2023-2024学年河北省石家庄一中高二（上）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年河北省石家庄一中高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.关于电磁波，下列说法正确的是(

)A.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直

B.医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗

C.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关

D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输2.如图四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(r0表示分子间平衡距离)A.B.C.D.3.磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图(从后朝前看)如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置刹车原理，下列判断正确的是(

)A.利用铜片与强力磁铁的摩擦刹车

B.利用铜片被磁化成磁体与强力磁铁作用刹车

C.利用铜片中涡流的磁场与强力磁铁作用刹车

D.利用铜片中涡流的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车4.如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。下列说法正确的是(A.图(a)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大

B.从图(b)开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是i=Imsinωt

C.当线圈转到图(c)位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变

D.当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，5.2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是(

)A.电子从a运动到d的过程，做匀加速运动

B.电子从a运动到d的过程，电势能先减小后增大

C.a处的电场强度与d处的电场强度相同

D.电子在a处受到的电场力方向与a处虚线的切线方向相同6.如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是(

)A.在0～t1时间内，电场能增大，磁场能减小

B.在t1～t2时间内，P点的电势比Q点的电势高

C.在t2～t37.某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的φ−x图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到x4，粒子仅受电场力，下列说法正确的是(

)A.x1处电场强度最大

B.x3处电势为零，电场强度也为零

C.粒子在x1处电势能最大，动能最小

D.粒子从x2到x3受到的电场力和从二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.直流电源、滑动变阻器R、定值电阻R0以及平行板电容器C连接成如图的电路。图中C的下极板接地，开始时C不带电。现闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的P点，下列说法正确的是(

)A.保持两开关闭合，R的滑片上滑时，R0中电流向右

B.保持两开关闭合，R的滑片下滑时，油滴向上运动

C.断开S2，C的下极板下移时，P点的电势升高

D.断开S2，C的下极板下移时，油滴的电势能增大

9.如图1所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势UA=0，B板的电势UB随时间发生周期性变化，规律如图2所示。现有一电子从AA.若电子在t=0时刻进入，它将一直向B板运动

B.若电子在t=0时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

C.若电子在t=T8时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

D.若电子在t=T4时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间存在竖直向上的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两金属棒的长度恰好等于金属导轨的间距。t=0时刻对金属棒cd施加一个水平向右的恒力F，此后两金属棒由静止开始运动，金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好，两金属棒的速度大小分别记为va、vc，加速度大小分别记为aa、ac，金属棒cd两端电压记为UcdA. B. C. D.三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率ρ，完成下列步骤：

(1)用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为______mm。

(2)用螺旋测微器测量其直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部件______(填“A”“B”“C”或“D”)，从图乙中可知其直径为______mm。

(3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D和L表示，则该圆柱体的电阻率ρ=______(用I、U、D和L表示)。12.某实验小组用多用电表、电流表G和电阻箱进行一系列实验，分别是练习使用多用电表、测量电流表的内阻、改装电压表，实验器材如下：

A.多用电表

B.电流表G(满偏电流Ig=15mA，内阻未知)

C.标准电流表G0

D.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω)

E.电源(电动势E=3.0V，内阻可忽略不计)

F.导线、开关若干

(1)用多用电表欧姆挡粗略测量电流表的内阻；

(2)精确测量电流表G的内阻Rg；

①按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱R，使标准电流表G0的示数大于量程的13，且两电流表的示数都没有超过量程，读出标准电流表G0的示数为I0，电阻箱的示数为R1；

②保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱R，使标准电流表G0的示数仍为I0，读出电阻箱的示数为R2。

(3)用该电流表G和电阻箱R改装一个电压表；

根据实验回答以下问题：

①用多用电表欧姆挡“×10”挡测量电流表G的阻值，指针如图乙所示，那么电流表阻值为______Ω。

②电流表G内阻的表达式为Rg=______(用R1、R2表示)。

③通过以上测量得到电流表G内阻为Rg=100Ω，用电流表四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.如图所示，两水平放置的平行金属板a、b，板长L与间距d均为0.3m。两金属板间可加电压，且b板电势高于a板电势，在虚线MN的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场边界MN与金属板垂直，磁感应强度大小B=2.5×10−3T，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间有一粒子源，水平向右不断地发射比荷qm=2×108C/kg、初速度v0=2×105m/s的带负电粒子。忽略电场的边缘效应、粒子的重力以及它们之间的相互作用。

(1)14.2022年3月31日，杭州2022年亚运会、亚残运会56个竞赛场馆全面竣工并通过赛事功能综合验收，此次杭州亚运会也将在亚运史上首次实现100%绿色电力供应。为确保杭州亚运会100%绿电供应，浙江电力交易中心已组织两次绿电交易，将青海柴达木盆地、甘肃嘉峪关等古丝绸之路上的绿色电能，通过特高压线路输送至浙江，让丝绸之路上的光，点亮亚运的灯。如图为某组同学研究远距离输电过程的装置图，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e=2222sin100πt(V)。导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，输电线路总电阻R=25Ω，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台内阻r=8.8Ω的电动机，其两端的电压U=220V，效率η=80%。导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，求：

(1)电动机的机械功率P机；

(2)电流表的读数15.电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧(无张力)且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落ℎ时导体棒a速度恰好达到稳定，(运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知)求：

(1)导体棒a稳定的速度v；

(2)导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；

(3)若释放b后，经t0导体棒的速度为v0时，b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。

参考答案1.A

2.C

3.C

4.C

5.B

6.D

7.C

8.AC

9.AC

10.AD

11.42.35

B

0.410

πD12.110

R2−R1

13.解：(1)两金属板间电压为零时，带电粒子在金属板间以速度v0匀速通过后进入磁场，

在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得：qv0B=mv02r，

且：qm=2×108C/kg，v0=2×105m/s，

联立可得：r=0.4m；

(2)若两金属板间加适当电压，粒子恰好从极板右边缘射出电场，设带电粒子在电场中的运动时间为t，侧向速度为vy，

则有：L=v0t，d2=12vyt，

联立可得：vy=v0，

则速度偏向角满足：tanθ=vyv0=1。14.解：(1)设通过电动机的电流为I，电动机内阻损耗的功率为P损，由题意得：P损=I2r

P损=(1−η)P=(1−η)UI

代入数据解得：I=5A

所以输入功率：P=UI=220×5W=1100W

电动机的机械功率：P机=80%P=110080%=880W

(2)设降压变压器原线圈两端的电压为U1，通过输电线路得电流为I1，由题意得：II1=2511

解得：I1=2.2A

输电线路损耗的功率ΔP，则有：ΔP=I12R=2.22×25W=121W

则升压变压器得输入功率P1，所以：P1=ΔP+P=121W+1100W=1221W15.解(1)a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，根据电磁感应定律，a棒运动时产生