河南省许昌市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

河南省许昌市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.电磁波谱是指电磁波的频率和波长范围，包括了从无线电波到伽马射线的整个频谱范围。电磁波谱在现

代科学技术中起着极其重要的作用，广泛应用于通信、医疗、能源、环境监测等各个领域。根据电磁波谱，

下列选项中电磁波的波长顺序由短到长排列的是（）

A.X射线、紫外线、可见光、红外线B.X射线、紫外线、红外线、可见光

C.紫外线、红外线、可见光、X射线D.可见光、红外线、X射线、紫外线

2.如图4、8为两等量异种电荷，2带正电、B带负电，在4、B连线上有a、b、c三点，其中6为连线的中点,

且ab=be,则以下说法正确的是（）

4abcB

©-*••㊀

A.a点电场强度大于c点的电场强度

B.a点与c点的电势相等

C.a、b间电势差与b、c间电势差相等

D.点电荷q沿2、8连线的中垂线移动，电场力对q先做正功后做负功

3.如图所示的U-/图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线II为某一电阻R的伏安特性曲

线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）

A.电源的输出电压为2PB.电源内部消耗的热功率为4.5W

C.电源的输出功率为9.0WD.电源的效率为60%

4.如图所示，水平地面上放一条形磁铁，磁铁N极上方用弹簧吊着一水平导体棒与磁铁垂直，导体棒中通入

垂直纸面向里的电流，且磁铁始终保持静止。则下列说法正确的是（）

A.与导体棒未通电之前相比，弹簧的弹力变小

B.与导体棒未通电之前相比，地面受到磁铁的压力变小

C.与导体棒未通电之前相比，弹簧的弹力仍然沿竖直方向

D.导体棒通电后，条形磁铁受到桌面的摩擦力的方向水平向左

5.一个阻值R=2。的电阻中通有如图所示的交变电流（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的，百倍），其中

电阻R产生的焦耳热为（）

A.60/B.80/C.120/D.240;

6.如图所示的电路，E为电源（内阻不计），。为小灯泡，L为自感系数很大但是阻值较小（小于灯泡电阻）的线

圈。先闭合开关K,稳定一段时间后，再断开开关K。则下列说法正确的是（）

A.闭合开关K,灯D立即变亮，稳定后一直保持亮度不变

B.闭合开关K,灯D立即变亮，然后渐渐变暗，直至不亮

C.断开开关K,灯。立即熄灭

D.断开开关K,灯D要闪亮一下再逐渐变暗，最后熄灭

7.如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个面是由绝缘材料制成的，上下两个面是电阻可忽

略的导电电极，两极间距为d,极板的长、宽分别为a、b,两个电极与可变电阻R相连。在垂直于前后面的

方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为p的高温电离气体一一等离子体，等离

子体以速度u向右流动，并通过专用通道导出。不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，下列说

法正确的是（）

i

&-----------------

A.磁流体发电机的电动势为E=Bbv

B.可变电阻R中的电流方向是从Q到P

C.若可变电阻的阻值为R=3则流过R的电流为管

D.若可变电阻的阻值为R=崇则R上消耗的电功率为修。

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.如图所示，电压表、电流表均为理想电表，R是光敏电阻，光照增强时电阻变大，理想变压器原、副线圈

的匝数之比的:电=1。：1。原线圈接入有效值为220U的正弦式交流电时，下列说法正确的是（）

A.若照射R的光照增强，则电流表示数将变大

B.当电阻R=2O0时，电流表的示数为114

C.把电流表换成二极管时，电压表U的示数为

D.若照射R的光照减弱，副线圈两端电压与电流之比减小

9.如图所示，有一表面带有四分之一圆弧轨道的物块B,静止在水平地面上（不固定），轨道底端与水平地面

相切，其半径r=0.4m；一可视为质点的物块2以水平向左的速度v=4m/s冲上物块B的轨道，经一段时间

运动到最高点，随后再返回水平地面。已知4、B质量分别为叫4=lkg,mB=3kg,不"一切摩擦，重力

加速度的大小g取10M/S2。则下列说法正确的是（）

7777777777777777777777777777.7/777

A.整个过程中，4、B组成的系统动量和机械能都守恒

B.整个过程中，物块B获得的最大速度为2m/s

C.物块力返回水平面的速度大小为2m/s,且方向向左

D.物块4可以冲出物块B的四分之一轨道继续做斜上抛运动

10.如图所示，光滑平行导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距为3N、Q两端接有阻值为R的定

