與可調(diào)電阻R串

聯(lián)后接到電源上。先閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻R,使兩個(gè)燈泡的亮度相同，再調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Ri，使它們都正常

發(fā)光，然后斷開開關(guān)S（）

A.在斷開開關(guān)S時(shí)，燈泡&閃亮一下后逐漸熄滅

B.在斷開開關(guān)S時(shí),燈泡&閃亮一下后逐漸熄滅

C.在斷開開關(guān)S時(shí)，燈泡&、久均閃亮一下后逐漸熄滅

D.在斷開開關(guān)S時(shí)，燈泡&、久均不閃亮，直接逐漸熄滅

5.如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直的矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中，線框

面積為S,MN邊水平，線框繞某一豎直固定軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（按俯視的順時(shí)針方向）。在MN邊與磁場

方向的夾角到達(dá)30。的時(shí)刻（圖示位置），導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢（）

B.大小為

1

C.大小為京BS3D.方向沿KNMLK

6.如圖所示，在與紙面平行的勻強(qiáng)電場中有2、B、C三個(gè)點(diǎn)，是邊長為10an的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),

其電勢分別為中心=6V、%=2U和9c=一21/。則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為（）

?C

A??B

A.80N/CB.0.8N/CC.40/V/CD.OAN/C

7.如下圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)

輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用品表示，變阻器R代

表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器變化時(shí)，相當(dāng)于R的值變化（滑動(dòng)片向下或向上移動(dòng)）。如果變壓器上的

能量損失可以忽略，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電流表4的讀數(shù)不變B.電壓表明的讀數(shù)變大

C.電壓表匕的讀數(shù)變小D.電流表42的讀數(shù)變小

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.在一次科學(xué)晚會(huì)上，一位老師表演了一個(gè)“魔術(shù)”：如圖，一個(gè)沒有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條

和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機(jī)的兩極相連。在塑料瓶里放一盤點(diǎn)燃的蚊香，很快就看

見整個(gè)透明塑料瓶里煙霧繚繞。搖動(dòng)起電機(jī)，頓時(shí)塑料瓶清澈透明，停止搖動(dòng)，又是煙霧繚繞。若鋸條接

電源負(fù)極，金屬片接正極，下列說法正確的是（）

A.起電機(jī)搖動(dòng)時(shí)，塑料瓶內(nèi)鋸條附近電場強(qiáng)度最大

B.起電機(jī)搖動(dòng)時(shí)，煙塵帶負(fù)電

C.消失的煙塵最終運(yùn)動(dòng)到了鋸條上

D.消失的煙塵是從瓶口和瓶底跑掉的

9.如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，Qi為4.0x10-肥、Q2為-1OX10-8。，分別固定在久軸的坐標(biāo)為0和

6cm的位置上。下到說法正確的是（）

21

-----?----'------'-------'------'--------'-----?------------?

0123456x/cm

A.x軸上x=4cm的位置的電場強(qiáng)度為0

B.%軸上久=12cm的位置的電場強(qiáng)度為0

C.%軸上0<x<6cm和x>12cni的位置的電場強(qiáng)度的方向是沿x軸的正方向的

D.取無窮遠(yuǎn)處電勢為0,x軸上x>3cm的位置電勢均為負(fù)

10.有一塊小量程電流表，滿偏電流為50/M,內(nèi)阻為8000。現(xiàn)要將它改裝成0?InM、0?的兩量程

電流表，某同學(xué)除了參考電路圖甲外，還設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路（）

A.甲電路可以防止換擋時(shí)電流全部流經(jīng)表頭，更加安全

B.乙電路可以防止換擋時(shí)電流全部流經(jīng)表頭，更加安全

C.若采用圖甲的電路，則匕=4.02。

D.若采用圖甲的電路，則7?2=37.890

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共12分。

11.某同學(xué)為了探究電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)操作

如下：

E-2

-B

A隨后再斷開開關(guān)52，閉合S「電壓表示數(shù)再次減少一半。

A把開關(guān)Si接1,用幾節(jié)干電池串聯(lián)后給a充電，可以看到a充電后兩極板具有一定的電壓。

c.斷開開關(guān)s「閉合開關(guān)52,讓B的兩極板完全放電。

D把開關(guān)S1接2,使另一個(gè)相同的但不帶電的電容器B跟4并聯(lián)，可以看到電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话搿?/p>

