河北唐山市2024届物理高二年级上册期末考试试题含解析

河北唐山市2024届物理高二上期末考试试题

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、成是长为L的均匀带电细杆，B、P2是位于面所在直线上的两点，距b端均为0，位置如图.刈上电荷产生的静

4

电场在P1处的场强大小为耳，在鸟处的场强大小为E?.则以下说法正确的是（）

A.两处的电场方向相反，耳<石2

B.两处的电场方向相反，E[>E?

C.两处的电场方向相同，E1<E2

D.两处的电场方向相同，

EX>E2

2、如图所示，两光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为30。，导轨间距为L.一质量为优的导体棒与导轨垂直放置,

电源电动势恒定，不计导轨电阻.当磁场竖直向上时，导体棒恰能静止，现磁场发生变化，方向沿顺时针旋转，最终水

平向右，在磁场变化的过程中，导体棒始终静止.则下列说法正确的是（）

A.磁感应强度一直减小

B.磁感应强度先变小后变大

C.导体棒对导轨的压力变大

D.磁感应强度最小值为B=叵⑥

3IL

3、电荷量为3e的正离子，自匀强磁场a点如图射出，当它运动到b点时，打中并吸收了原处于静止状态的一个电子,

若忽略电子质量，则接下来离子的运动轨迹是（）

XX'XX

xzx:xx

x(X：XX

xx4xx

\b

XX：XX

XXXX

4、如图，两根与纸面垂直的长直导线通有方向相反的电流4、4，且4〉，以、b、c、d为纸面内的四个点，且从

d的连线与纵仄c的连线垂直.则磁感应强度可能为零的点是（）

•d

*0

b

11

A.a点B.b点

C.c点D.d点

5、小明站在电梯里的体重计上，当电梯以lm/s2的加速度加速上升时，体重计的示数（）

A.大于小明受到的重力B.小于小明受到的重力

C.等于小明受到的重力D.等于零

6、如图甲所示，大量电子（不计重力）由静止开始经加速电场加速后，连续不断的沿平行板的方向从两板正中间射入

偏转电场，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t°,当在两板间加如图乙所示的周期为2t。、幅值为

U°的电压时，所有的电子均能从两板间通过，则电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为（）

4。

一

一

。4%%

乙

%

B.2:

C.4:lD.3:2

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、在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场.a粒子（氯原子核）以速度vo从两板的正中央

垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过.下列说法正确的是（）

A.若电子以速度V。沿相同方向射入，电子将向下偏转

B.若质子以速度V。沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过

C.若质子以大于％的速度沿相同方向射入，质子将向下偏转

D.若质子以大于V。的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转

8、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场

的方向从。点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。

不计重力。下列说法正确的是（）

XXXX

XXXX

O—►

XXXX

XXXX

A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

9、如图所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，

细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力F作用下，试管沿x

轴方向匀速运动，带电小球能从细管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度“、沿y

轴方向的速度力、拉力厂以及管壁对小球的弹力做功的功率尸随时间f变化的图象分别如图所示，其中正确的是（）

10、下列对电源电动势概念的认识中，正确的是（）

A.在闭合电路中，电源电动势等于内外电路电势降落之和

B.电源把越多的其他形式的能转化为电能，电动势就越大

C.铅蓄电池的电动势为2V,这表明电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能

D.干电池的电动势为1.5V,这表明干电池在1s内将1.5J的化学能转变为电能

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“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（。）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间

的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图（b）所示将电流表与

副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。

（1）S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将偏转；

⑵线圈A放在B中不动时，指针将偏转；

（3）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将偏转（选填“向左”、“向右”或

"不")o

12.（12分）为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，一般要求灯泡两端的电压从0开始

调节，为此应该选用图中的电路是.（填甲或乙）

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）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板。、5相距d=0.10m,“、5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5=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为/n=4.8xl0-25kg,电荷

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量为^1.6X10>C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝P处穿过匕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P、。之间的距离L

XXXXXXXX

xxx/xxxx

14.（16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=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

15.(12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,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m=O.lkg,带电

4

量为的小球，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、C

【解题分析】由于细杆均匀带电，我们取》关于Pi的对称点，，则仍，段在Pi点的电场互相抵消，整个杆对于Pi点的

电场，仅仅相当于a”部分在Pi的产生电场.而对于尸2,是整个杆都对其有作用，所以尸2点的场强大

【题目详解】将均匀带电细杆等分为无数段，每段可看作点电荷.设细杆带正电，根据电场的叠加原理，这些点电荷

在B的合场强方向向右，在P2的合场强方向向右，所以两处的电场方向相同.由于细杆均匀带电，取6点关于Pi的

对称点，，则细杆方，段电荷在Pi点产生的电场互相抵消，整个杆在Pi点产生的电场，仅仅相当于a"部分在Pi的产

生电场.而对于尸2,是整个杆产生电场，而且杆各段在P2点产生的场强方向相同，所以P2点的场强大，即有E1VE2；

故选C.

【题目点拨】本题的解题关键要掌握电场的叠加原理，采用分割的方法，分段研究电场.因为我们只学过点电荷的电

场或者匀强电场，而对于杆产生的电场没有学过，因而需要将杆看成是由若干个点构成，再进行矢量合成

2、B

【解题分析】由图可知，当磁场方向顺时针旋转，由图可知安培力先变小后变大，电流恒定，则磁感应强度先变小后

变大，安培力的最小值为FminumgsinBOJ:mguBminlL,则磁感应强度最小为•8='理，B正确，AD错误;

//TT

由图知N变小，C错误；故选B.

