天津市武清区等五区县2024届高二物理第一学期期末联考试题含解析

天津市武清区等五区县2024届高二物理第一学期期末联考试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）

A.任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交

B.电场线和磁感线都是闭合曲线

C.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线

D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大

2、真空中有两个静止的点电荷成、qi,若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则两电

荷间的静电力将变为原来的（）

A.2倍B.4倍

C.8倍D.16倍

3、如图所示，无限长、质量为7”的通电细导体棒°,水平放置在倾角为45。的光滑斜面上，为使棒。能在斜面上保持

静止，可将无限长、电流方向与棒。相同的通电细导体棒心固定在以细导体棒。为中心的圆（如图虚线所示）上的

（）

A.HGFE区域内

B.AHG区域内

C.ABC。区域内

D.E尸GH区域内

4、如图所示，平行金属板中带电质点尸原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器&的

滑片向》端移动时，贝!1（）

A.电压表读数增大

B.电流表读数减小

C.质点尸将向上运动

D.&上消耗的功率逐渐减小

5、如图所示，质量均为m的两个小球A、B固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径,

当杆与碗的竖直半径垂直时，两小球刚好能平衡，则小球A对碗的压力大小为（）

6、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和5,它们与盘间的动摩

擦因数相同，当盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是（）

A.两物体均沿切线方向滑动

B.两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动

C.两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远

D.物体3仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速

度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为3）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过

平板S上的狭缝尸进入另一匀强磁场（磁感应强度为力），最终打在感光板44上，下列说法正确的是（）

A.粒子带负电

B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外

C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EB

D.粒子打在感光板44上的位置越靠近P,粒子的比荷幺越大

m

8、一列简谐横波沿x轴正方向传播，设f=0时刻波传播到x轴上的5质点，波形如图所示。从图示位置开始，A质

点在f=0.6s时第二次出现在波峰位置，则下列正确的是（）

小歹/cm

八5CDE

A

A.该简谐横波的波速等于5m/s

B.f=0.6s时，质点C在平衡位置处且向下运动

C.经f=1.2s,该波传播到x轴上的质点D

D.当质点E第一次出现在波峰位置时，质点3恰好出现在波谷位置

9、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.2m、总电阻为0.005Q的正方形导线框abed

位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场.线

框中感应电动势随时间变化的图线如图所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）.下列说法正确的是（）

；；AE/V

ad：

~00.20.410.61t/s

-0.01----------J------!

图(a)图（b）

A.磁感应强度的大小为0.05T

B.导线框运动速度的大小为0.04m/s

C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.01N

10、一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同电流并且均正常工作时，在相同时间内（）

A.电炉放出的热量等于电动机放出的热量

B.电炉放出的热量大于电动机放出的热量

C.电炉两端电压等于电动机两端电压

D.电炉两端电压小于电动机两端电压

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）高二物理研究性学习小组在学习了恒定电流的相关知识后，设计了一个电路，该电路既能测量出电源电动

势E和内阻r,同时又能描绘一定范围内灯泡的伏安特性曲线。所用器材及已经连接的部分电路如图甲。实验时，当

调节滑动变阻器的阻值时，同时记录电流表A、电压表Vi和电压表V2的示数。经过多次测量，最后描绘出两条

图线，如图乙所示，电压表内阻很大，电流表内阻不计，请回答下列问题。

乙

（1）请你将图甲的实物连线补充完整；

（）

（2）图乙中的（"①”或“②"）图线是表示电压表V的读数和电流表A的读数之间的关系；

（3）电源电动势E=V,内阻片（保留两位有效数字）；

（4）在坐标系中两条图线相交于P点，此时滑动变阻器连入电路的阻值为

12.（12分）如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A、5是电场中的两点，A5两点的连线

长为/且与电场线的夹角为8。一个质量为机，电荷量为+q的带电粒子以初速度%,从A点垂直进入电场，该带电粒

子恰好能经过5点，不考虑带电粒子的重力大小。求:

⑴电场强度E；

（2）AB两点间的电势差UABO

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图，两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=lO的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=37。.金属杆ab垂直导轨放置，质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不

计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当Ro=K2时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,41137。=0.6,

cos370=0.8

（1）求磁感应强度B的大小;

（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

14.（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板“、〜相距d=0.10m,“、〃间的电场强度为E=5.0X105N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为w=4.8xl0-25kg、电荷

量为^1.6xlO>«C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过％板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到8板的。处（图中未画出）.求尸、。之间的距离L

XXXXXXXX

XXXX,®XXXX

15.（12分）45。表示竖直放在电场强度为£=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的3C部分是半径

为尺的,圆环，轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点，而且A5=K=0.2m,把一质量机=0.lkg,带电

4

量为q=+l（T,c的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到达C点的速度大小

⑵小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解题分析】A.任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特点，选项A

正确；

B.电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合的曲线，选项B错误；

C.电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，选项C错误；

D.电场线越密的地方，电场强度越大，由公式F=gE知同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布越密的地方，磁

