陕西省宝鸡市渭滨区2024届物理高二年级上册期末考试试题含解析

陕西省宝鸡市渭滨区2024届物理高二上期末考试试题

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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的

狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如

图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下

列说法正确的是()

A.粒子从回旋加速器的磁场中获得能量

B.高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍

C.D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大

D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速a粒子

2、关于点电荷概念，下列说法正确的是。

A.点电荷就是电荷量很小的电荷

B.点电荷就是体积很小的电荷

C.体积较大的带电体，不能看作点电荷

D.带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定

3、物体处于平衡状态时，该物体()

A.一定静止

B.一定做匀速直线运动

C.受到的合外力等于零

D.可能做匀速圆周运动

4、一带电粒子在匀强磁场中，沿着垂直于磁感线的方向运动，现将磁场的磁感应强度增大一倍，则带电粒子所受的洛

仑磁力（）

A,增大两倍B.增大一倍

C.减小一半D.保持原来的大小不变

5、标有“220V100W”的一灯泡接在u=3Usin314tV的正弦交变电流上，则（）

A.产生该交变电流的发电机转速为每分钟50转

B.与该灯泡串联的理想电流表读数为0.64A

C.与该灯泡并联的理想电压表读数为311V

D.通过该灯泡的电流i=0.64sin314tA

6、电荷量为°的电荷在电场中由A点移到5点时，电场力做功W,由此可算出两点间的电势差为U,若让电荷量为

2g的电荷在电场中由A点移到8点，贝！）（）

w

A.电场力做功仍为WB.电场力做功为了

C.两点间的电势差仍为。D.两点间的电势差为?

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、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一

共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为T,两星到某一共同圆心的距离分别为"和&，那么，这双

星系统中两颗恒星的质量关系正确的是（）

A.这两颗恒星的质量必定相等

B.这两颗恒星的质量之和为

C.这两颗恒星的质量之比为叫:m2=R2-.R}

D.其中必有一颗恒星的质量为4/谒区+&）2

GT2

8、如图所示，物体4、3、C放在光滑水平面上用细线“、&连接，力尸作用在A上，使三物体在水平面上运动，若

在5上放一小物体。，。随5—起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体。后两绳中拉力的变化是（）

BC

[[PM!I

A.北增大B.方增大

C.r〃变小D.Tz,变小

9、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则)

R、1

A.电源的功率变小

B.电容器储存的电荷量变小

C.电源内部消耗的功率变大

D.电阻R消耗的电功率变小

10、如图，三个电阻R、&、段的阻值均为R,电源的内阻c为滑动变阻器的中点.闭合开关后，将滑动变阻

器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是（）

A.&消耗功率变小

B.以消耗的功率变大

C.电源输出的功率变大

D.电源内阻消耗的功率变大

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“测定金属的电阻率”的实验中：

（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图1所示，则金属丝的直径为4=mm

（2）某同学设计了如图所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约3。）

可选用的器材规格如下：

电源E（电动势3V,内阻不计）；

电流表A（00.6A,内阻约0.50）；

电流表G（010〃珞，内阻为50Q）；

滑动变阻器Ai（阻值05Q,额定电流2A）；

滑动变阻器尺2（阻值01左。，额定电流L4）；

定值电阻用=250Q；

定值电阻凡=2500Q；

开关S和导线若干

①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选______，滑动变阻器R应选

②某次测量时电流表G的读数为5.0/横，安培表示数为Q50A,计算R,的准确值为R、=Q（计算结果保留3

为有效数字）

12.（12分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池；%、&、R3、凡和员是固定电阻，

凡是可变电阻;表头G的满偏电流为250pA,内阻为480Q.虚线方框内为换挡开关,A端和5端分别于两表笔相连.该

多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压IV挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100。挡

（1）关于凡的使用，下列说法正确的是

A.在使用多用电表之前，调整治使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整凡使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时，调整治使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