值电阻，两导轨间有一边长为，的正方形区域Med,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小

为B。一粗细均匀、质量为根的金属杆与导轨接触良好并静止于M处，金属杆接在两导轨间的电阻也为R。

现用一垂直于杆且作用于杆中点的恒力尸沿水平向右方向拉杆，使之由静止开始运动，若杆被拉出磁场前已

做匀速运动，不计导轨的电阻，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（）

MN

xFx

A.金属杆做匀速运动时的速率为八西

B.金属杆出磁场前的瞬间，金属杆上仍两点间的电压为告

C.金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的电热为4FL-型富

，BL

D.金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻R的电荷量为⑤

三、实验题：本大题共2小题，共16分。

11.某物理兴趣小组测量一段某材料制成的电阻丝氏的电阻率。

（1）先用螺旋测微器测量电阻丝及的直径d,示数如图甲所示，其直径d=mm；再用刻度尺测出

电阻丝%的长度为L；

（2）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“X10”挡时发现指针偏转角度过小，应该换用（选填

“XI”或“X100”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，&=。

（3）为了准确测量电阻丝的电阻n,某同学设计了如图丙所示的电路：

①闭合当S2接a时，电压表示数为a,电流表示数为当接6时，电压表示数为“，电流表示数为与，

则待测电阻的阻值为&=（用题中的物理量符号表示），测量值__________（大于、等于、小于）真

实值；

②根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率p=（用d、L表示）。

12.如图甲，用“碰撞”实验验证动量守恒定律，用天平测得4B球的质量分别为和爪2,。点是轨道末

端在白纸上的投影点，M、P、N为三个落点的平均位置.测出M、P、N与。的距离分别为S1、S2、S3,如

图乙所示。

m2

品小、OMPN

_Z/W////////////）///////////////////--------------=------------------------------------->

OMPN%

甲乙

（1）关于实验器材，下列说法正确的是（）

44、8球的半径可以不同B.斜槽末端必须水平，斜槽必须光滑

C.重锤的作用是标定斜槽末端在白纸上的投影点

（2）关于实验操作，下列说法正确的是（）

A.实验时白纸和复写纸可以随时调整位置球每次必须从同一位置由静止释放

C.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度

(3)在实验误差允许范围内，若满足关系式,则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒；(用

题中测量量表示)

(4)若实验中测得Si=15.50cm、s2=25.50cm＞s3=40.00cm,假设碰撞过程中动量守恒，则叫与西之比

为;

(5)若该碰撞是弹性碰撞，则小球落点距离应满足的定量关系为用。1、S2、S3表示)。

四、计算题：本大题共3小题，共38分。

13.直流电动机在生产生活中有广泛的应用。如图所示是电动机提升重物的示意图，已知电源电动势E=9忆

内阻r=1.50,电动机内部线圈的电阻R”=10。闭合开关S,发现电动机被卡死，此时电压表的示数为6k

立即关闭电源，清除故障后重新闭合开关，电动机正常工作时，电压表的示数为7.5P。求：

(1)电阻R的阻值；

(2)电动机正常工作时的输出功率。

14.电磁感应在生活中有很多应用，某兴趣小组设计了一套电气制动装置，其简化模型可借助于图甲来理解。

图甲中固定的水平平行光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,外接电阻阻值为R，

金属棒M电阻为r,质量为小，轨道宽度为d,金属棒ab的初速度大小为北，其他部分电阻不计，平行导轨

(2)电磁制动过程中金属棒帅运动的最大距离；

(3)某同学设想在电磁制动过程中，仅将图甲中的外接电阻换成初始不带电的电容器，其电容大小为C,其

他条件不变，如图乙所示，求金属棒协最终的速度大小。

15.利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。在图示的xOy平面(纸面)内，X＜右的区

域I内存在垂直纸面向外的匀强磁场，久轴上方的与＜%＜犯区域II内存在沿y轴负方向的匀强电场。一质

量为粗、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从原点。处以大小为火的速度垂直磁场射入第二象限，方向

与％轴负方向夹角6=60一段时间后垂直%=虚线边界进入电场。已知第i=733%2=区域

n中电场的场强月=萼。求:

%

••・[•n

••••

%

•••hWW!»