点睛：此题实际上是平衡问题的动态分析，画出力的平行四边形，用图解法解答能够简单快捷.

3、D

【解题分析】离了吸收一个电子后，离子带电荷量由+3e变为+2e,因为电子质量不计，故吸收电子后离子运动的速度

保持不变.由洛伦兹力提供向心力qvB=m'可得离子运动半径R=——，因为离子吸收电子后带电荷量减小且离子速

RqB

度不变，故离子做圆周运动轨道半径R增大，离子带电荷电性没有发生变化，故离子圆周运动方向没有发生变化，故

ABC错误，D正确.故选D

4、A

【解题分析】运用安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位

置

【题目详解】两电流在该点的合磁感应强度为0,说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系.根据右手螺旋

定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为“或c,又1”1[,所以该点距人近，距人远，所以是"点，故A正

确，BCD错误

5、A

【解题分析】根据“小明站在电梯里的体重计上分析，体重计的示数”可知，本题考查了超重与失重的知识，根据物

体具有向上的加速度，物体处于超重状态，物体具有向下的加速度，物体处于失重状态即可进行判断

【题目详解】小明的加速度向上，处于超重，由牛顿第二定律可得：歹-mg=ma.故小明受到的支持力为：尸=胆(g+a)t

根据牛顿第三定律可知，体重计示数为机(g+a)>mg.故A正确，BCD错误

【题目点拨】明确超重和失重的解决方法是牛顿第二定律，要注意正确受力分析并能根据牛顿第二定律列式是解题的

关键

6、A

【解题分析】由题意可知，从0、2h、4fo…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最大，在这种情况下，电子的侧向位

移为：，2=!说+丫/0=!学d+半生；=当与；,从勿、3勿…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最小,在

22amam2am

这种情况下，电子的侧向位移为：乂^二,学后，所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为V"加=3：1,故A

2am

正确，BCD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、BD

【解题分析】粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线

运动，由公式qvoB=qE,电量与电性不会影响粒子的运动性质；再分析电子的受力情况，从而明确电子是否会发生偏

转

【题目详解】由于a粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间，恰能做匀速直线运动，则两力平衡，即Eq=qvB,所

p

以选择的速度v=万，与电性和电量无关，但有确定的进、出口.若电子以相同的速度射入，相对a粒子电场力和洛

仑兹力均反向，则电子仍将做匀速直线运动，所以选项A错误；同理，质子以相同的速度射入时，相对a粒子电场力

和洛仑兹力虽减小，但两力仍平衡，沿直线通过，所以选项B正确；若质子进入的速度变大，电场力不变，但向上的

洛仑兹力变大，所以质子将向上偏转，选项C错误，选项D正确.故选BD

【题目点拨】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌

握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质

8、BD

【解题分析】A.入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向相同，则它们的运动也一定相同，虽然轨迹不一样，但

圆心角却相同。故A错误；

mv

B.在磁场中半径r=r，运动圆弧对应的半径与速率成正比，故B正确；

qB

Om

C.根据f=-苒（。为转过圆心角）可知圆心角相同，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，如粒子都从左边界离

qB

开磁场，圆心角均为180。，但是出射点不同，轨迹就不同。故C错误；

D.由于它们的周期相同的，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也一定越大。故D正确。

故选BDo

9、AD

【解题分析】A.在x轴方向上的速度不变，则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力，根据牛顿第二定律，小球的加

速度不变。故A正确。

B.在y轴方向做匀加速直线运动，速度均匀增大。故B错误。

C.管子在水平方向受到拉力和球对管子的弹力，球对管子的弹力大小等于球在x轴方向受到的洛伦兹力大小，在y

轴方向的速度逐渐增大，则在X轴方向的洛伦兹力逐渐增大，所以尸随时间逐渐增大。故C错误。

D.管壁对小球的弹力等于小球在x轴方向受到的洛伦兹力，大小随时间均匀增大，根据知弹力做功的功率尸

随时间f均匀增大。故D正确。

故选ADo

10>AC

【解题分析】A、根据闭合电路欧姆定律得知，在闭合电路中，电动势等于外电压与内电压之和，故A正确；

LW

B、根据电动势的定义式E=一可知，电源移动单位电荷量时，非静电力做功越多，即电源把其他形式的能转化为电

q

能越多，电源的电动势越大，故B错误；

C、铅蓄电池的电动势为2V,这表明电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能，故C正确；

D、干电池电源的电动势表示将1C的电量转移时做功为1.5J,但并不明确做功的时间，故D错误

【题目点拨】本题考查对电动势的理解，可以抓住电动势的物理意义和定义式来加深理解

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.右偏②.不偏③.右偏

【解题分析】（1）口］线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方

向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；

⑵⑵线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；

⑶［3］线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方

向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转。

12、甲图；

【解题分析】根据题意要求确定滑动变阻器的接法，然后选择实验电路

【题目详解】实验要求，灯泡两端的电压从零开始调节，测量电压范围大些，滑动变阻器应采用分压接法，由因此应

选图甲所示实验电路；

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、8cm

【解题分析】粒子。板左端运动到尸处，由动能定理得4&/=5加丫2-5阴说

xxxxxxxx

XXXX5XXXX

代入有关数