2024年上海某中学高二（上）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年上海中学高二（上）期末物理试卷

一、单项选择题（共36分，每小题3分，每题只有一个正确选项）

1.下列物理量中，反映一段导体对电流阻碍作用的是（）

A.电容B.电势C.电量D.电阻

2.下列有关电动势的说法正确的是（）

A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电量成反比

B.电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压

C.干电池电动势为1.5U,表明将1C的正电荷从电源负极移到正极，通过非静电力做功，将1国电能转化为

了其他性质的能量

D.电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的

3.下列说法正确的是（）

A.为了形象地描述磁场，法拉第引入了磁感线的概念

B.由E=*可知，电场中某点的电场强度大小与试探电荷受到的电场力大小成正比

q

C.由c=5可知，电容器的电容与加在电容器上的电压成反比

D.由B=\可知，若某处电流元所受的安培力为零，则该处的磁感应强度必为零

4.在下列验证“由磁产生电”的实验中，说法正确的是（）

A.只要将条形磁铁往两端连接电流表的线圈中插入，就能观察到感应电流

B.只要条形磁铁旁放置一连有电流表的闭合线圈，就能观察到感应电流

C.只要将绕在条形磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，就能观察到感应电流

D.不管线圈是否闭合，只要通过它的磁通量发生变化，就能产生感应电流

5.横截面积为S的导线中，通有大小为/的电流，已知导线单位体积中有几个自由电子，每个自由电子的电

荷量是e,自由电子定向移动的速率是外则在时间At内通过导线截面的电子数是（）

A-/AtB-nrAtC.nSvAtD.铲

6.如图是将滑动变阻器作分压器用的电路，4、B为分压器的输出端，R是负载电阻，[,

电源电压为U保持恒定，滑片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（）

A.空载（不接R）时，输出电压为£一丁6

B.接上负载R时，输出电压为?

C.负载电阻R的阻值越大，输出电压越低

D.接上负载R后，要使输出电压为导滑片P须向下移动至某一位置

7.在一根电流随时间均匀增加的长直导线周围存在（）

A.恒定的匀强磁场B.恒定的非匀强磁场

C.随时间变化的匀强磁场D.随时间变化的非匀强磁场

8.某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为机的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相

连，弹簧的劲度系数为匕在矩形区域abed内有匀强磁场，ab=be=L2,磁感应强度大小为B,方向

垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有

电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针

示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）

A.当电流表的示数为零时，弹簧的长度为等

B.标尺上的电流刻度是均匀的

C.为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为N-M

D.电流表的量程为等警

9.小灯泡通电后其电流/随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴

的垂线，PM为/轴的垂线，下列说法中正确的是（）

A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

B.对应P点，小灯泡的电阻为R=》

C.对应P点，小灯泡的电阻为R=谷

12Tl

D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQ。”所围“面积”

10.某同学在图中所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光，该同学检查接线均良好。保持开关闭合,