感应强度越大，同一试探电荷所受的磁场力不一定越大，还与电荷的运动方向与磁感应强度方向的夹角有关，选项D

错误。

故选Ao

2、B

【解题分析】由库仑定律可得：

变化前

F=k”,

r

而变化后，

/,=也送=4/

r2

A.2倍，与结论不相符，选项A错误；

B.4倍，与结论相符，选项B正确；

C.8倍，与结论不相符，选项C错误；

D.16倍，与结论不相符，选项D错误；

3、C

【解题分析】根据题目放上导体棒方后，导体棒。处于静止状态，以导体棒。为研究对象分析受力，即可判断出所受

安培力方向，再根据同向电流相互吸引便能判断出导体棒〜所放的位置范围。

【题目详解】以棒。为研究对象，受力分析，受到重力、斜面的支持力、和棒》电流对棒a的作用力，根据同向电流

相互吸引，且棒a静止，可知棒8如果在竖直线AE左边，合力不可能为0,所以棒8不可能在AE竖直线的左边，可

能在A3C0E区域；要使棒a静止，棒》不可能在用）的下方，否则合力不为0,可能在HA3C。区域；取交集，即棒

分只可能在A5CD区域，故C正确，ABD错误；

故选C。

【题目点拨】本题考查安培力作用下的平衡问题。

4、D

【解题分析】ABC.由图可知，R2与滑动变阻器见串联后与R3并联后，再由Ri串联接在电源两端；电容器与R3并

联；当滑片向8移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增

大；路端电压减小，同时Ri两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流

过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而段中电压增大，故电压表示数减小，因电容器

两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故ABC错误；

D.因&两端的电压减小，由r=一可知，R3上消耗的功率减小；故D正确。

R

故选D。

5、B

【解题分析】由已知条件知，根据对称性可知，4、8间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡知

识可得杆的作用力

【题目详解】由题得知，4、3间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，如图所示：

由共点力的平衡知识可得，碗对小球的弹力N=—^—=2叵根g;故选B.

cos3003

【题目点拨】本题要抓住装置的对称性，明确4、5间的杆子是水平的，再分析小球受力情况，由平衡条件求解

6、D

【解题分析】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，4物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心

力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对

滑动，离圆盘圆心越来越远，但是5所需要的向心力小于5的最大静摩擦力，所以5仍保持相对圆盘静止状态，故

ABC错误，D正确

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7^BD

【解题分析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电

性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。

【题目详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；

B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子

带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；

C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即

qE-qvB

解得

E

v=一

B

故C错误；

D.所有通过狭缝尸的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场戏中做匀速圆周运动，最终打在44上，由

v2

qvB'=m——

R

可知

4」

mRBr

因此粒子打在感光板4必2上的位置越靠近P,表明其半径R越小，则粒子的比荷2越大，故D正确。

m

故选BDo

8、AD

【解题分析】A.U0.6s时，质点A第二次出现在正向最大位移处，则有

/=0.6s=1.5T

得到该波的周期为T=0.4s,由图读出波长为2=2m,则波速为

2u,

v=—=5m/s

T

故A正确。

B.f=0.6s时，质点C振动了0.4s=lT,则质点C在平衡位置处且向上运动。故B错误。

C.简谐波沿x轴正方向传播，UI.2s时间内传播的距离为

x=v/=5x1.2m=6m

所以经U1.2s,该波传播到x轴上x=8m处，故C错误。

D.由于5、E间距离等于1.5倍波长，5与E的振动情况总是相反，则当质点E第一次出现在波峰位置时，质点5

恰好出现在波谷位置。故D正确。

故选ADo

9、AC

【解题分析】根据线框匀速运动的位移和时间求出速度，结合E=BLv求出磁感应强度，根据感应电流的方向，结合楞

次定律得出磁场的方向.根据安培力公式得出导线框所受的安培力

【题目详解】由图象可以看出，020.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入用时0.2s,导线框匀速运动的速度为：

v=—s—lm/s,根据E=BLv知磁感应强度为：B=—=-^T=0.05T,故A正确，B错误.由b图

t0.2Lv0.2x1

可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，根据楞次定律得，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确.在

040.6s内，导线框所受的安培力歹=3辽=4上=6N=0.02N,故D错误.故选AC

R0.005

【题目点拨】本题考查了导线切割磁感线运动，掌握切割产生的感应电动势公式以及楞次定律，本题能够从图象中获

取感应电动势的大小、方向、运动时间等

10、AD

【解题分析】AB.电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律。=产植知电炉和电动机的电阻相同，电流

相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，B错误。

CD,设电流为/,电阻为r,则电炉两端电压

U炉=Ir

电动机由

。机/=1+1

U机〉〃

所以

U机炉

即电动机两端电压大于电炉两端电压，故D正确，C错误。

故选ADo

三、实验题:本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、①.②.①③.4.5V④.1.0Q⑤.0。

【解题分析】（1）口］要同时测量出电源电动势E和内阻r,和描绘灯泡的伏安特性曲线，所以一个电压表测路端电压,

一个电压表测灯泡的电压，电流表测量干路电流。实物连接如图所示:

（2）［2］电压表Vi测量的是路端电压，由U=E-/r可知，路端电压随电流的增大而减小，成线性关系，所以图中曲线

①表示电压表/的读数和电流表A的读数之间的关系;

（3）［3］根据gE-/r可知，曲线①在U轴的截距等于电源电动势，所以E=4.5V；

［4］曲线①的斜率等于电源内阻，所以等于内阻:

4.5—1.5

Q=1.0。；

3.0

（4）［5］两条图线交点处说明灯泡电压等于路端电压，滑动变阻器的电压等于零，所以此时滑动变阻器连入电路的

阻值为0Qo

2mv^cos62mVg

12、(1)q/sin2d，⑵gtan?9

【解题分析】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运

动。则:

水平方向有

Ism0=vot

竖直方向有

12

Icos6=—at

2

根据牛顿第二定律

qE=ma

联立解得

E2mVgcos0

^/sin20

⑵带电粒子带正电，轨迹向下偏转，则知粒子所受的电场力向下，电场方向向下。根据匀强电场中电场强度和电势差

公式有

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)2T；(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上

【解题分析】(1)当Ro=l。时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；

(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