河北保定2023-2024学年高二年级上册1月期末考试物理试题含答案

河北保定2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

2023-2024学年度第一学期期末调研考试

高二物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

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。

一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28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.英国物理学家麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果,

再加上他本人的创造性工作，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于

电磁场和电磁波的说法中不正确的是

A.变化的电场所在空间一定会产生磁场

B.电磁波和机械波一样，它们的传播离不开传播介质

C.电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式

D.红外线、可见光、紫外线都是电磁波

2.某实验小组通过测量一闭合电路中电源的输出电压U和流过电源的电流I,得到如

图所示的U-I图象，已知A点的坐标为(0.1,3.6),下列说法中正确的是

A.电源电动势为3.6V

B.电源内阻为8Q

C.电源的短路电流为0.5A

D.A点对应电源的输出功率为0.36W

3.关于电场强度和磁感应强度的描述，下列说法正确的是

A.真空中点电荷的电场强度号，由此可知E与Q成正比，与r2成反比

B.某位置电场强度的方向就是试探电荷在该位置所受静电力的方向

C.磁感应强度方向就是小磁针北极所指的方向

D.一段通有电流/、长为L的短导线在磁场中受到安培力大小为F,则磁场的磁感

应强度大小B=^-

高一枷工田行星而留1而■(珏6而)