該同學(xué)的操作順序應(yīng)為o為了得到更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以重復(fù)O

12.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。某市對市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測，

結(jié)果發(fā)現(xiàn)有不少樣品的電導(dǎo)率(電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo))不合格。

(1)你認(rèn)為不合格的純凈水的電導(dǎo)率是偏大還是偏小？

(2)為了方便測量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，容器兩端用

金屬圓片電極密封，如圖甲所示。請用筆畫線表示導(dǎo)線，連接測量純凈水樣品電阻的電路。

(3)用游標(biāo)卡尺測量塑料圓柱形內(nèi)徑d,示數(shù)如圖乙所示，則d=

1主尺2cm

??I????I????I????I

~~|IIII|II~~III~~

0游標(biāo)尺10

乙

(4)如果測得塑料圓柱形容器內(nèi)徑為d,長度為2,某次測量電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,請寫出電導(dǎo)

率的表達(dá)式o

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。

13.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，力為粒子加速器，加速電壓為Ui；B為速度選擇器，磁場

與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為當(dāng)，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為殳。今有一質(zhì)量為小、電

荷量為e的正粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)。求：

(1)粒子的速度"為多少？

(2)速度選擇器兩板間電壓外為多少？

(3)粒子在為磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大？

14.圖中的abed是一個(gè)粗細(xì)均勻邊長為用勺正方形導(dǎo)線框，其電阻為R。線框以恒定速度團(tuán)沿%軸運(yùn)動(dòng)，并穿

過圖中所示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8。如果以x軸的正方向作為安培力的正方向，線框在圖示位置

的時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。

(1)請通過計(jì)算在坐標(biāo)紙上作出線框所受的安培力隨時(shí)間變化的圖像，標(biāo)明圖線關(guān)鍵位置的坐標(biāo)值；

(2)線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的熱；

(3)線框進(jìn)入磁場的過程中流過導(dǎo)線任意橫截面的電量(絕對值)和a、b兩點(diǎn)間的電壓。

15.有一種電子儀器叫作示波器，可以用來觀察電信號隨時(shí)間變化的情況。示波器的核心部件是示波管，

圖甲是它的原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。電子槍的作用是產(chǎn)生高速飛行

的一束電子。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'之間和偏轉(zhuǎn)電極YT'之間都沒有加電壓，電子束從電子槍射出后沿直線運(yùn)

動(dòng)，打在熒光屏中心，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。如果示波管的丫丫,偏轉(zhuǎn)電極上加的是如圖丙所示的待測的信

號電壓，XX'偏轉(zhuǎn)電極接入儀器自身產(chǎn)生的如圖丁所示的鋸齒形掃描電壓，電子質(zhì)量為小，帶電量為-e,

初速度為o,加速電壓為力，yy'之間的距離為心，左右方向長度為XX'之間的距離為42，左右方向的

長度為％，x'右側(cè)到熒光屏的距離為電子在示波管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)小于T,不計(jì)偏轉(zhuǎn)電極XX'與丫『之間

的水平距離，求

甲示波管的結(jié)構(gòu)乙熒光屏(從右向左看)

丙信號電壓

(1)0?T內(nèi)任意時(shí)刻t熒光屏上的亮斑的x坐標(biāo);

(2)0?T內(nèi)任意時(shí)亥i|t熒光屏上的亮斑的y坐標(biāo);

