陕西师范大学附中2024届物理高二年级上册期末考试试题含解析

陕西师范大学附中2024届物理高二上期末考试试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，在某电场中有A、B两点，某负电荷以一定的初速度从A点运动到B点。只考虑电场力的作用。在电荷

运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电荷可能做直线运动B.电荷的加速度变小

C.电荷的电势能变大D.电荷的动能变大

2、真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F,若将两点电荷的电荷量都增大到原来的3倍，且距离保持不变，则两

点电荷间的静电力大小变为（）

A.FB.3尸

C.6FD.9F

3、如图所示为电视机显像管的原理示意图（俯视图），电子枪发射电子经加速电场加速后，再经过偏转线圈打到荧光屏

上，当偏转线圈产生的偏转磁场方向和强弱不断变化，电子束打在荧光屏上的光点就会移动，从而实现扫描，下列关

于荧光屏上光点说法正确的是（）

A.光点打在A点,则磁场垂直纸面向里

B.从A向O扫描，则磁场垂直纸面向外且不断增强

C.从。向3扫描，则磁场垂直纸面向里且不断减弱

D.从A向3扫描，则磁场先垂直纸面向外后垂直纸面向里

4、如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到3点，下列说法正确的是（)

A.静电力做正功，电势能增加

B.静电力做负功，电势能增加

C.静电力做正功，电势能减少

D.静电力做负功，电势能减少

5、使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上一3。和+5。的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它

们之间库仑力的大小为姑.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的

大小为尸2.则尸1与尸2之比为

A.2：1B.4：1C.16：1D.60：1

6、如图所示，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂

直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等.电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，当它运动

到b点时，击中并吸收了一个处于静止状态的电子，不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用，则

它们在磁场中的运动轨迹是（）

XX：•

\b

xxi•

\b

x；•

XX：•

XX：•

Ka

X：•

XXX

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，线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间，线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流

方向，正确的是（）

8、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，核心部分为两个铜质D形盒Di、D2构成，其间

留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是

A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大

B.离子由加速器的边缘进入加速器

C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定

D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍

9、两根足够长的光滑导轨竖直放置，两导轨间距为L,底端接阻值为尺的电阻。将一质量为机的金属棒悬挂在一个

固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为5的匀强磁场垂直，如图所示，除电

阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）

A.金属棒将做往复运动，金属棒动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变

B.金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为等

k

C.金属棒最后将静止，整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg•等

k

D.当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为等

k

10、如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨，处于磁场方向垂直导轨平面向下且磁感应强

度为B的匀强磁场中.将金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放下滑距离x时达到最大速度.已知金属杆质量

为m,定值电阻以及金属杆的电阻均为R,重力加速度为g,导轨杆与导轨接触良好.则下列说法正确的是（）

A.回路产生a—b—Q—N—a方向的感应电流

B.金属杆ab下滑的最大加速度大小为^

COS”

C.金属杆ab下滑的最大速度大小为学等

B-I3

D.金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为gmgxsin疗。

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）某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0.3Q）、开关和导

线外，实验室提供的器材还有:

A.电压表V（量程为3V,内阻约为3kQ）

B.电流表Ai（量程为0.6A,内阻约为0.2Q）

C.电流表A2（量程为3A,内阻约为0.05Q）

D.定值电阻（阻值为1.5Q,额定功率为2W）

E.定值电阻（阻值为20Q,额定功率为10W）

F.滑动变阻器（最大阻值为15Q,额定电流为2A）。

（1）电流表应选用（选填"B”或"C”），Ro应选用（选填"D”或"E”）o

（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头尸置于（选填"a”或"b”）端。

（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的UT图线如图乙所

示，则该电池的电动势E=V,内阻/•=Q。

12.（12分）设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为"，自由电子定向移动速度为V,那么在时间，内

通过某一横截面积的自由电子数为;若电子的电荷量为%导体中的电流为/,则电子定向移动的速率为

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=l（）4v/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=0.1kg,带电

4

量为g=+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

（2）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8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B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为帆=4.8xl0-25kg、电荷

6

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.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过匕板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到入板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离乙

XXXX""XXX

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=lQ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,sin37o=0.6,

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

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】A.负电荷在非匀强电场中运动，电场线为曲线，电荷不可能做直线运动，故A错误；

