河南省信阳市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题（含答案）

2024—2025学年普通高中高二（上）期末教学质量检测物理试题本试卷共6页，15题，满分100分，考试时间75分钟．★祝考试顺利★注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内．写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效．4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交．一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，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，有选错或不答的得0分．1.下列说法正确的是（）A.根据电势差定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差B.由公式可知，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大C.根据电场强度的定义式可知，电场中某试探电荷所受的电场力为零，则该处电场强度一定为零D.根据磁感应强度的定义式可知，电流元在某处不受力，则该处磁感应强度一定为零2.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1、2、3分别为三条等势线，三条等势线与其中一条电场线的交点依次为M、N、Q点，已知，电荷量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出，仅在静电力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线、所示，则（）A.a粒子一定带正电，b粒子一定带负电B.MN两点电势差大小大于NQ两点电势差大小C.a粒子的加速度逐渐增大，b粒子的加速度逐渐减小D.a粒子电势能减小，b粒子的电势能增大3.如图所示，匀强磁场中有两个相同的弹簧测力计，测力计下方竖直悬挂一副边长为L，粗细均匀的均质金属等边三角形，将三条边分别记为a、b、c。在a的左右端点M、N连上导线，并通入由M到N的恒定电流，此时a边中电流大小为I，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，下列说法正确的是（）A.三条边a、b、c中电流大小相等B.两次弹簧测力计示数C.金属等边三角形的总质量D.匀强磁场的磁感应强度4.如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙所示，两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下，检测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路，振荡电流如图丙所示，当汽车接近或离开线圈时，使线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，车辆检测器检测到这个变化就发出电信号，“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别，然后控制自动栏杆抬起或落下，在图丙中，下列说法正确的是（）A.时刻电容器两端电压最小值B.时间内，电场能转化为磁场能C.若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大，则振荡电流的频率升高D.时间内，电容器上的电荷量增加5.在如图所示的电路中，电源电动势和内阻均为定值，电流表和电压表均为理想电表，带电油滴P恰好静止于平行板电容器中。当滑动变阻器的滑片向a端移动时，下列说法不正确的是（）A.通过的电流变化量大于电流表示数的变化量B.油滴带负电，将向上加速运动C.电压表示数增大，电流表示数减小D.若电压表示数的变化量为，电流表示数的变化量为，则不变6.如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（）A. B.C. D.7.如图所示，在竖直平面内有一个绝缘圆环，O点为圆心，A、B为圆环上两点，OA、OB都与水平方向成。在A点固定一个带电量为Q的正点电荷，在圆环内侧B点放置一个光滑的小球，带电量为，质量为m。整个装置处在水平向右的电场强度的匀强电场中，此时小球恰好静止。由于Q的绝缘措施出了问题，Q的带电量缓慢减少，则此后（）A.圆环对小球的弹力大小保持不变B.正电荷Q与小球q之间的库仑力不断增大C.小球q有可能脱离圆环D.正电荷Q所受静电力的合力不断增大8.如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面。一电子从O点以一定初速度水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中O、Q和P分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点，不计电子的重力。下列说法正确的是（）A.磁感应强度方向垂直纸面向外 B.磁感应强度方向垂直纸面向里C.电子的初速度大于 D.由O点至P点的运动过程中，电子的速率在增大9.如图所示，一个正电荷由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电荷质量为m，电荷量为q，加速电场电压为。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。不计正电荷所受重力，下列说法正确的是（）A.正电荷从加速电场射出时具有的速度B.正电荷从偏转电场射出时具有的动能C.正电荷从偏转电场射出时速度与水平方向夹角的正切值D.正电荷从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离10.