(3)由于T比視覺暫留時(shí)間(約為0.1s)小得多，所以觀察者在熒光屏上看到的是穩(wěn)定的亮線，請?jiān)谧鴺?biāo)紙上

畫出x、y坐標(biāo)軸，先求出x、y坐標(biāo)的最大值，再畫出亮線的圖像。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】將通電導(dǎo)線視為兩部分，即看做兩個(gè)左右對稱放置的通電螺線管。由安培定則分別得到左右兩邊

螺線管的磁場上端均為N極，下端為S極，根據(jù)通電螺線管周圍空間磁感線的分布特點(diǎn)，可知。處磁感應(yīng)強(qiáng)

度方向向下，鐵環(huán)中心。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0;鐵環(huán)正上方的力點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，鐵環(huán)正下方的B

點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也向上。

故選

2.【答案】B

【解析】A粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力qvB=萼

K

可得半徑為R=手

qB

粒子穿過鉛板后速度減小，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑減小，由圖可知正電子從下向上穿過鉛板。A錯(cuò)誤；

8.由左手定則可知磁場的方向垂直紙面向里。8正確；

CD.圖中上半部分的磁感強(qiáng)度等于下半部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度，CD錯(cuò)誤。

故選瓦

3.【答案】A

【解析】A8C.操作1中晃動(dòng)電表，由于形不成閉合回路，所以表內(nèi)只有感應(yīng)電動(dòng)勢，沒有電流，導(dǎo)體不受

安培力的作用，表針的晃動(dòng)幅度較大；操作2中微安表內(nèi)會(huì)形成閉合回路，晃動(dòng)電表，既有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)

生，也有感應(yīng)電流產(chǎn)生，導(dǎo)體受到安培阻力的作用，表針晃動(dòng)幅度會(huì)變小，所以操作1中表針的晃動(dòng)比操

作2中更劇烈，故A正確，8c錯(cuò)誤；

D運(yùn)輸微安表時(shí)能把正、負(fù)接線柱連在一起，使得電表指針晃動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體受到安培阻力的

作用，減小電表指針擺動(dòng)角度，保護(hù)電表指針，故。錯(cuò)誤。

故選A。

4.【答案】D

【解析】一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S,4和4與4R構(gòu)成回路，L相當(dāng)于電源，因原來兩個(gè)燈泡

的亮度相同，則兩支路電流相等，所以不會(huì)出現(xiàn)①、①閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象，人1、4都會(huì)逐漸變

暗，且同時(shí)熄滅。

故選￡（。

5.【答案】B

【解析】MN邊與磁場方向成30。時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為e=Emcosa)t=BSacos30°=苧BSa

由右手定則可知電流方向?yàn)镵LMNK。

故選8。

6.【答案】A

【解析】如圖

。點(diǎn)的電勢為0D=2V

2

ZC連線中點(diǎn)的電勢與B的電勢相同，根據(jù)等邊三角形的特點(diǎn)可知，過B的等勢面與AC垂直，所以電場方向

由4到C,則有5=第=訶島N/C=80N/C

故選A。

7.【答案】C

【解析】A因輸入電壓不變，故電壓表明的讀數(shù)不變，故8錯(cuò)誤；

4CD.因輸入電壓不變，變壓器匝數(shù)比不變，故電壓表彩的讀數(shù)也不變，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，相當(dāng)

于R減小，R分得的電壓也變小，即電壓表匕的讀數(shù)變小，又由于R減小，則副線圈回路的電阻變小,

故電流表人2的讀數(shù)變大，電流表21的讀數(shù)也變大，故錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

8.【答案】AB

【解析】A由尖端附近的電場線比較密集可知，在鋸條附近的電場強(qiáng)度最大，故A正確；

BCD負(fù)離子在電場力作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電，因此帶負(fù)電煙塵，在電場力作用