B.电场线的疏密表示场强的相对大小，则场强EAVEB.电荷在4点的加速度较小，从A到8加速度增大，故B错

误；

C.根据顺着电场线电势降低，则知电势为：0A>9B.负电荷电势能随电势降低而增大，故C正确；

D.根据能量守恒，电势能增大，动能减小，故D错误。

故选C。

2、D

【解题分析】运用库仑定律：F=k”,进行计算讨论即可解题

r

【题目详解】根据库仑定律距离改变之前：F=k当电荷量都变为原来的3倍时：尸=左吆出,联立可得：

rr

F'=9F,故ABC错误，D正确

3、D

【解题分析】A.光点打在A点，在偏转磁场中洛伦兹力向上，电流向左，根据左手定则，磁场垂直纸面向外，故A

错误；

B.从A向。扫描，在偏转磁场中洛伦兹力方向一直是向上，电流向左，故根据左手定则，磁场一直垂直纸面向外，

但转弯半径变大，由于是洛伦兹力提供向心力，故

V2

qvB=m—

，r

则有

mv

r=---

qB

说明磁感应强度是减小的，故B错误；

C.从。向B扫描，在偏转磁场中洛伦兹力方向一直是向下，电流向左，故根据左手定则，磁场一直垂直纸面向里，

mv

但转弯半径变小，由于「=其，说明磁感应强度是增强的，故C错误；

qB

D.从A向5扫描，其中从A向。点扫描过程磁场垂直纸面向外，从。向3扫描过程磁场垂直纸面向里，故D正确

4、C

【解题分析】带正电点电荷所受的电场力方向从A到B,该点电荷沿电场从A点移动到B点，电场力方向与位移方

向相同，则电场力做正功，电势能减少.故选C.

5、D

【解题分析】开始时由库仑定律得：R=k5Qx?Q；现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电Q,因此此时:

a

联立得：尸2=上尸I,则F1与歹2之比为60：1,故选D.

(2a)60

6、D

【解题分析】电子没有质量，正离子吸收电子后电荷量改变，再由左手定则可判断所受洛仑兹力的方向，从而判断正

确的运动图象

【题目详解】碰撞后整体的带电量为e,由左手定则判断知整体在b点受到的洛伦兹力向下，整体向下旋转

碰撞过程遵守动量守恒定律，由厂==可得，知碰后mv不变，q变为原来的一半，由轨道半径增大为原来的2倍，

qB

故它们的运动轨迹为D

故选D

【题目点拨】本题考查带电粒子在磁场中的运动，注意正确应用左手定则判断受力方向，从而得出可能的偏转轨迹

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、CD

【解题分析】(1)当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反.再

根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上.故A错误；

(2)当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则，

可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上，故B错误；

(3)当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则，

可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下.故C正确；

(4)当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定

则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；

故本题选CD

【题目点拨】当磁铁的运动，导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化

8、CD

【解题分析】A：据qvB=m二得v=曲,当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，匕,=迪；粒子被加

rmm

qB

速后的最大动能用max=L〃v3可得：EkBa^-mVl=~^,则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无

，22m

关.故A错误

B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误

2ml

C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期金=T=方则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强

度决定.故C正确

D：被加速的粒子获得的动能工根巧只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增

22m

加为原来的4倍.故D正确

1门2R2R2

【题目点拨】粒子经回族加速器加速获得的最大动能纭=上机年J与加速电压无关,加速电压影响的是加

22m

速的次数

9、BC

【解题分析】A.根据能量转化和守恒定律得知：金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小，转化

为电路中的内能，故A错误；

B.金属棒最后将静止，重力与弹簧的弹力二力平衡，由胡克定律得：弹簧伸长量为

mg

X-----

k

故B正确；

C.据能量守恒知：最终金属棒的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能，棒的重力势能减小为

mg

mgx=mg-----

k

故知电阻R上产生的总热量小于机g•螫，故C正确；

k

D.当金属棒速度第一次达到最大时，重力与弹簧弹力和安培力合力平衡，弹簧的伸长量小于等，故D错误。

k

故选BCo

第n卷（非选择题

10、AD

【解题分析】A项：金属杆向下滑动的过程中，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律知，回路产生a—b—Q—N—a方

向的感应电流.故A正确；

B项：设ab杆下滑到某位置时速度为v,则此时杆产生的感应电动势为：E=BLv

回路中的感应电流为：/=如

2R

杆所受的安培力为：F=BIL

D2,2

根据牛顿第二定律有：mgsin0——赤一=ma

当v=0时杆的加速度最大，最大加速度为am=gsin。，方向沿导轨平面向下；故B错误;

2mgRsin0

C项：由上知，当杆的加速度a=0时，速度最大，最大速度为：v“=,方向沿导轨平面向下；故C错误;

B21}

D项：ab杆从静止开始到最大速度过程中，根据能量守恒定律有:

1，

mgxsin3-Q&+~mvn,

又杆产生的焦耳热为。杆=gQ总

所以得：Q杆=—gxsinee,故D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.B②.D③.b④.1.48⑤.0.46

【解题分析】(1)口][2].估算电流时，考虑到干电池的内阻0.3Q左右，保护电阻选择与内阻相当的定值电阻D即可;

这样加上保护电阻，最大电流控制在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表，故选B；

(2)[3].实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于阻值最大的b端。

(3)[4][5],根据闭图象可知，与。轴的交点表示电动势，所以E=1.48V,图象的斜率表示内电阻与保护电阻之

和，故

解得

r=0.46£2；

12、①.nvtS②.------

neS

【解题分析】[1]在时间，内通过某一横截面积的自由电子数为:

N=〃,%=nvtS；

⑵根据电流的定义式:

解得:

V=-----

neS

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