陕西省汉中市汉台区2023-2024学年高二年级上册1月期末物理试卷（解析版）

2023〜2024学年度高二第一学期期末校际联考

物理试题

注意事项：

1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。

2.答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。

3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。

第I卷（选择题共46分）

一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；

第8~10题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，有选错或不选的

得0分）

1.下列说法正确的是（）

A.电场、磁场都是客观存在的物质

B.只要存在电场和磁场，就能产生电磁波

C.能量子与电磁波的波长成正比

D.磁场中某点的磁感应强度B与尸成正比，与辽成反比

【答案】A

【解析】

【详解】A.电场和磁场看不见摸不着，但都是客观存在的物质，故A正确；

B.周期性变化的电磁场才能产生电磁波，故B错误；

C.根据

能量子与电磁波的波长成反比，故C错误；

D.磁场中某点磁感应强度2由磁场本身决定，与磁场力尸和电流元」无关，故D错误。

故选Ao

2.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为"L形导线通以恒定电流/,放置在磁场中。已知油边长为2/,

与磁场方向垂直，儿边长为/,与磁场方向平行。该导线受到的安培力为（）

A.0B.BIlC.2BIID.小BIl

【答案】C

【解析】

【详解】因次段与磁场方向平行，则不受安培力；湖段与磁场方向垂直，则受安培力

Fab=BI・2l=2BII

则该导线受到的安培力为23〃o

故选C„

3.下列关于物理基本概念与规律的判断正确的是（）

A.由库仑定律/=上冬冬可知，当距离厂—0时库仑力尸.8

r

F

B.根据电场强度的定义式£=—可知，E与尸成正比，E与q成反比

Q

C.由E=/（R外+%）可知，外电路的总电阻越大，电源的电动势就越大

D.将内阻为3000、满偏电流为1mA的表头改装为量程为0~3V的电压表，需要串联一个2.7k。的电阻

【答案】D

【解析】

【详解】A.库仑定律适用于真空之中的点电荷，当距离r-0时，电荷己经不能够看为点电荷，库仑定律

已经不成立，此时不能够认为库仑力尸―8,故A错误；

〃F

B.电场强度的定义式E=一为比值定义式，电场强度同试探电荷与试探电荷受到的电场力没有本质上的

Q

决定关系，电场强度由场源电荷和空间位置到场源电荷的间距决定，因此不能够认为E与尸成正比，£与

q成反比，故B错误；

C.电源的电动势由电源自身决定，与外电路总电阻无关，故C错误；

D.将表头改装成电压表需要串联一个电阻，根据串联分压可知

3

R=---------Q-300Q=2.7kQ

工1x103

故D正确。

故选D。

4.如图甲所示，一质量为50kg的人站在吊篮中随热气球升空，图乙是升空过程中的v—t图像,

g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.0~10s内，热气球的加速度大小为4m/s2

B.0~40s内，热气球位移大小为120m

C.0~10s内,吊篮对人的支持力大小为700N

D.30s~40s内，吊篮中的人处于超重状态

【答案】B

【解析】

【详解】A.y-r图像中，图像斜率的绝对值表示加速度大小，则0~10s内，热气球的加速度大小为

4,,

tz,=—m/s"=0.4m/s

110

故A错误；

B.V-/图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，则0~40s内，热气球的位移大小为

(30-10+40)x4

=-----------------——m=120m

°2

故B正确；

C.0~10s内，对人进行分析，根据牛顿第二定律有

N-mg=max

解得

N=520N

故C错误；

D.30s~40s内，图像的斜率为负值，表明加速度与正方向相反，即加速度方向向下，吊篮中的人处于失重

状态，故D错误。

故选Bo

5.如图甲所示，“6位于两个等量异种电荷的连线上，。为两电荷连线的中点且纵6到。点的距离相

等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，。'为MN的中点，c、d位于的

连线上，且c、d到。'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（）

MN

+q◎一厂力0/

0'^d

甲乙

A.O点处的电场强度为零B.a、6处的电场强度大小相等，方向相反

C.。'点处的磁感应强度为零D.c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同

【答案】D

【解析】

【详解】A.正电荷在。点处的电场强度方向水平向右，负电荷在。点处的电场强度方向水平向右，根据

场强叠加可知，。点处的总电场强度水平向右，不为零，故A错误;