⑵某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示.若此时5端是与“3”相连的，则读数为Q

⑶根据题给条件可得尺1+及=。，R4=。

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。、》相距d=0.10m,a、6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3=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8xl（）3kg、电荷

量为q=1.6xl018c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P处穿过方板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到，板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离心

XXXXXXX

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=l。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=10时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,sin??』。®

cos37°=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

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L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A3=R=0.2m,把一质量m=O.lkg,带电

4

量为4=+10小（：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

（2）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】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，

此时运动的半径等于D形盒的半径

【题目详解】A项：粒子从两D形盒之间的加速电场中获得能量，故A错误；

B项：高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动的周期，故B错误；

C项：根据q匕“3=加瓦，解得：丫》,=幽,所以D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大，故C正

mRm

确；

271m

D项：根据丁=一不，知质子换成a粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁

qB

场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故D错误

故选C

【题目点拨】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大.以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周

期和高频交流电的周期相等

2、D

【解题分析】A.点电荷是一种理想化的物理模型，其带电荷量并不一定是最小的，故A错误；

B.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对

于两个电荷的间距能不能忽略不计，故B错误；

C.能否看作点电荷与带电体的体积大小无关，要看带电体的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，故C

错误；

D.带电体能否看作点电荷，要看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，要看实际情况而定，故D正确

故选D

【题目点拨】点电荷是一种理想化的物理模型，当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量

对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论

3、C

【解题分析】A、平衡状态时，物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态，但合力肯定为零，故选项C正确，A、B

错误；

D、匀速圆周运动合外力始终指向圆心，不为零，故选项D错误

【题目点拨】物体在两个或两个以上力的作用时，保持静止或匀速直线运动状态，这几个就是平衡力，平衡状态：静

止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体受平衡力的作用

4、B

【解题分析】本题考查了洛伦兹力的计算公式歹注意公式的适用条件，直接代入公式即可求解.

【题目详解】根据洛伦兹力公式尸可知，若粒子速度与磁场方向垂直，当该磁场的磁感应强度增大为原来的一倍

时，洛伦兹力增大一倍，故B正确，ACD错误

5、D

【解题分析】由交流电u=311sin314tV可知s=314rad/s,电压最大值Um=3UV.由(0=2成求解频率f.由U=1um

2

求出电压的有效值.交流电压表测量的是有效值

【题目详解】灯泡接在u=311sin(314t)V的正弦交流电上，s=314rad/s,所以产生该交流电的发电机转速为每秒50

转，故A错误；由交流电u=311sin314tV可知，电压的最大值Um=311V.有效值U=^Um=220V,可以使“220V,100W”

2

的灯泡正常发光，且电流表的电流I=P/U=0.46A.故B错误，与灯泡并联的交流电压表测量时，读数为220V.故C

错误.灯泡的最大电流为Im=&I=0.64A,因此通过灯泡的电流i=0.64sin314t(A).故D正确.故选D

6、C

【解题分析】让电荷量为％的点电荷在电场中由A点移到3点，电场力做功为gx2U=2W,故A错误，B错误；

在同一个电场中，两点之间的电势差就不变，与放入的电荷的电荷量的大小无关，所以A3之间的电势差的大小还是

U,C正确，D错误

故选：C

点睛：两点间的电势差是由电场决定的，电场不变，两点之间的电势差就不变，根据W=qU可以直接计算电场力做功

的大小

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、BCD

【解题分析】设两颗恒星的质量分别为加，机2,由万有引力提供向心力得，对四：

G叫“4TI2_

（&+坛¥=叫亍①

对m2：

G渣—以②

由①得

4/（凡+凡）2夫］

m=

2GF

由②得

4/(鸟+鸟产凡

叫二

所以

4兀2(4+凡)

叫+加2=

GT2

由①/②得

m.凡

a=1④

联立④③得

4兀2(4+凡)2月

m-

xGF

47l2(R]+&)2R]

m=

2GF

故选BCDo

8、AD

【解题分析】要比较绳子拉力如何变化，必需求出绳子拉力的具体的值：在放置。之前，以整体为研究对象求出整

体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力；在放置。之后以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子

