2024届山东省重点中学高二物理第一学期期末考试试题含解析

2024届山东省重点中学高二物理第一学期期末考试试题

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.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、电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。工作原理如图所示,

将患者血管置于磁感应强度为5的匀强磁场中，测出管壁上两点间的电势差为U,已知血管的直径为d,则血管

中的血液流量。为（）

M

卜XX0,义X

XXXXXX|

N

ndUndU

A.----B.----

B4B

八nVnU

C.D.-----

Bd

2、在如图（a）所示的电路中，Ri为定值电阻，及为滑动变阻器（最大阻值20。）.闭合电键S,将滑动变阻器的滑

动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（方）所示.则

下列说法正确的是（）

A.图线甲是电压表％示数随电流变化图线

B.电源内电阻的阻值为10Q

C.电源的最大输出功率为1.5W

D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

3、如图，一个质量为机、带电量为+«的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为3

的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度V。，在以后的运动中下列说法正确的是（）

XXXXXX

A.圆环可能做匀减速运动

B.圆环不可能做匀速直线运动

C.圆环克服摩擦力所做的功可能为-mvl

1m3

D.圆环克服摩擦力所做的功不可能为:；加诏-下磊

2lq-B2

4、在国际单位制中，属于基本单位的是()

A.牛顿B.安培

C.欧姆D.摄氏度

5、下列说法正确的是()

A.燃气灶使用的电子点火装置是通过高压放电的电火花点燃燃气，放电电极常做成球形

B.有些合金如镒铜合金和银铜合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来做电阻温度计

C.灵敏的电流表在运输时为了防止表头损坏经常用导线把红黑两个接线柱接在一起

D.把匝数很多原线圈串联在电路中，匝数较少的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的

变压器叫电流互感器

6、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉

出，外力所做的功为阴，通过导线截面的电荷量为小；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2,通过导线截面

的电荷量为“，贝!1()

A.W1VW2,qi<qzB.W1VW2,qi=qi

C.WI>W29qi=qiD.Wi>Wi9qi>qi

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、如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于0A和。B两点。用丝绸摩擦过的玻

璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12m。已测得每个小球质量

是8.0xl0"kg,带电小球可视为点电荷，重力加速度g=10m/s2,静电力常量左=9.0x109N-n？/C?，则()

ONOB

A.两球所带电荷量相等

B.A球所受的静电力为1.0x102N

C.B球所带的电荷量为476xlO-8C

D.A、B两球连线中点处的电场强度为0

8、一束粒子流由左端平行于极板Pi射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝So进入匀强磁场B2,在磁

场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）

A.速度选择器的Pi极板带正电

B.粒子1带正电

C.能通过狭缝So的带电粒子的速率等于卷

D.粒子2和3的比荷对比，粒子2的比荷旦的绝对值最小

m

9、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则受磁场影响的物理量是（）

A.速度B.加速度

C.位移D.动能

10、如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为耳，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的

磁感应强度为台2,速度相同的一束带电粒子（不计重力），由左侧沿垂直于E和耳的方向射入速度选择器做直线运动,

通过狭缝后进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（）

A.该束带电粒子带负电

E

B.能通过狭缝的带电粒子的速率等于—

4

C.粒子打在胶片上的位置越远离狭缝So,粒子的比荷幺越小

m

D.能通过狭缝So的带电粒子进入质谱仪后运动半径都相同

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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材

A.干电池（电动势E约L5V、内电阻r约1.0C）

B.电流表G（满偏电流2.0mA、内阻Ro=lOQ）

C.电流表A（量程0—0.6A、内阻约0.5。）

D.滑动变阻器Ri(0—20Q,10A)

E.滑动变阻器R2(0—10000,10A)

F.定值电阻Ro（阻值990Q）

G.开关和导线若干

（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实

验测量，其中滑动变阻器选择（填“Ri”或“R2”）

（2）本实验中若将电流表G和定值电阻Ro组装成电压表，则此电压表的量程为V

（3）实验步骤如下：

①利用选好的器材正确连接电路；

②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数人和电流表A的示数乙；

③多次改变滑动端P的位置，得到多组数据；

④在图乙所示的坐标纸上建立人、右坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点.还有一组数据如图丙中的电

表所示，请读出此时电流表G的示数Ii=_______mA和电流表A的示数L=mA

⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出4-右图线

⑥利用所画图线求得电源的电动势E=V,电源的内阻r=。（结果要求保留两位小数）

12.（12分）某同学用图示电路测绘“3.8V,2W”小灯泡的电流/随电压U变化的图像。除了导线和开关外，有以下一

电流表：Ai（量程100mA,内阻约2Q）；A2（量程0.6A,内阻约0.3Q）；

电压表：Vi（量程5V,内阻约5kO）；V2（量程15V,内阻约15kC）；

滑动变阻器：Ri（阻值范围0〜10。）；Ri（阻值范围0〜2k。）；

电源：Ei（电动势为1.5V,内阻约为0.20）；E2（电动势为4V,内阻约为0.04。）；

（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表,电压表。滑动变阻器,电源;

（填器材的符号）

（2）根据实验数据，描绘出/-U的图像数据如图所示，由图像可知，当所加电压为4.0V时，灯丝电阻为

灯泡消耗的电功率为Wo

n4_____一_______________

0"rinpv

（3）若此实验中测量电压、电流数据时，同时记录了滑动变阻器滑动头P从左往右滑动的不同距离x,下列最符合实

验中测量电压。与滑动头尸从左往右滑动的距离x的关系的是.