4.如图甲所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，当线圈匀速转动时产生的电动势按

正弦规律变化且电动势随时间变化的图像如图乙所示。发电机线圈电阻为10。，外

接一只电阻为100。的灯泡，下列说法正确的是

A.0.01s时，穿过线圈的磁通量为0B.电压表的示数为200V

C.电压表的示数为200至VD.流过灯泡的电流最大值为1A

5.如图所示，虚线*Ac代表电场中三条等势线，实线为一试探电荷仅

在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M、Q是运动轨迹与等势线的交点,

由此可知

A.试探电荷带负电

B.试探电荷在P、M、Q三点受到的静电力方向相同

C.试探电荷在P、M、Q三个位置中P点的动能最大

D.试探电荷在P、M、Q三个位置中P点的电势能最大

6.如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一光滑的U形金属导轨，导轨平面与

磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,圆形金属环丁位

于回路围成的区域内，金属环与导轨共面。现给金属杆PQ—■个向右的初速度，在

之后的运动过程中，下列说法正确的是XXX又X

A.PQRS回路中产生顺时针方向的感应电流*XJ-----

B.金属杆PQ向右匀速运动T。

XXXXX

C.金属环T中无感应电流pl----------------------

>Axxx0x

D.金属环T中产生逆时针方向的感应电流

7.如图，两个等量负点电荷分别位于力轴上的P、Q两点，其位置关于原点O对称。

a、b、c、目四点位于以O点为圆心的圆周上，a、6连线平行于］轴，c、。是圆周

与夕轴的交点。下列说法正确的是

A.a、6两点的电场强度相同

B.a、》两点的电势不相等

C.将正试探电荷从c点沿y轴移动到d点，电势能先增大后

减小

D.若两电荷在图中圆周上任一点的电场强度大小分别是昆、

及，则卷+专为定值

二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，

有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有

错选的得0分。

8.如图所示，电容为C的平行板电容器，B板接地。闭合开关稳定后，电容器所带电

荷量为Q仅将A板竖直向上移动一小段距离，下列说法正确的是

A.。变大

B.C减小A=^==

C.Q不变5=F=

D.A板电势不变

9.两盏标有“8V,8W”的灯泡Li、二、电动机和电源组成如图所示电路。当开关工

断开时闭合开关Si,两个灯泡正常发光，当开关Si、，都闭合时，电动机正常工

作。已知电源的内阻r=0.5Q,电动机的额定电压为6V、线圈电阻为0.5Q,灯泡的

电阻恒定不变。下列说法中正确的是

A.电源的电动势为9V

B.灯泡的电阻为4c

C.电动机正常工作时的功率为27W

D.电动机正常工作时的功率为16.875W

10.如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加恒定电压U,A、B两板的中央

有小孔0】、在B板的右侧有平行于金属板的匀强电场，电场范围足够大，感

光板MN垂直于电场方向放置。先后两次在小孔。处由静止释放带正电的甲粒子

和乙粒子，甲、乙两粒子的电荷量之比为2：1,质量之比为1:2,不计两粒子受

到的重力和空气阻力，关于这两个粒子的运动，下列说法正确的是

A.甲、乙两粒子在02处的速度大小之比为2：1

B.甲、乙两粒子在Q处的速度大小之比为1：1

C.甲、乙两粒子打到感光板上时的动能之比为2：1

D.甲、乙两粒子打到感光板上的位置相同

-A---jUw-rmn/-XUc1r

三、非选择题：共54分。

11.（8分）为探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，某实照小组利用可拆变压桶进

行如下操作：

①小组同学通过充分讨论，画出实验电路

图如图所示，依据实验电路图准备实验

器材。

②按照实验电路图连接学生电源和变压器。

③学生电源电压调整到12V,记录此时连接的原线圈匝数〃1。

④对多用电表（如图乙所示）进行调零，打开学生电源的开关，依次测量副线圈不

同匝数如对应的接线柱间的电压

⑤断开学生电源开关，多用电表表笔固定在副线圈匝数为〃3的两个接线柱之间。

⑥改变原线圈的匝数％,不改变电源的电压调整，打开学生电源开关，发现多用电

表无示数，另一个同学立即动手检查接线柱的连接并把每一个接线柱都重新拧

紧。记录此时多用电表的电压5。

⑦多次改变原线圈匝数，测量并记录对应多用电表的读数。

（1）用如图甲所示的学生电源，共有两组接线柱C、D和E、F,应该接哪一组?

（2）上面七个操作步骤中有一个不符合安全操作规范，请找出来并进行纠正。

不正确的操作序号

纠正__________________________________________________________________

（3）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝，多用电表的示

数最有可能是。

A.12.2VB.6.2VC.5.8VD,3.6V

高二物理试题第4页（共6页）

12.（8分）要测量一个由某种新材料制成的圆柱体的电阻。步骤如下：

（1）选用多用电表的电阻“X100”挡对电阻进行初步测量，表盘的示数如图所示，

R=Co

（2）为更精确地测量此圆柱体的电阻，可供选择的器材如下:

电流表Ai（量程。〜1mA,内阻约为300）；

电流表Az（量程0〜0.6A,内阻约为0.050）；

电压表Vi（量程（）■〜IV,内阻厂1=10000）；

电压表V2（量程0〜15V,内阻厂2=150000）；

定值电阻&=20000；

滑动变阻器R（阻值范围0〜10Q,额定电流2A）；

电源（电动势E约为4V,内阻r约为10）；

开关，导线若干。

①为了使测量尽量准确，电表读数不得小于其量程的三分之一，电压表应选

,电流表应选________（均填器材代号）

②根据你选择的器材，补全方框内的实验电路图。

③根据你所设计的电路图，实验中电压表的示数为U,电流表的示数为I,写

出测量电阻的表达式R=。（要求用题目中已有的物理量进行表示）

13.（8分）如图所示，两平行光滑导轨所在的平面与水平面夹角。=37。，导轨的一端接

有电动势E=3V、内阻r=0.5Q的直流电源,两导轨间的距离L=0.8m,导轨所

在空间内存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现把质量m=0.1kg、电阻

R=10的导体棒而垂直放在金属导轨上且与导轨接触良好，导体棒恰好静止不动。

导轨电阻不计，gM10ni/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）将磁场的方向变为竖直向上，为使H棒仍然静止在文\>

导轨上，磁感应强度应变为多大？

高二物理试题第5页（共6页）

14.(14分)如图所示，竖直平行边界PQ、MN之间存在垂直纸面向里的匀强磁场,

磁感应强度大小为B,两边界间距为d,PQ右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场。

边界MN上A点有一粒子源，可沿纸面水平射出质量为型、电荷量为一q(q>0)