Oxx%2X

(1)区域I内磁场的磁感应强度大小B；

(2)粒子从原点。出发到离开电场的总时间力；

(3)粒子离开电场时的速度大小u。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】电磁波的波长顺序由短到长排列的是：X射线、紫外线、可见光、红外线。

故选A。

2.【答案】C

【解析】A4、B为两等量异种电荷，根据对称性可知，a点与c点的电场强度大小相等，方向相同，故A错

误；

A由于沿电场方向电势降低，所以a点电势高于c点电势，故8错误；

C.电场线从A到8,且电场大小关于中垂线对称分布，因此a、6间电势差与b、c间电势差相等，故C正确；

D等量异种点电荷中垂线是等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功，故。错误。

故选C。

3.【答案】B

【解析】A由图可知交点为电阻R接在这个电源上工作电压值，电流值，所以电源的输出电压为1.5忆故A

错误；

A根据闭合电路欧姆定律可得U=E-lr

结合图I可知，电源的电动势为3.0乙内阻为「=答0=0.50

O.U

电源内部消耗的热功率为4=/r=3.02x0.5W=4.5W

故8正确；

C.电源的输出功率为P出=UI=3.0x1.5W=4.5W

故C错误；

D电源的效率为〃=含X100%=当x100%=50%

故。错误。

故选人

4.【答案】B

【解析】2C.对通电导线受力分析，受重力、弹力和安培力，导线所在位置的磁场方向斜向右上方，由左手

定则可知，安培力方向斜向右下，可知弹簧被拉伸增大，则弹力变大，弹簧的弹力不再是沿竖直方向，故

AC错误；

BD导线受到的安培力方向斜向右下，由牛顿第三定律可得，条形磁铁受到左上方的作用力，所以条形磁铁

对桌面压力减小，条形磁铁有向左的运动趋势，条形磁铁受桌面对它向右的摩擦力，故B正确，O错误。

故选Bo

5.【答案】B

【解析】根据有效值概念可知60s内电阻R产生的焦耳热为Q=宰J+增J=浮.当+".巧=801

nZAzzzzz

故选人

6.【答案】D

【解析】48.闭合开关K,灯。立即变亮，L中产生自感电动势阻碍电流增加，则L开始时相当断路，随着通

过L电流的逐渐增加，则灯。逐渐变暗，即稳定后灯D亮度减弱，最终通过L的电流大于通过灯。的电流，选

项A8错误；

CD.断开开关K,原来通过灯D的电流立即消失，但是由于线圈L中产生自感电动势阻碍电流较小，则线圈L相

当电源，在灯。和线圈L中重新形成回路，因稳定时通过L的电流大于通过灯。的电流，则灯。要闪亮一下再

逐渐变暗，最后熄灭，选项C错误，。正确。

故选

7.【答案】D

【解析】A达到稳定状态时满足加=qvB

可得磁流体发电机的电动势为E=Bdv

选项A错误；

8.由左手定则可知，正离子受向上的洛伦兹力偏向上极板，可知上极板电势高，可变电阻R中的电流方向是

从P到Q,选项8错误；

CD若可变电阻的阻值为R="