用多用电表2.5U直流电压挡进行检测。下列说法错误的是（）

A.将多用电表红、黑表笔分别接触4、B,若电压表示数几乎为零,说明灯泡可能短路

B.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,若电压表示数几乎为零，说明开关可能断路

C.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能断路

D.将多用电表红、黑表笔分别接触E、F,若电压表读数接近1.5%说明灯泡和灯泡座可能接触不良

11.2022年6月17日，我国新一代战舰预计将会配备电磁轨道炮，其原理可简化为如图所示（俯视图）装置。

两条平行的水平轨道被固定在水平面上，炮弹安装于导体棒M上，由静止向右做匀加速直线运动，到达轨

道最右端刚好达到预定发射速度外储能装置储存的能量恰好释放完毕。已知轨道宽度为d,长度为3磁

场方向竖直向下，炮弹和导体杆时的总质量为小，运动过程中所受阻力为重力的k（k<1）倍，储能装置输

出的电流为/,重力加速度为g,不计■切电阻、忽略电路的自感。下列说法错误的是（）

XXXXXXX

a

XXXXXX

储能B

装置

XX_xX

b

XXXXXXX

A.电流方向由a到6

B.磁感应强度的大小为吟郡生

2LId

C.整个过程通过M的电荷量为乜

V

D.储能装置刚开始储存的能量为MngL+^mv2

12.如图电路中，电源电动势E=8U,内阻r=l。，定值电阻Ri=9O,

R2=ion,R3=5/2；滑动变阻器7?4的取值范围为0~150。闭合开关S,调

节滑动变阻器的滑片，使R4取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是

（）

A./?4=0时，定值电阻比消耗的功率最大，为2勿

B.R4=5。时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5〃

C.R4=100时，/?4消耗的功率最大

D.=150时，电源的效率最低

二、填空题（每空2分，共16分）

13.运动电荷在磁场中所受到的力称为力；发现磁能产生电流的物理学家是

14.等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，置于匀强磁场中，线框平面与L

磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力

大小为F，则另一支路MLN受到的安培力的大小为,整个回路受到的安培力大小

为______

15.两个带正电的粒子，以相同大小的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知它们的质量之比为

m甲:=2：1、带电荷量之比为q尹：=1：3,则甲、乙圆周运动的轨道半径之比为R尹：Rz=

加速度大小之比为a/：az=

16.如图所示，电源电动势为E、内阻为r,匕为一定值电阻、Z?2为一滑动变阻器，电流表4,4的示数分

别记为/2。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器夫2的滑片向b端

移动，贝3M/2K填“<”、“>"或"廿，4表示该物理量的变化），P将移动。（填“向

上”、“向下”或“不”）

三、综合题（本大题共4小题，共48分）

17.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻（图甲），要求尽量减小实验误差。

<Y>

甲

（1）现有电流表（0-0.64）,开关和导线若干，以及以下器材:

A.电压表(0—15V)

A电压表(0-3匕)

C.滑动变阻器(0-500)

。滑动变阻器(0-50012)

实验中电压表应选用，滑动变阻器应选用(选填相应器材前的字母)。

(2)某同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图乙坐标纸上，请标出余下一组数据

的对应点，并画出U-/图线。

序号123456

电压u(y)1.451.401.301.251.201.10

电流/⑷0.0600.1200.2400.2600.3600.480

(3)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=V,内电阻r=0(均保留两位有效数字)。

18.如图甲所示是“研究电磁感应现象”的实验装置：

(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将4线圈迅速插入B线圈

中，电流计指针将(填“向左”“向右”或“不”)偏转；

(2)连好电路后，并将4线圈插入8线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，变阻器的滑片应—

填“向左”或“向右”)移动；

(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图乙(1)所示，即电流从电流

表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙(2)中的条形

磁铁的运动方向是向(填“上”或“下”)；图乙(4)中的条形磁铁下端为(填“N”或"S”)

极。

19.如图所示，电解槽4和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r=l。，电炉电阻/?=

190,电解槽电阻r'=0.52当£闭合、S2断开时，电炉消耗功率684W；S〉S2都闭合

时电炉消耗功率475〃(电炉电阻可看作不变).试求：

(1)电源的电动势；

(2)S］、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；

(3)S］、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率.

20.离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P可绕过。点、垂直纸面的中心轴逆时针匀速转

动(角速度大小可调)，其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。转筒下方有一与

其共轴的半圆柱面探测板Q,板Q与y轴交于力点。离子源M能沿着%轴射出质量为小、电荷量为-q(q>

0)、速度大小不同的离子，其中速度大小为%的离子进入转筒，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁

场。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。

(1)求磁感应强度B的大小；

(2)若速度大小为为的离子能打在Q板的4处，求转筒P角速度3的大小；

(3)较长时间后，转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处，OC与x轴负方向的夹角为仇

①求这些离子在磁场中的运动时间；

②求转筒转动一周的时间内C处受到平均冲力F的大小。

参考答案

l.D

2.0

3.2

4.4

5.C

6.A

l.D

8.B

9.BD

10.B

ll.C

12.C

13.洛伦兹法拉第

14必

22

15.6：11：6

16.＜向下

17.BC1.50.83

18.向右向右下S

19.(1)当Si闭合S2断开时电炉功率为Pi，电炉中电流为:

电源电动势为：

F=/(/?+r)=1207

(2)当S〉52都闭合时电炉功率为。2，电炉中电流为:

P2475

/R=弁=54

1R

电炉路端电压为:

u=IRR=5X19=95V

通过电源的电流为:

E-U120-95

r——=254

通过电解槽的电流为:

lA=l-IR=20X

(3)电解槽消耗的电功率为:

巳==20X95=19001V

电解槽内热损耗功率为:

P热=I介，=202x0.5=200W

电解槽转化成化学能的功率为：

「叱=以一「整=1700W

答：(1)电源的电动势为120V；

(2)S］、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小为204；

(3)S>S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率为1700W.

20.解：(1)进入转筒内的离子在磁场中做匀速圆周运动，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场，可知

速度大小为火的离子在磁场中的轨迹是J圆周，可得离子的运动半径等于R,由洛伦兹力提供向心力可得

q”°B=噂

解得

_mv

BR-衣0

(2)若速度大小为北的离子能打在板Q的4处，则离子在磁场中运动的时间为

12TIRTIR

可知转筒在此时间内转过的角度需满足

TT

a)t=2/CTT+-(fc=0,1,2,…)

联立解得

3=(4k+1)於=0,12…)

A

(3)①转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处，设离子在磁场中运动半径为r,