下，向金屬片運(yùn)動(dòng)，最終被吸附到金屬片上，故B正確，CD錯(cuò)誤。

故選A瓦

9.【答案】BC

【解析】A兩點(diǎn)電荷在久軸上x=4cm的位置產(chǎn)生的場強(qiáng)均沿x軸正向，可知該點(diǎn)的電場強(qiáng)度不可能為0,

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

4,Ox1

3.x軸上x=12cm的位置的電場強(qiáng)度為E12==k^-----toxio_=。

r\rg0.12z0.06z

選項(xiàng)2正確；

C.久軸上0<x<6cm區(qū)域兩電荷在各點(diǎn)疊加后的場強(qiáng)沿久軸正向，12cm>x>6cm的位置的電場強(qiáng)度的

方向是沿x軸的負(fù)方向，在％>12cm的位置的電場強(qiáng)度的方向是沿%軸的正方向的，選項(xiàng)C正確；

。取無窮遠(yuǎn)處電勢為0,因Qi>\Q2\,可知x軸上x=3cm處的電勢為正，可知%>3cm的位置電勢不是

均為負(fù)，選項(xiàng)。錯(cuò)誤。

故選BCo

10.【答案】AD

【解析】4B.由圖示電路圖可知，圖乙在更換量程時(shí)兩個(gè)分流電阻都沒有并聯(lián)在表頭兩端，容易燒壞表

頭，圖乙所示電路不合理，圖甲所示電路合理，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.對甲電路，量程為10爪4時(shí)也要=M

量程為1版4時(shí)&=學(xué)

尺2十及11g

解得七=4.2。，R2=37.89。

故C錯(cuò)誤，。正確；

故選AD。

11.【答案】BDCACA

【解析】［1］根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及原理可知，同學(xué)的操作順序應(yīng)為8DC4

［2］為了得到更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)重復(fù)C4

12.【答案】⑴偏大

(3)13.7mm

，“、411

(4)-n-

Ttd’U

【解析】(1)不合格的純凈水中含有較多的離子，導(dǎo)電能力好，電阻率偏小，電導(dǎo)率偏大。

(2)容器內(nèi)水的電阻比滑動(dòng)變阻器的電阻大得多，為了使電表指針有較大的偏轉(zhuǎn)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接

法；容器內(nèi)水的電阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，所以采用內(nèi)接法，如圖

(3)游標(biāo)卡尺精確度為O.lnwi,讀數(shù)為d-13mm+7x0.1mm=13.7mm

(4)根據(jù)歐姆定律R=y

根據(jù)電阻定律有R=pg=P念

則電導(dǎo)率為。=工=當(dāng)

P7rdzU

13.【答案】解：(1)粒子經(jīng)加速電場Ui加速，獲得速度U,

由動(dòng)能定理得：eUi=Jzn/,解得：v=伺&；

?*■27m

(2)在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場力與洛侖茲力平衡，

由平衡條件得：eE=evBr,即：吟=evBi，解得:U2=B1(iv=Brd

(3)在B2中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，

即有euB?=my,解得：R=3J^

【解析】(1)根據(jù)動(dòng)能定理可以求出粒子的速度也

(2)在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場力與洛侖茲力平衡，根據(jù)Eq="B求出電壓4；

(3)根據(jù)洛侖茲力提供向心力，可以求出粒子在B2磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

14.【答案】(1)①線框進(jìn)入磁場前I=

解得tl=上

_Lv

由于沒有進(jìn)入磁場，所以安培力是0。

②進(jìn)入磁場過程?20)

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E=Blv

根據(jù)歐姆定律有/=f

K

根據(jù)安培力公式有F妥=UB

解得尸安=p與2J2/

3'K

方向沿久軸負(fù)向。

③進(jìn)入磁場后，離開磁場前2“?4匕，線框中沒有感應(yīng)電流，尸安=0。

22

④離開磁場時(shí)(4Q?5t1),與進(jìn)入磁場過程一樣，尸安=與」，方向沿式軸負(fù)向。

2K

則有線框所受的安培力隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。

(2)線框穿過磁場進(jìn)產(chǎn)生的熱，根據(jù)功能關(guān)系有Q=2F?

解得(2=弟」

K

(3)線框進(jìn)入磁場的過程q=八="=萼

KK

其中210=B12

解得q=4

3