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的作用

D.通電導線在磁場中一定受到安培力的作用

【答案】B

【解析】

【詳解】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】

【詳解】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

T

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（）

導體棒、導軌與靈敏電流線圈平面與長直導線與線圈對連，另一個上方放置檢測電流的小磁針

計構成閉合回路勻強磁場平行稱軸重合且彼此絕緣（磁針畬/回路足夠遠）

圖（a）圖（b）圖（c）圖（d）

A.圖（a）中導體棒必切割磁感線時，回路內會產生感應電流

B.圖（b）中線圈繞軸旋轉時，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】

【詳解】A.圖（a）中導體棒油切割磁感線時，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。。‘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Ao

4.材料、長度相同，橫截面積不同的電阻絲兄、品與兩個小燈泡Li、L2按圖示電路連接，單刀雙擲開關

C.電源的總功率減小D.電源的效率減小

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.電阻絲心、Rb的材料、長度相同，尺的橫截面積比Rb的大，則

Ra<Rh

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L的亮度減小。總電流減

小，電源的內電壓和Li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

P=EI

/減小，E不變，則P減小，故C正確；

D.電源的效率為

=—xlOO%

7EI

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A8C處于平行紙面勻強電場中，AB=4cm,BC=3cm?將電荷量為2x10-4

C的正點電荷從A點移到B點，電場力做功為零，從8點移到C點，克服電場力做功為6x10-4J。下列說

法正確的是（）

A.電場強度方向由A指向8B.電場強度方向由B指向C

C.電場強度大小為0.75V/cmD.電場強度大小為1V/cm

【答案】D

【解析】

【詳解】因為將電荷量為2x10-4C的正點電荷從A點移到8點，電場力做功為零，所以直線為一條等

勢線，又因為從8點移到C點，克服電場力做功為6x10-4J,所以間電勢差為

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2,由勻

強電場中電勢差與電場強度的關系可知

UCB=ECIBC

其中UCB=-UBC,dec=3cm,聯立可得

E=lV/cm

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（）

膜外

K+膜內

++++++++

膜外

A.靜息電位Uab為正

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】

【詳解】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Co

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

【答案】c

【解析】

【詳解】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Co

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f=0時刻的波形圖，P、。分別是平衡位置為x=2m和x=8m處的質點，圖

（6）為質點尸的振動圖像。則下列說法正確的是（）

圖(a)

A,該波沿x軸正方向傳播B.該波的周期為1s

C.該波傳播速度大小為4m/sD.0~2.5s內，質點0運動的路程為50cm

【答案】CD

【解析】

【詳解】B.由乙圖可知周期

T=2s

故B錯誤；

C.由甲圖可知波長為81，結合周期，可知波速為

2

v=-

T

解得

v=4m/s

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

2.5s_5

~2s~~4

次全振動，故。點通過的路程為

—x4A=』x4xlOcm=50cm

44

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8=9.2x10-4正中央為半徑廠=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=1.0x103V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玻璃框內做完整圓周運動

C.電子的運動半徑為迎8cm

3

D.電子的荷質比約為1.67x108C/kg

【答案】AC

【解析】

【詳解】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，勵磁線圈中的電流沿順時針方向，故A正確;

B.電子在加速電場中加速，由動能定理得

12

eU=—mv—0

2

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

v2

evB=m—

r

解得

2mU

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

102073

R=------二—^rcm=cm

sin60043

2

故C正確;

D.電子在加速電場中加速，由動能定理得

12

eU=—mv—0

2

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

v2

evB=m一

R

代入數據解得，電子的比荷

—?1.77xlO11C/kg

m

故D錯誤。

故選AC。

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L,間距d,電極右端到熒光屏距離為七，當掃描電壓周期為T,峰值為Uo時，熒光屏上可見一亮

點在水平方向上移動。電子比荷為上，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

m

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J—

Vm

B.0?工入射的電子有可能打到圖（a）所示亮點。的位置

2

C.若要在熒光屏上看到一條水平亮線，應該降低掃描頻率

4+4

D.熒光屏上亮點移動的速度為

22

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.電子在加速電場中，根據動能定理

eU=mvg

可得，電子射入偏轉電極時的速度

故A錯誤。

B.在0—-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

2

0--入射的電子有可能打到圖（a）所示亮點a的位置，故B正確。

2

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

A=

豎直方向做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有

所以有

12U。/

y二一印1二-----

1｝2114Ud

離開偏轉電場豎直方向速度為Vy,有

%=附

電子離開偏轉電場，做勻速直線運動，水平方向位移

L[=

豎直方向有

mavQV02ud

則電子所打位置與。之間的距離為

丫=%+為=

4dU

由題圖可知，其偏轉電場U與時間在0~7內關系由題圖結合數學知識可知為

U=^t-uo

將其代入，整理有

y=(L]+2L2R1j200

t—U。

4dU

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）o

（1）充電結束后，使S與“2”相連時，流過&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Si&（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），貝US?S3（選填或

"="）?