内阻r=「ab

则流过R的电流为/=言=嘤

R+r2p

R上消耗的电功率为P=I2R=穹也

选项C错误，。正确。

故选。。

8.【答案】CD

【解析】A若照射R的光照增强则电阻变大，次级电压一定，则次级电流减小，初级电流也减小，则电流表

示数将变小，选项A错误；

A当电阻R=20。时，次级电压4=也a=22U

nl

由功率关系仆/1=孚

K

可得为=0.1171

即电流表的示数为0.1L4,选项B错误；

C.把电流表换成二极管时，次级电压有效值为粤7=

KKZ

解得%=年/=11/27

即电压表0的示数为，选项C正确；

D若照射R的光照减弱则电阻减小，因牛=R

可知副线圈两端电压与电流之比减小，选项O正确。

故选CZX

9.【答案】BD

【解析】44在B圆弧轨道上滑动过程，由于4在竖直方向有加速度，所以4、B组成的系统在竖直方向的合

外力不为0,4、B组成的系统在竖直方向不满足动量守恒，故A错误；

BC.整个过程中，当4从B的底端滑离时，B的速度最大，4、B组成的系统满足水平方向动量守恒，则有叫小=

mAvA+mBvB

2

根据系统机械能守恒可得^mAv=^mAvl+^mBvl

mAmB

联立解得vA=~v=—2m/s,vB=2叫iv=2m/s

mA+mBmA+mB

可知物块B获得的最大速度为2zn/s,物块/返回水平面的速度大小为2zn/s,且方向向右，故3正确，C

错误；

。设物块力可以冲出物块B的四分之一轨道，物块4到达B四分之一轨道最高点时，两者具有相同水平速度,

则物块4做斜抛运动过程，4、B具有相同的水平速度，当4到达最高点时，根据系统水平方向动量守恒可

得mAv=(mA+mB)v%

2

根据系统机械能守恒可得^mAv=|(mA++mAgh

联立解得h-0,6m>r—0.4m

假设成立，故。正确。

故选8£(。

10.【答案】AD

【解析】A金属杆做匀速运动时满足B《=F,/=看解得杆的速率为u=缪，选项A正确；

22R3%

A金属杆出磁场前的瞬间，金属杆上防两点间的电压为U助=^x^R=誉，选项8错误；

ZnZDL

C.金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的电热为Q=:(FL—|mv2)=1FL-竺与如，选项C错误;

乙乙乙DL

D金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻R的电荷量为q=7戊=春/t=尊=零=皆，选项。正确。

Z.KZn.ZnoK

故选AD。

11.【答案】(1)0.200；

(2)x100,1400；

【解析】(1)甲图中，用螺旋测微器测量电阻丝q的直径d=O.Olrmnx20.0=OZOOmni；

(2)用多用电表测电阻丝的阻值，当用“X10”挡时发现指针偏转角度过小，被测电阻很大，应该换用大量

程电阻挡，用“X100”，挡由图乙读数结合所选倍率可知，Rx=14.0X100/2=140012；

⑶①当S2接a时，电压表测的是&、a和&的电压，电流表测的是通过氏、以和扁的电流，贝U有氏+以+

Ro=》,

71

当52接b时，电压表测的是&和a的电压，电流表测的是通过&和W的电流，则岛+&=辛，联立两式可

12

得％斗*;由上式知测量值等于真实值

7112

②根据电阻定律&=华，可得p=粤。

s-s

12.【答案】【1]。[2]B[3]mis?=niiSi+m2s3【4】4[5]s2=3i

【解析】(1)4为满足对心碰撞，贝必、B球的半径必须相同，故A错误；

8.为保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，斜槽无需光滑，故8错误；

C.重锤的作用是标定斜槽末端在白纸上的投影点，故C正确；

故选Co

(2)4实验时白纸和复写纸不能随时调整位置，故A错误；

A为保证4球每次碰撞前的速度相等，4球每次必须从同一位置由静止释放，故2正确；

C.根据实验原理可知，斜槽末端距地面的高度相同，则运动时间相同，可用水平位移代替水平初速度，无

需测量地面的高度，故C错误；

故选瓦

(3)根据动量守恒定律有根1%=m1v1+m2v2,

结合平抛运动规律久=vt,h=^gt2,

可知有7nls2=m1S1+7712s3。

y

(4)将SI=15.50cm、s2=25.50cm、s3=40.00cmf^Am1s2=m1s1+m2s3,

解得胆=4。

1212

2-m1V1-2V2

(5)若这个碰撞是弹性碰撞，由能量守恒可得022

解得S2=S3-Si。

13.【解析】(1)电动机被卡住时，相当于纯电阻，电源内电压U妁=E—U%=3V

%U外

=24

vR+RM

解得R=2Q

(2)电动机正常工作时，电源内电压U%=E—U'力=1.5U

1r

电路电流r=」tit=L4

r

电动机正常工作时的输入功率P入=EI'-/，2(r+R)=5.5W

2

电动机正常工作时的热功率P热=I'RM=1W

电动机正常工作时的输出功率P出=PA-P热=4.5W

14•【解析】(1)最开始时加速度最大；根据E=Bdv，I=，F=Bld

F__Md2%

解得a

mmm(/?+r)

(2)采用微元法，取极小一段时间At；根据动量定理FrAt=mAv1

由(1)知尸=替

所以&小=普=普=应！％

D2J2

对上式进行闻n项求和可得*=厘。

解得“=廿

(3)采用微元法，取极小一段时间dt,整个过程中电流为变化的F我=8/d/t=Bd/qi