各自的拉力。

【题目详解】在放置。之前，以整体为研究对象有

F=(mA+niB+mc)ai

以C为研究对象有

Fbi=mcai

故有

F

Fbi=me

mA+mB+mc

以5C作为研究对象有

F

Fai=(niB+mc)ai=(mB+me)

mA+mB+mc

在放置。之后，以整体为研究对象有

F=(mA+niB+me+神)。2

得

F

“2=

mA-vmB+mc+mD

以C为研究对象有

F

Fb2=mca2=me

mA+mB+mc+mD

以5、。和。作为研究对象有

「F

Fa2=(niB+me+niD)ai=(mB+me+m"

mA-\-mB+mc+mD

显然

Fa1>FaltFb2<Fbl

故选ADo

【题目点拨】先用整体法求出整体的加速度，在用隔离法求出绳子的拉力，这是解决连接体的基本思路。

9、BC

【解题分析】在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路

欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，由欧姆定律分析并联部分电压的变化，从而分析电容的电量如何变化，

根据功率的公式分析功率的变化

【题目详解】在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路

欧姆定律，可知干路电流I变大，根据P=EL可知电源的功率变大，根据可知电源内部消耗的功率变大，

故A错误，C正确；因干路电流I变大，则路端电压U变小，而与电压。1=/片变大，而。并，则并联部分

的电压变小，即电容器两端的电压变小，根据Q=CU,可知电容器储存的电荷量变小，故B正确；因不知道R与尺+厂

的大小关系，无法判断电阻R消耗的电功率变化情况，故D错误；故选BC

【题目点拨】本题为闭合电路欧姆定律中的含容电路，要注意明确与电容器串联的电阻在电路稳定时，可以将其作为

导线处理

10、CD

【解题分析】本题考查闭合电路欧姆定律的综合动态分析问题的相关知识点

【题目详解】把等效电路画出，如图

(R+Rx)(R+R滑一Rx

设Rca=Rx，Rcd=^-Rx，则R外=R+

R+R+R滑

当Rx=?时，R外有最大值，当滑动变阻器的滑片由C点向a端滑动时，Rea减小，Red增大，易得：R外减小，

TE,

R总=1＜外+「减小，L=「增大，故电源内阻消耗的功率pr=l；r增大，故D正确

R总

53+4=42+%=E—L（T+Ri）减小,

13减小，故PR3=I；R?减小，故B错误

R3+Rcb

而12=1「13增大，故PR2=¥R2减大，故A错误

根据电源输出功率与R外的关系图可知，当口外＞「时，R外减小电源输出功率越大，故c正确；

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、①.0.800//〃②.&③♦舄④.3.03。

【解题分析】（1）固定刻度读数为Q5m"+0.01x30.0=0.800切切，则此金属丝的直径为0.800""??

（2）根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为：

p_E_3Q_1＜Q

一/一1CA—，由于待测电阻电阻为30,所以滑动变阻器应用与

-x0.61

3

F3

根据串分压原理，R=—=-0=300。，故定值电阻&

10.01

根据电阻定律，由：R=\3/=3.030

【题目点拨】根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻，根据欧姆定律再进行求

解；用伏安法测量电阻，首先要考虑安全，其次准确，最后操作方便

12、①.B②.l.lkQ③.160④.880

【解题分析】⑴口]由电路图可知，&只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零,

同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B项与题意相符;

⑵⑵若与3连接，则为欧姆档X100。挡，读数为11X100=11000=1.100

(3)[3][4]直流电流档分为1mA和2.5mA,由图可知，当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知,

4+鸟=雪=25。：1。"8。]60Q

'>I-Ig1x10^-250x10^

总电阻

160x480

R&=。=1200

160+480

接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程IV的电压表；此时电流计与拈、&并联后再与此串联，即改装

后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；根据串联电路规律可知,

41X10-3

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