【答案】（1）從右向左

（2）=（3）>

【解析】

【小問1詳解】

[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，所以流過此的電流方向為從右向左；

【小問2詳解】

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

51=&

【小問3詳解】

[1]將平行板電容器兩極板間距離增大，根據

4汽kd

可知，電容器的電容變小，電源電壓不變，根據

Q=CU

可知，電容器帶電荷量減少，而i7圖像與坐標軸所圍面積表示電荷量，所以

S>S3

12.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。

圖(a)圖⑹

I.一節舊干電池的電動勢約為L4V,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。?3V,內阻很大），電流表（量程。?0.6A,內阻約2Q）,滑動變阻器（0-20Q）,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（。）”或“圖（6）”）方案；

（2）通過多次測量并記錄對應的電流表示數/和電壓表示數U,利用這些數據畫出了U-/圖線，如圖

（c）所示。由圖線得此干電池的電動勢￡=V,內阻片Qo

II.兩同學獲知手電筒中小燈泡的電阻為4。（電阻視為不變），且通過查閱資料得出電動勢和內阻分別為

（Ei,n）和（E2,廠2）的兩電池串聯后形成的電池組的電動勢為E1+%,內阻為n+廠2。

（3）兩同學獲悉一節同型號新電池的電動勢為1.5V,內阻為0.2。。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，電池組效率為機；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〃2,則幺=

%

【答案】（1）（a）(2)①.1.38②.3.8

(3)0.55

【解析】

【小問1詳解】

電流表內阻約為2Q,如果采用圖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

【小問2詳解】

[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

AU1.38-1.00

r=-----=0=3.80

A/0.10

【小問3詳解】

由閉合電路的歐姆定律得

._石新+昂

2E新

71—，12=

&+能+相%+2%

電池組的效率

+與）'F2E新

代入數據解得

7

=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/-U圖像如圖所示，電壓小于IV時，電動機不

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尸和機械效率〃（計算結果保留兩位有效數字）。

【答案】（1）1。（2）12W,67%

【解析】

【小問1詳解】

由/-U圖像可得電壓為IV時，電流為1A,此時電動機不轉，其電路為純電阻電路，內阻為

r=—=1Q

A

【小問2詳解】

電動機正常工作時，從/-U圖像可得電壓為U=6V,電流為/=2A,電動機消耗的電功率為

P=U/=6x2W=12W

電動機的發熱功率為

尸熱=72『22X]W=4W

電動機正常工作時電動機的輸出功率為

產機械=P-P熱=12W-4W=8W

電動機正常工作時電動機的機械效率為

*100%=§x100%標67%

P12

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3乙的。點，另一端連接一個質量為機、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0=45°,重力加速度為g,不計空氣阻力。

（2）將小球拉到與。點等高的8點，給小球一豎直向下的初速度％=盧/，求小球運動到。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f及

落地點與。點的水平距離兀

mp

【答案】（1）—

q

⑵河

（3）,2（夜—1）L

【解析】

【小問1詳解】

小球靜止時，對小球分析受力可知小球帶正電，如圖所示

qE=mgtan6

解得

q

【小問2詳解】

小球從B點到C點，根據動能定理得

11

mgL-qEL=—mv2--mv^9

解得

v=>/2gL

【小問3詳解】

細繩突然斷裂后，小球在重力和電場力的作用下做勻變速曲線運動，豎直方向做自由落體運動，則有

1,

3L-L=-gt2

解得

小球水平方向加速度大小為

坦=蟹

mm

下落過程，小球水平方向的位移為

12

x=vt——at

2

解得落地點與。點的水平距離

x=2(V2-l)L

15.如圖所示，勻強磁場區域I、II、III寬度為3區域I高度為返：，區域II、III上下無限延伸，三個

2

區域磁場的磁感應強度大小相等，方向如圖。磁場左右兩側沿軸線。1。2分別存在方向如圖所示的電場，

場強大小與到磁場邊界的距離X成正比，即￡=加(公為比例系數)。一質量為加，帶電量為4(?>0)的粒

子以速度vo從磁場I左邊界中點。1垂直邊界射入，經I、II區域邊界上的尸點進入II區域，速度方向與

邊界夾角為60。。忽略邊界效應及粒子重力。求：

(2)粒子從5點出發到第一次回到Oi點的過程中，在磁場運動的路程si及電場中運動的路程S2；

(3)粒子運動一個完整周期的總時間(已知回復力為“=一質的簡諧振動，周期為T=2肛生)。

26mV。

【答案】（1）

qL

(2)Sl=^kk,S2=2V0

8百萬Lc

(3)———+2萬