广东省茂名市信宜市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题【含答案解析】

2024-2025学年度第一学期期末考试高二物理本卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡上和试卷指定位置上2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效，3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷（选择题，共46分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为A.16F B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由库仑定律可得变化前为：，变化后为：A．16F．故A不符合题意．B．．故B符合题意．C．．故C不符合题意．D．．故D不符合题意．2.如图所示表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是（）A.a、b两处磁感应强度的方向相同B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极D.a处没有磁感线，所以磁感应强度为零【答案】B【解析】【详解】A．磁感应强度的方向沿磁感线切线方向，由图可知a、b两处的磁感应强度的方向不同，故A错误；B．磁感线越密的位置磁感应强度越大，所以a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＜Bb，故B正确；C．在蹄形磁铁的外部磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极；在蹄形磁铁的内部磁感线起始于蹄形磁铁的S极，终止于蹄形磁铁的N极，故C错误；D．a处的磁感线只是未画出，并不是没有磁感线，磁感应强度不为零，故D错误。故选B。3.2018年珠海航展，我国首台量子雷达亮相（如图），量子雷达发射经典态的电磁波，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。下列说法正确的是（）A.量子就是电子B.频率越高的电磁波能量越小C.电磁波在真空中的传播速度与其频率有关D.空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波【答案】D【解析】【详解】A．量子不是电子，电子是实物粒子，故A错误；B．根据，频率越高的电磁波能量越大，故B错误；C．电磁波在真空中的传播速度与其频率无关，为光速，故C错误；D．根据麦克斯韦理论可知，空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波，故D正确。故选D。4.如图所示，实线是一电场中电场线，虚线是一负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从处运动到处，以下判断正确的是（）A.电荷从到加速度减小 B.处电势能小C.处电势高 D.电荷在处比在处的速度小【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由图可知处的电场线比处的电场线密，说明处的场强大于处的场强。根据牛顿第二定律，检验电荷在处的加速度大于在处的加速度，所以A错误；C．由图可知，电荷做曲线运动，图必受到不等于零的合外力，即，且的方向应指向运动轨迹的凹侧。因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断处电势高低关系是，所以C错误；B．根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°，可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度，可判断由电势能增加，处电势能大，所以B错误；D．电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加，则动能减小，即速度减小，所以D正确；故选D。5.下图为研究电容器充、放电的实验电路图．实验时，先使开关掷向1端，电源对电容器充电；经过一段时间，把开关掷向2端，电容器与电阻相连，电容器放电．在开关接通2端后的极短时间内，下列说法正确的是（）A.电容器带电量和两板间电压都增大B.电容器带电量和两板间电压都减小C.电容器带电量增大，两板间电压减小D.电容器带电量减小，两板间电压增大【答案】B【解析】【详解】开关S与“l”端相连时，电源向电容器充电，电流先增大，电容器带电量不断增多，两板间电压也不断增大；开关S与“2”端相连时，电容器放电，电流减小，电容器带电量减小，两板间电压也在减小。故ACD错误，B正确。6.电磁炮是利用安培力加速弹体的一种新型武器，可简化为如图的结构示意图，光滑水平导轨宽，在导轨间有竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，弹体总质量，电源能提供的稳定电流，不计感应电动势和其它任何阻力，让弹体从静止加速到，轨道长度至少需要（）A.12米 B.24米 C.36米 D.48米【答案】B【解析】【详解】由安培力公式可知，解得故选B。7.电导测量仪也可以用来测定溶液的电阻率，其中一个零件如图所示，将两块平行正对的极板放于被测溶液中，每块极板的面积均为，板间距离为0.01m。给两极板加上6V的电压，测出极板间流过的电流为，这种液体的电阻率为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由欧姆定律可得液体的电阻由电阻定律可得液体电阻率故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（）A.甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况C.磁体在高温环境下磁性会减弱D.磁体在高温环境下磁性会加强【答案】BC【解析】【详解】根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性，A错误；根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，B正确；根据磁化与退磁的特性可知，磁体在高温环境下磁性会减弱，C正确，D错误．9.如图所示，速度选择器中存在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，电场强度大小为E。一电荷量为q的带负电的粒子（重力不计）以速度v垂直磁场和电场方向从左侧射入选择器并沿直线运动，下列说法正确的是（）A.电场强度方向竖直向上 B.粒子射入的速度C.若粒子从右侧以速度v垂直磁场和电场方向射入，粒子将向下偏转 D.若粒子从左侧以速度垂直磁场和电场方向射入，粒子将向下偏转【答案】AC【解析】【详解】A．