的带电粒子，粒子第一次经过PQ边界时与竖直方向夹角为45。，一段时间后粒子

的轨迹垂直AC经过某点，AC垂直MN。不计粒子重力。求:

(1)该粒子的发射速率曾；M\xx；P*

xx

(2)PQ右侧匀强磁场的磁感应强度大小Bi；

(3)粒子从A点运动到与AC相交的点所需的时间以

•XX

I

7V1xx匕

15.(16分)如图所示，间距为L的光滑平行导轨竖直放置，顶端连接阻值为R的电

阻，电阻下方有一矩形金属框abce。MN和PQ之间的距离为2/区域内有垂直导

轨平面的匀强磁场，ec与MN之间的距离为2。金属框从图示位置由静止释放，恰

能匀速穿过磁场区域。已知重力加速度为g,运动过程中金属框与导轨接触良好,

不计导轨电阻，金属框质量为bc=d,H和ec部分电阻相等。求：

R

(1)ab和ec部分的电阻厂；

6

d

(2)匀强磁场的磁感应强度B;c

d

N

(3)金属框穿过磁场区域的过程中电阻R产生的焦耳热。

【可供参考的知识：两个电动势相同的电源并联后对电路供电〃

P--------------------Q

时，电源的总电动势等于单个的电源的电动势，电源的总电

7JLih

阻等于两个电源内阻的并联电阻。】

高二物理试题第6页(共6页)

2023-2024学年度第一学期高二期末调研考试物理参考答案

一、单项选择题

l.B2.D3.A4.B5.C6.D7.D

二、多项选择题

8.BD9.AC10.ACD

三、非选择题

11.

（1）E、F（2分）

（2）⑥；另一个同学在检查前应该先关闭电源开关（每空各2分，共4分）

（3）C（2分）

12.

（1）3000（2分，只要是3000C,任何表达形式都可以，不要求有效数字）

（2）Vi；Ai（2分，每空1分）

（3）设计电路图如图所示（2分，两种电路均给分）

⑷子或者（见力）

理〒或者（—八））（2分，两个结果都给分）

ri

13.

（1）设通过导体棒的电流为/,磁感应强度大小为B

p

1=-^-（2分）

R+r

导体棒受力平衡

ILB=mgsm3T（2分）

3

解得B=-T（1分）

8

（2）磁场方向改为竖直向上，磁感应强度大小为笈，导体棒受力依然平衡

ILB'=mgtan3T（2分）

解得B=—T（1分）

32

14.

（1）如图所示，设粒子在MN、P。之间运动时圆周半径为n

rxcos45°=d（1分）

粒子在磁场中运动

AI**y..................

qvB=^~（1分）MMj•••

i、、

niXX/•

4(...

IXX(

Jt;

解得v=41qBd_Q分）

m....

（2）粒子进入PQ右侧区域运动，圆周半径为物设磁感应强

度为B

r2sin45°=q（l-sin45°）（1分）

qvBx=~（1分）

r2

解得B,=（72+1）5（2分）

（3）设粒子在MN、PQ之间的磁场中运动的周期为r,运动时间为小在PQ右侧区域磁场中运动

的周期为72,运动的时间为叁

271r45

T=±^l,t.=—T,（2分，每个表达式1分）

1v13601

2itr135

。=二，t2=—T,（2分，每个表达式1分）

2v23602

t=ti+t2（1分）

解得z=（3V2-2）7rm。分）

15.对金属框的运动过程进行分析，分三阶段：第一阶段ec边进入磁场到M边进入磁场；第二阶段

金属框全部进入磁场；第三阶段ec边出磁场到湖边出磁场。其中第一阶段和第三阶段电路完全相

同，三个阶段电源电动势均相等（设为E）。三个阶段电路如图所示。

（1）设第一阶段流过ec的电流为Zi,金属框受力平衡

IJB=mg（1分）

设电路总电阻为以

/内=E（1分）

rR