如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半圆弧的直径为d，间距为L，两半圆弧面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点O、的连线与导轨所在竖直面垂直，整个空间存在着磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，导轨左端连接一阻值为R的电阻，现使一电阻为2R的金属棒MN从导轨左端最高点，以恒定的速率沿导轨运动到右端最高点，运动过程中金属棒始终与平行且与两导轨接触良好，则在金属棒MN从左端最高点运动到右端最高点的过程中，下列说法正确的是（）A.金属棒MN中电流方向始终由N到M B.整个过程中金属棒两端电压不变C.整个过程中通过电阻R的电荷量为 D.回路中产生的焦耳热为二、实验题：本题共2小题．每空2分，共14分。11.某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．实验电路如图甲所示，现有开关和导线若干，以及如下器材：A．电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125ΩB．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩC．滑动变阻器0~10ΩD．滑动变阻器0～100Ω（1）为了操作方便，减小实验误差，滑动变阻器应选用______（选填相应器材前的字母）。（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图线，根据图线求得被测干电池的电动势______V，内阻______Ω（结果保留到小数点后两位）。12.为研究某金属导线材料的电阻率，实验小组用如图甲所示电路进行实验，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（如图乙所示），可以改变导线接入电路的长度．实验器材如下：待测金属导线一根；电压表一个，量程0～3V，内阻约为3kΩ；电流表一个，量程0~0.6A，内阻约0.1Ω；滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流为1A）；干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只．（1）请以笔画线代替导线，将图乙中末连接导线补完整。（2）图甲中开关S闭合之前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“A”或“B”）。（3）用螺旋测微器测量金属导线的直径如图丙所示，则导线的直径______mm。（4）多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图丁所示，测得图像中直线的斜率为k，则该金属材料的电阻率为______（用k和d表示）。三、计算题：本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式，只写出答案的不得分．13.如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框匝数匝，面积为，总电阻，绕垂直于磁场的轴以50r/s的转速匀速转动，已知匀强磁场磁感应强度，矩形线圈通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接，外电路的定值电阻，从图示位置开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈转动90°时电压表的示数；（3）求线圈转动1圈过程中电阻R上产生的焦耳热。14.如图所示，空间有垂直于纸面的匀强磁场和，磁感应强度大小均为0.1T，分布在半径的圆形区域内，MN为过其圆心O的竖直线，分布在MN左侧的半圆形区域外．磁场中有粒子源S，S与O的距离，且，某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子，每个粒子的质量、电量．不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，求：（1）若有粒子能到达区域，求发射速度的最小值；（2）若所有粒子的发射速率均为，求能进入圆形区域的粒子所占的比率；（3）若从S点发射速率为的某粒子最终平行SO方向射出圆形区域，求粒子在磁场中运动的总时间．15.如图所示，一足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MNPQ固定在倾角为30°斜面上，导轨间距为L=1m，导轨上端接有R=2.0Ω的电阻、电容为C=0.1F的电容器、开关S，整个装置处于垂直于斜面向上、磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中。一质量为m=0.4kg、阻值不计的金属棒ab放置在导轨上，现断开S，用沿斜面向上的恒力F0=3.0N拉金属棒，使其由静止开始沿斜面向上运动，金属棒始终垂直于导轨，g取10m/s2。（1）求金属棒沿斜面向上运动的最大速度；（2）如果金属棒由静止开始沿斜面向上运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR=3J（此时金属棒已达到最大速度），求金属棒在此过程中运动的距离x；（3）若闭合开关S，撤去恒力F0，换用另一沿斜面向上的力F拉金属棒，使金属棒由静止开始以a=2m/s2的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动，求此过程中力F与时间t的关系式。

2024—2025学年普通高中高二（上）期末教学质量检测物理试题参考答案一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，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，有选错或不答的得0分．【1题答案】【答案】C【2题答案】【答案】B【3题答案】【答案】C【4题答案】【答案】B【5题答案】【答案】A【6题答案】【答案】C【7题答案】【答案】A【8题答案】【答案】BC【9题答案】【答案】C【10题答案】【答案】ACD二、实验题：本题共2小题．每空2分，共14分。【1