B.根据等量异种电荷电场分布的对称性可知，队6处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故B

错误;

CD.根据右手螺旋定则，M、N两点处长直导线在c、d、O'点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称

性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同；。'点处的磁感应强度不为零，故C错

误，D正确。

故选D。

6.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，则下列表述正确的是

h-ut——u2-H

A.细导体的电阻等于粗导体的电阻

B.细导体两端的电压Ui大于粗导体两端的电压比

C.相同时间内通过两导体的电荷量不相等

D.细导体内自由电子定向移动的平均速率小于粗导体

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据电阻定律可得

R=p—

S

由于材料相同、长度相等，可知细导体的电阻大于粗导体的电阻，故A错误；

BC.两个导体串联，电流相同，即相同时间内通过两棒的电荷量相等，根据

U=IR

由于细导体的电阻大于粗导体的电阻，则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2,故B正确，C

错误；

D.根据电流微观表达式

I=neSv

由于电流相等，可知细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体内自由电子定向移动的平均速率，

故D错误。

故选Bo

7.我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研站，开展系统、连续

月球探测和相关技术试验验证。假设在月球上的宇航员，如果他已知月球的半径R,且手头有一个钩

码、一盒卷尺和一块停表，利用这些器材和已知数据，他能得出的是（）

A.引力常量B.钩码的质量

C.月球的质量D.月球的“第一宇宙速度”

【答案】D

【解析】

【详解】D.在月球表面让一重物做自由落体运动，用卷尺测出下落的高度/，，用停表测量出下落的时间3

根据

h=2gr

求得月球表面的重力加速度g,根据

mv2

me=-----

R

得第一宇宙速度

v=4^

可求出月球的“第一宇宙速度”，故D正确；

AB.由题给器材和已知数据无法求出引力常量和钩码质量，故AB错误；

C.根据万有引力等于重力得

-Mm

G-^=ms

若想求出月球质量，还需要知道引力常量G,故C错误。

故选D。

8.如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相同的离子垂直地射入匀强磁场⑸和匀强电场后正交的速度

选择器后，进入另一个匀强磁场鸟中并分裂为。、人两束。下列说法中正确的是（）

A.组成。束和方束的离子都带负电B.。束离子的比荷小于方束离子的比荷

C.组成a束和〃束离子的质量一定不同D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外

【答案】BD

【解析】

【详解】A.离子进入匀强磁场当中分裂为a、6两束，在洛伦兹力作用下都向下偏转，根据左手定则可

知，组成。束和人束的离子都带正电，故A错误；

BC.离子经过速度选择器，所受电场力和洛伦兹力平衡，则有

qvBl-qE

解得离子的速度大小为

离子进入匀强磁场当中，由洛伦兹力提供向心力可得

v

qvB?=m——

解得

mvmE

r-----------------

qB]qB[B?

由图可知。束离子的轨道半径大于力束离子的轨道半径，可知。束离子的比荷小于万束离子的比荷，但组

成。束和力束离子的质量不一定不同，故B正确，C错误；

D.在速度选择器中，电场方向竖直向上，因为离子都带正电，可知离子所受电场力竖直向上，所以洛伦

兹力方向竖直向下，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故D正确。

故选BD。

9.如图所示，匀强电场平行于xOy平面坐标系，矩形A8C。顶点8和。均落在y轴上，顶点4在x轴

上，（9B=10cm,AB=20cm,A、B、C三点的电势分别为OV、30V、60V,下列说法正确的是（）

A.。点的电势为30V

B.匀强电场平行于x轴，且沿着x轴正方向

C,匀强电场的电场强度的大小为1006V/m

D.将一电子从A点移动到D点，电子的电势能增大30eV

【答案】AC

【解析】

【详解】A.根据

%一%=%一%

可得。点的电势为

(pD=30V

选项A正确；

B.因2。电势相等，则y轴为等势面，则匀强电场平行于x轴，且沿着x轴负方向，选项B错误;

