四川省宜賓市第三中學2024-2025學年高二上學期期末模擬考試物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

（考試時間：75 分鐘；總分：100 分）
注意事項：
1．答卷前，考生務必將自己的考號、姓名、班級填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3．考試結束后，將答題卡交回。
一、選擇題：本題共10小題，共 46 分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分；全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
1. 關于電場和磁場，下列說法正確的是（）
A. 磁感線和電場線都是閉合曲線
B. 電場中電場強度為零的地方電勢一定為零
C. 由可知，一小段通電導線在某處所受磁場力為零，則此處磁感應強度為零
D. 穿過某線圈的磁通量為零，但磁感應強度不一定為零
【答案】D
【解析】
【詳解】A．電場線和磁感線都不是真實存在的，是為了形象的描述電場和磁場畫出的，電場線是不閉合曲線，磁感線是閉合曲線，故A錯誤；
B．電場強度與電勢無關，電場強度為零的點，電勢不一定為零，故B錯誤；
C．磁感應強度只與磁場本身有關，與電流元和電流元的受力無關；由可知，若一小段通電導線在磁場中與磁場方向平行時，則通電導線在該處所受磁場力是零，可磁感應強度不是零，故C錯誤；
D．當線圈的平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量是0，但磁感應強度不是0，故D正確。
故選D。
2. 真空中有兩個帶異種電荷的相同金屬小球A和B（可視為點電荷），電量大小分別為q和3q，當相距r時，它們之間的庫侖力大小為F，現(xiàn)將A、B兩球接觸后再分開，放回到原來的位置，則它們之間的庫侖
力大小為（）
A. B. C. FD.
【答案】A
【解析】
【詳解】小球A和B，當相距r時，它們之間的庫侖力大小為
將A、B兩球接觸后再分開，兩球的帶電量為
將A、B兩球接觸后再分開，放回到原來的位置，則它們之間的庫侖力大小為
故選A
3. 如圖所示，大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成。已知靈敏電流表G的滿偏電流為，內(nèi)阻為，變阻箱R接入電路的阻值為。下列說法正確的是（）
A. 甲表是電流表，R增大時量程增大
B. 乙表是電壓表，R增大時量程減小
C. 丙電路圖表示歐姆表，表筆A是黑表筆
D. 在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為，則
【答案】D
【解析】
【詳解】A．甲表是電流表，R增大則分流越小，則電流表的量程減小，選項A錯誤；
B．乙表是電壓表，R增大時則分壓變大，則量程增大，選項B錯誤；
C．丙電路圖表示歐姆表，表筆B接內(nèi)部電源的正極，則B是黑表筆，選項C錯誤；
D．在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為，則
選項D正確。
故選D。
4. 如圖，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）

A. a、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)
B. b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)
C. b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)
D. b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)
【答案】B
【解析】
【詳解】圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，圓環(huán)有逆時針方向的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，圓環(huán)內(nèi)部磁場方向向外，，圓環(huán)外部磁場方向向里，則b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)。
故選B。
5. 如圖，在U-I圖像中直線a為某電源的路端電壓與電流的關系，直線b為某電阻R的電壓與電流的關系?，F(xiàn)用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，則下列說法正確的是（）
A. 該電源的電動勢為6V，內(nèi)阻為4Ω
B. 某電阻R的阻值為0.25Ω
C. 該電源的輸出功率為4W
D. 內(nèi)、外電路消耗的電功率之比為2：3
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)
可知，U-I圖像中直線a的縱軸截距表示該電源的電動勢為6V，直線a斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻為
故A錯誤；
B．根據(jù)
可知，U-I圖像中直線b斜率表示某電阻R的阻值為
故B錯誤；
C．依題意，U-I圖像中兩直線的交點坐標表示回路電流和路端電壓，其對應的面積表示該電源的輸出功率為
故C正確；
D．內(nèi)阻消耗功率為
內(nèi)、外電路消耗的電功率之比為
故D錯誤。
故選C。
6. 如圖所示為電子束焊接機簡易原理圖，圖中帶箭頭的虛線表示電場線，一電子在圖中H點從靜止開始只在電場力的作用下運動。設電子在該電場中的運動時間為t，位移為x，速度為v，受到的電場力為F，電勢能為Ep，運動經(jīng)過的各點電勢為φ，則下列四個圖像可能合理的是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．由于電子所受的電場力的方向與電場強度方向相反，所以電子向圓心運動，電場強度逐漸增大，根據(jù)可知，電子受到的電場力逐漸增大；電場力對電子做正功，動能增大，故電子的速度逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律可知
電子的加速度也是逐漸增大，圖像斜率在增大，AB均錯誤；
C．根據(jù)，電子向圓心運動，電場強度增大，電勢能圖線的斜率絕對值在增大，C錯誤；
D．根據(jù)
解得
電子向圓心運動，逆電場線運動電勢升高；電子向圓心運動，電場強度增大，電勢圖線斜率增大，圖線向上彎曲，D正確。
故選D。
7. 如圖所示，E為內(nèi)阻不可忽略的電源，為定值電阻，為滑動變阻器，V與A分別為電壓表與電流表，M、N是平行板電容器的兩極板，一帶電小球由絕緣絲線懸掛在電容器兩板間，現(xiàn)閉合開關S，懸線穩(wěn)定時偏離豎直方向θ角，下列判斷正確的是（）