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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的5c部分是半径

为R的工圆环，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AB=R=0.2m,把一质量/n=0.1kg,带电

4

量为q=+l（）Tc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

14.（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板分相距d=0.10m,a、间的电场强度为E=5.0X1（）5N/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/M=4.8xl0-25kg,电荷

量为尸1.6xl0-i8c的带正电的粒子（不计重力），从贴近。板的左端以w=L0xl（）6m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到力板的。处（图中未画出）.求P、0之间的距离L

15.（12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0=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=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,41137。=0.6,

cos37°=0.8

b

(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

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、B

【解题分析】导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，有

q^-^qvB

a

解得

U

v=----

Bd

而流量为

c<U°兀dU

Q=vS=----71K=-------

Bd4B

故B正确，ACD错误。

故选B。

2、D

【解题分析】A.当滑片左移时，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；而R两端的电压增大，故乙表示是%示数的变化；甲表示匕示数的变化；故A错误；

B.由图可知，当只有Ri接入电路时，电路中电流为0.6A,电压为3V,则由E=U+/r可得：

E=3+0.6r

1&1

当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为一，故广=7；由闭合电路欧姆定律可得

4人24

E=5+0.2r

解得:

r=5C,E=6V

故B错误；

C.因当内阻等于外阻时，电源输出功率最大，故当外阻等于5。时，电源的输出功率最大，故此时电流

F

1=——=0.6A

2xr

故电源的最大输出功率

P=I/Z=1.8W

故C错误；

D.由C的分析可知，Ri的阻值为5。，&电阻为20C；当此等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动

变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10。时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电

路中的电流

r=—A=O.3A

20

则滑动变阻器消耗的总功率

P=1'2R=0.9W

故D正确。

【题目点拨】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输

出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。

3、C

【解题分析】分情况对圆环受力分析，第一种情况

八y

八尸N

"Bqv

XX

"mg

圆环受到向下的重力，向上的支持力、向上洛伦兹力、水平向左的摩擦力，圆环受到的洛伦兹力变小，支持力变大,

摩擦力增大，圆环做加速度增大的减速运动，最后速度减为零；

第二种情况

支持力为零，圆环受到的摩擦力为零，这种情况下圆环做匀速直线运动。

第三种情况

随着速度减小，支持力减小，摩擦力减小，此时圆环做加速度减小的减速运动，当支持力减为零后做匀速运动。

由以上分析可知圆环可能做匀速运动或变减速运动，不可能做匀减速运动，故A错误；

B.由受力分析第二种情况可知圆环可能不受摩擦力作用，合力为零，这种情况下圆环做匀速直线运动，故B错误；

C.由受力分析第一种情况可知当圆环受到向上的支持力，圆环做加速度逐渐增大的减速运动，最后速度减为零，由

动能定理可得圆环克服摩擦力所做的功为,相片，故c正确。

D.由受力分析第三种情况可知当圆环受到向下的支持力时，圆环做加速度逐渐减小的减速运动，当支持力减为零时

开始做匀速直线运动，由平衡关系可得

mg=Bqv

设克服摩擦力做功为W,由动能定理可得

TT71212

—W=—mv——mv0

解得

缶-嘉

1"7,3p2

圆环克服摩擦力所做的功为「机说-^彳，故D错误。

22q2B2

故选择C选项。

4、B

【解题分析】A.牛顿是国际单位制中的导出单位，选项A错误；

B.安培是国际单位制中的基本单位，选项B正确；

C.欧姆是国际单位制中的导出单位，选项C错误；

D.摄氏度不是国际单位制中的基本单位，选项D错误；

故选B.

5、C

【解题分析】A.在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的

放电电极往往做成针形，尖端放电，故A错误；

B.有些合金如镒铜合金和银铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故B错误；

C.电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动,

从而防止振针因撞击而弯曲变形，故C正确；

D.根据变流比可知，把匝数较少的原线圈串联在电路中，匝数较多的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很

大的电流，这样的变压器叫电流互感器，故D错误。

故选C。

6、C

【解题分析】第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1,由两次感应电动势比为

3:1,两次感应电流比为3:1,由于歹安两次安培力比为3:1,由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1,根据

功的定义亚=网，所以：

WI：W2=3:1；

根据电量4=^^/,感应电流/=£,感应电动势E=学，得：

RX

q=——

R

所以：

/：02=1：1，

故跖>印2,qi=qi.