C.由几何关系可知

0A=10百cm

匀强电场的电场强度的大小为

E="=-^=V/m=100Gv/m

OA0.1V3

选项C正确；

D.因D点电势比A点高30V,则将一电子从A点移动到。点，电子的电势能减小30eV,选项D错误。

故选AC。

10.兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值电阻与、4、电动机M和电

热丝R,已知电动机M标有“100V,50W”字样，它的线圈内阻为4Q,«=480Q,电热丝H=44Q,

当把该电吹风接入220V家庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的()

A.电热丝的热功率2=1100\¥

B.电阻与=240Q

C.电动机M正常工作时的输出功率片=49W

D.若开关S］、S?都闭合，1分钟消耗的电能E=6.9xl()4j

【答案】AC

【解析】

【详解】A.电热丝的热功率为

U22202

P=—=^^W=1100W

R44

故A正确；

B.通过电动机M的电流为

丁埼50…

=----=-----AA=0.5A

UM100

通过用的电流为

则有

故B错误;

C.电动机M正常工作时的输出功率为

7]=7^-/>=50W-0.52X4W=49W

故C正确;

D.若开关S1、S2都闭合，1分钟消耗的电能为

2202

E=t+UIt=X60J+220X0.5X60J=7.26X104J

-K-M44

故D错误。

故选AC。

第n卷（非选择题共54分）

二、实验探究题（本大题共2小题，计20分）

11.某校高二物理研究学习小组的小王同学用如图甲、乙所示电路研究电磁感应现象，小李同学用如图丙

所示电路研究自感现象。

甲

（1）小王同学为判断线圈绕向，将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流

入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕

向为沿.（选填“顺时针”或“逆时针”）由。端开始绕至b端。

(2)如图乙所示，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S后，将A线

圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将一；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，

电流计指针将o(以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)

(3)在图乙中，小王同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，第二次将滑动变阻

器的触头从变阻器的右端慢慢滑到左端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度

(选填“大”或“小”)。

(4)小李同学用图丙中(1)(2)两个电路研究通电自感和断电自感现象，图中L是一带铁芯的线圈，直

流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。实验过程中可能会观察

到的现象：①慢慢变亮，然后亮度不变②立即变亮，然后亮度不变③立即变亮，然后慢慢熄灭④慢慢熄灭

⑤立即熄灭⑥闪亮一下，然后熄灭。两电路电键S闭合后，小灯泡A将，小灯泡B将；S断

开后，小灯泡A将，小灯泡B将o请你将小李同学观察到的实验现象对应的序号填在相应的

横线上。

①.顺时针②.向左偏③.向右偏④.大⑤.①⑥.③⑦.⑤⑧.⑥

【解析】

【详解】(1)口]将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由

楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，电流计指针向左偏转，说明从左端流入电流计，由安培定则可