带负电的粒子从左侧射入时在磁场中受到竖直向上的洛伦兹力，由于粒子做匀速直线运动，粒子受到的电场力的方向竖直向下，粒子带负电，电场强度方向竖直向上，A正确；B．由于粒子在复合场中做匀速直线运动，则有解得B错误；C．若粒子从右侧以速度v射入，粒子在磁场中受到的洛伦兹力方向变成竖直向下，粒子同时受向下的电场力，粒子将向下偏转，C正确；D．若粒子从左侧以速度射入，则有洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，D错误。故选AC。10.一电动自行车动力电源上的铭牌如图所示，由于电动机发热造成的损耗（其它损耗不计），电动自行车的效率为80%，则下列说法正确的是（）A.额定工作电流为5AB.电池充满电后总电量为1.8×10CC.自行车电动机的内阻为1.44ΩD.自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．由额定电流A正确；B．根据公式可得电池充满电后总电量为B错误；C．电动车的热功率则由公式可得，自行车电动机的内阻为C正确；D．根据电池容量q=10Ah，电流为I=5A，则可得自行车保持额定功率行驶的最长时间为D正确。故选ACD。第II卷（非选择题，共54分）三、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目的要求作答。解答题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.（1）某同学利用螺旋测微器测定某合金金属杆的直径，示数如图所示，则该合金金属杆的直径为__________mm。（2）用多用电表粗测该合金材料金属杆的电阻：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1k、×100、×10、×1。该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：a、将选择开关置于__________（“×1k”、“×10”）挡；b、两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在零处；c、重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是__________。【答案】①.1.599##1.600##1.601②.×10③.120Ω【解析】【详解】（1）[1]利用螺旋测微器测定合金金属杆的直径为（2）[2]该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时。发现指针偏转角度太大，说明倍率档选择的过高，应该将“×100”挡换为“×10”档；[3]重新测量读数为12×10Ω=120Ω12.为了测量某高内阻电源的电动势和内阻（电动势约、内阻约）现提供下列器材：A.待测电源B.电压表V（，内阻约几千欧）C.电流表AD.电阻箱E.滑动变阻器F.开关及导线G.干电池若干节（内阻很小）（1）实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为；当电压表指针半偏时，阻值为，则电压表内阻___________。（2）若要改装电压表测量电源的内阻，电流表该置于___________（选填“①”或“②”）。电阻箱与电压表串联构成量程为的电压表，则___________。（3）根据实验测得数据，作出电源路端电压随电流变化的图像如图丙所示，由图像可知___________，___________。【答案】（1）3000.0（2）①.②②.3000.0（3）①.5.0②.500【解析】【小问1详解】开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到最大，由解得小问2详解】若要用改装电压表测量电源的内阻，电流表A内阻是准确值故电流表该置于②，可消除电表造成误差；[2]根据扩大电压表量程原理，电阻箱与电压表串联构成量程为的电压表，则【小问3详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律推得结合图线解得解得13.如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离为L，金属导轨所在的平面与水平面的夹角为，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源。现把一个长度为L、质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰能保持静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，金属导轨的电阻不计，重力加速度大小为g。求：（1）导体棒的所受的安培力F；（2）导体棒的电阻R；（3）若磁场方向变成竖直向上导体棒仍能保持静止，磁感应强度的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由左手定则可知安培力方向沿斜面向上，沿斜面方向受力平衡，则有（2）由安培力的计算公式有根据欧姆定律有解得得（3）由共点力平衡条件有解得14.如图所示，粒子发射器发射出一束质量为，电荷量为的粒子（不计重力），从静止经加速电压加速后，沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以某一速度离开电场。已知平行板长为，两板间距离为d，求：（1）粒子进入偏转电场速度（2）粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量；（3）粒子在离开偏转电场时的动能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子在加速电场中，由动能定理得解得（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向上，有L=v0t竖直方向上，有根据牛顿第二定律可得加速度为联立解得（3）粒子从进入偏转电场到离开偏转电场的运动过程中，由动能定理，有解得粒子在离开偏转电场时的动能15.如图甲所示，在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T。从原点O处向第Ⅰ象限发射一比荷=1×104C/kg的带正电的粒子（重力不计），速度大小v0=103m/s，方向垂直于磁场且与x轴正方向成30°角。（1）求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1.（2）若磁场随时间变化的规律如图乙所示（垂直于纸面向外为正方向），t=×10-4s后空间不存在磁场。在t=0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时距离点O的距离。【答案】（1）0.1m，π×10-4