A.W1<W2,qi<q2a故A错误；

B.WI<W2,qi=qi.故B错误；

C.Wi>W2,qi=qz.故C正确；

D.WI>W2,qi>q2o故D错误；

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、ACD

【解题分析】A.两相同的小球接触后电量均分，故两球所带电荷量相等，选项A正确；

B.对A球受力分析，由几何关系，两球接触后分开后，悬线与竖直方向的夹角为37。，根据平行四边形法则可得

F=tan37=8.0x10^4x10x0.75N=6.0x103N

选项B错误；

C.根据库伦定理

2

F=kCIa（1b=kqb

I-I2

解得

产U-c

选项c正确；

D.AB带等量的同种电荷，故在A、B两球连续中点处的电场强度为0,选项D正确。

故选ACD„

8、AD

【解题分析】A.三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：qvB=qE,根据左手定则可知，若带电粒子

带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的Pi极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的

方向向下，所以电场力方向向上，选择器的Pi极板带正电.故选择器的Pi极板一定是带正电.与带电粒子无关.故A

正确；

B.在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；负电荷受到的安培

力的方向向上，将向上偏转.所以1带负电.故B错误；

C能通过狭缝So的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：qvB^qE,所以片E/场.故C错误；

D.由"5=加上，得，=），/■与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷初〃的绝对值最小.故D正

rqB

确

故选AD

9、ABC

【解题分析】AD.洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直，对带电粒子总不做功，根据动能定理，洛伦兹力不

改变带电粒子速度的大小，只改变粒子速度的方向，故可以改变速度，不改变速率和动能，故A正确，D错误；

B.带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变，而方向时刻在改变，所以加速度在变化。故B正确；

C.粒子在洛伦兹力作用下做曲线运动，则粒子的位移不断变化，选项C正确。

故选ABCo

10、BC

【解题分析】考查粒子在速度选择器中受力平衡，粒子进入右侧磁场后，根据圆周运动基本公式分析问题。

【题目详解】A.进入右侧磁场屏后，粒子向下偏转，根据左手定则，可知粒子带正电荷，A错误；

B.在通过狭缝的过程中，粒子做直线运动，一定有

Eq=B{qv

因此，粒子运动速度

E

v-一

4

B正确；

C.粒子在磁场中做匀速度圆周运动轨道半径

R^—

又由于粒子在磁场中运动了半周，因此

S0=2R=^

泡

可得

q_2v

mS0B2

因此So越大比荷越小，C正确；

D.根据

R^—

qB]

通过狭缝的粒子速度相等，而比荷不一定相等，因此轨道半径不一定相等，D错误。

故选BC

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。

/j/mA

11、①.Ri;②.2V；③.1.30；④.0.33；⑥.1.48；

⑦.0.56

【解题分析】根据坐标系内描出的点作出图象，然后由欧姆定律求出函数表达式，根据图象与函数表达式求出电源电

动势与内阻；从方便实验操作的角度分析答题

【题目详解】(1)为了方便调节，滑动变阻器应选R“

⑵由串联电路关系可得：〃=4(4+&)=2.0xIO、*(io+990)V=2V；

(3)由图可知，电流表G的示数为1.30mA,电流表A的示数0.33A；

(4)根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示；

由图1所示电路图可知，在闭合电路中：E=Ii(Ro+Rg)+I2r,

E

2

「4+&R0+Rg

由图象可知，—4—=1.48xl03

4+Rg

--=竺=0.56*10-3

R)+Rg

联立解得：E=1.48V,r=0.56J2

【题目点拨】本题考查了作图象、求电源电动势与内阻、实验评价等，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处

理方法，要掌握描点法作图的方法，根据电路图与欧姆定律求出图象的函数表达式是正确求出电源电动势与内阻的关

键

12、①人②.V]③R@.E2⑤.8.0⑥.2.0⑦.B

【解题分析】⑴[1]

因小灯泡的额定电流为

P2

_=—A=0.53A,

U3.8

故选择A,„

[2]

因小灯泡的额定电压为3.8V,故电压表选择V1；

[3]

因滑动变阻器采用的时分压式接法，选择R]

可小灯泡两端电压接近线性变化，调节方便，故选择R-

[4]

因小灯泡的额定电压为3.8V,故电源选择E?。

⑵[5]

氏=2="。=8。。

I0.5

[6]

p=UI=4.0x0.5W=2.0W

(3)[7]

滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器滑动头尸从左往右滑动时，小灯泡两端电压逐渐增大，因小灯泡的电阻和滑

动变阻器的最大电阻接近，故小灯泡两端电压接近线性变化，故B正确，ACD错误。

故选择B选项。

四、计算题