知，俯视线圈，其绕向为顺时针方向由由。端开始绕至b端。

(2)[2]如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明B中磁通量增加时电

流计指针右偏转；那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，穿过B线圈的磁通量减小，电流

计指针将向左偏转。

[3]A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，A线圈中的电流增大，穿过B线圈的磁通量

增加，电流计指针向右偏转。

(3)[4]第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，A线圈的电流变化快，电流产生的磁

场变化快，穿过B线圈的磁通量变化快，B线圈中的感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动幅度

大；同理，慢慢滑动摆动幅度小，故第一次比第二次的指针摆动幅度大。

(4)[5]两电路电键S闭合后，由于线圈中自感电动势阻碍电流增加，则会看到A慢慢变亮，然后稳定亮

度不变。

[6]B将立即变亮，电路稳定后，线圈中自感电动势消失，电阻为0。则灯泡B会慢慢被短路而熄灭。

[7]S断开后，电路断路，小灯泡A将立即熄灭。

网小灯泡B由于线圈中自感电动势阻碍电流减小，则会在线圈和灯泡B中形成回路，使得灯泡亮一下然后

再熄灭。

12.（1）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。

①甲同学用多用电表进行某次测量时，若所选挡位为直流50mA挡，指针在表盘的位置如图1所示，则示

数为mAo

②乙同学用多用电表测金属丝的阻值，当用“xlOQ”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用

（选填“xlQ”或“X100。”）挡并重新欧姆调零，最终指针也指在如图1所示位置，则电阻为

（2）丙同学利用如图2所示的电路测量一节电量即将耗尽的磷酸铁锂电池的电动势E和内阻r,选用的器

材如下：

A.毫安表mA（量程为10mA,内阻为98Q）；

B.电压表V（量程为3V,内阻很大）；

C.电阻箱R（0-999.9Q）；

D.滑动变阻器&（0〜50。）；

E.磷酸铁锂电池（标称电压为3.2V）；

F.开关一个、导线若干。

①由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.5A的电流表，图2中电阻箱R应调

整为Qo

②改变滑动变阻器滑片的位置，记录电压表的示数为U,毫安表的示数为

③描点得到如图3所示的图像，通过分析可知电源的电动势E=V,电源的内阻

r=Qo（结果均保留两位有效数字）

【答案】0.24.0②.xlQ③.16④.2⑤.2.70.29

【解析】

【详解】（1）①U］所选挡位为直流50mA挡，分度值为1mA,读数为24.0mA；

②⑵［3］当用“xlOQ”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用小挡，即xlQ；读数16Q；

（2）①⑷根据电表改装原理可知

&

③[5][6]毫安表改装后的内阻为

R=与q=1.96。

勺+与

根据闭合电路欧姆定律有

U=E-50I(r+R')

根据图像的斜率、截距解得

E=2.7V

50(/+R)=2-7-%

8x10-3

解得

r=0.29Q

三、计算题(本大题共3小题，计34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由和8C组成，AB是倾角为37。的斜坡，BC是半

径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于8,与水平面相切于C,如图所示，AC竖直高度差加=9.8m,

竖直台阶8高度差为/22=5m,台阶底端与水平面。E相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点

由静止滑下通过C点后飞落到。E上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力(g取10m/s2)。求：

(1)运动员到达C点的速度大小；

(2)运动员经过C点时受到轨道的支持力大小；

(3)运动员落到。£上距。点的水平距离。

【答案】(1)Vc=14m/s；(2)M=3936N；⑶14m

【解析】

【详解】(1)由A到C,对运动员由机械能守恒定律得

mg%

解得运动员到达。点的速度

vc=14m/s

(2)在。处对运动员受力分析，由牛顿第二定律得

N—mg=m—

cR

解得

Nc=3936N

(3)从C处平抛飞出，由平抛运动的规律有

,12

解得

/=ls

运动员落到上距D点的水平距离

x=vct=14m

14.如图所示，在一底边长为"，底角8=45。的等腰三角形MNP区域内(0为底边中点)有垂直纸面

向外的匀强磁场。边上方有平行金属板，间距为有一质量为加，电量为q的带正电粒子从金属板

左侧边缘，以平行于极板的初速度W紧贴上极板入射，经电场偏转后，从。点穿过下极板缝隙进入磁场,

恰好从顶点P处离开，粒子的运动轨迹如图线所示，不计重力与空气阻力的影响。求：

(1)平行金属板间的电势差U；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小&

(3)粒子在磁场中的运动时间入

【解析】

【详解】(1)粒子在平行金属板间做类平抛运动，则有

L-vot

2」.吗2

222m

E弋

2

联立解得

U

2q

(2)粒子到达。点，由动能定理

qU=-^mv2

解得粒子到达。点的速度

v=V2v0

则此时速度方向与水平方向夹角为45。，根据几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的半径

R=—L

2

根据洛伦兹力提供向心力

v2

qvB=m—

R

联立解得

qL

(3)粒子在磁场中做圆周运动的周期

丁2兀R271m