A. 若將P向左滑，V與A表的讀數(shù)均減小
B. 若將P向左滑，電容器兩極板上帶電荷量減小
C. 若將P向左滑，θ將增大
D. 若斷開S，將N板向M板靠近，角度θ將變大
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC．若將P向左滑，滑動變阻器接入電路中的電阻減小，則總電阻減小，總電流增大，則A表讀數(shù)變大，和內(nèi)阻上的電壓變大，則上的電壓減小，即V表的讀數(shù)減小，由于兩端電壓增大，則電容器兩極板上電壓增大，則電容器兩極板上帶電荷量增大，電容器兩極板上電場強度變大，則θ將增大，故AB錯誤，C正確；
D．由圖可知，若斷開S，平行板電容器與組成新的回路，電容器將放電，最終極板上電荷量為零，則極板間電場強度為零，角度變?yōu)榱?，即角度變小，故D錯誤。
故選C。
8. 下圖的線圈或者回路中描述的情景能產(chǎn)生感應電流的是（）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．線圈有開口，不閉合，線圈中不能產(chǎn)生感應電流，故A錯誤；
B．將放置在軌道上的兩導體棒分別向左、右移動，閉合回路中磁通量發(fā)生變化，閉合回路能產(chǎn)生感應電流，故B正確；
C．放置在線圈中間的絕緣通電導線電流增大，線圈內(nèi)的磁通量不變，線圈中不能產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；
D．將線圈拉出，線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，且線圈閉合，線圈中能產(chǎn)生感應電流，故D正確。
故選BD。
9. 一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上B質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）
A. 該波沿x軸正向傳播
B. A、B兩點的速度和位移有可能在某個時刻均相同
C. 經(jīng)過0.3s，B質(zhì)點通過的路程大小為0.3m
D. 若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5Hz
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，該時刻質(zhì)點向下振動，結合圖甲，由同側法可知，該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；
B．由題圖甲可知A、B兩點間距為半個波長，振動情況始終相反，速度不可能相同，故B錯誤；
C．由圖乙可知，質(zhì)點振動的周期為，則經(jīng)過0.3s，B質(zhì)點通過的路程大小為
故C正確；
D．該波的頻率為
則若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5Hz，故D正確。
故選CD。
10. 如圖所示，空間有與水平方向成θ角的勻強電場。一個質(zhì)量為m的帶電小球，用長L的絕緣細線懸掛
于O點。當小球靜止時，細線恰好處于水平位置?，F(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧軌道（圖中的虛線）緩慢地拉到最低點，此過程小球的電荷量不變，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）
A. 小球帶負電
B. 電場強度的大小為
C. 此過程中外力做的功為
D. 將小球從最低點由靜止釋放，小球能在豎直面內(nèi)完成完整的圓周運動
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意，對小球受力分析，由平衡條件可知，小球受到斜向上電場力，即電場力的方向與電場方向相同，則小球帶正電，故A錯誤；
B．對小球受力分析，由平衡條件有
解得
故B正確；
C．現(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧軌道（圖中的虛線）緩慢地拉到最低點，重力和電場力的合力為
方向水平向右，由動能定理有
解得
故C正確；
D．因重力和電場力的合力方向水平向右，則將小球從最低點由靜止釋放，小球只能運動到最高點后返回，不能在豎直面內(nèi)完成完整的圓周運動，故D錯誤。
故選BC。
二、實驗探究題：本題共2小題，共15分。
11. 某學習小組利用砷化鎵霍爾元件（載流子為電子）測量磁感應強度B，實驗原理如圖1所示，勻強磁場垂直于元件的工作面，工作電源為霍爾元件提供霍爾電流，通過1、3測腳時，元件中的載流子受洛倫茲力而偏轉(zhuǎn)，2、4測腳間將產(chǎn)生霍爾電壓。
（1）2、4測腳中電勢高的是________（選填“2”或“4”）測腳。
（2）某次實驗中，利用螺旋測微器測量元件厚度d（如圖2），其讀數(shù)為________mm。
（3）設該元件單位體積中自由電子的個數(shù)為n，元件厚度為d，磁感應強度為B，電子電荷量為e，則與的關系式為________。
【答案】（1）2 （2）1.900
（3）
【解析】
【小問1詳解】
因為霍爾元件的載流子是電子，所以在霍爾元件中是電子的定向移動形成了電流，根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力指向“4”測腳方向，所以“4”測腳的電勢低，“2”測腳的電勢高。
【小問2詳解】
螺旋測微器的精確值為，由圖可知元件厚度為
【小問3詳解】
霍爾元件中電子受到的洛倫茲力等于電場力，有
電流微觀表達式為
設霍爾元件的寬度為，霍爾元件的電壓為
霍爾元件的截面面積為
聯(lián)立解得
12.
（1）在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，甲圖為某同學采用的電路以及獲得的電壓與電流的關系圖像，由此可得該電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。（答案保留三位有效數(shù)字）
（2）本實驗的誤差來自于電壓表的分流作用，這將導致電動勢的測量值______（選填“偏大”或“偏小”），內(nèi)阻的測量值______（選填“偏大”或“偏小”）。
（3）為了盡可能減小誤差，該同學用相同的實驗器材又采用了如圖乙的電路接法，獲得的電壓與電流的關系圖像如圖乙所示，結合甲、乙兩次實驗數(shù)據(jù)，可得電池真實的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。
【答案】（1） ①. 1.48 ②. 1.97
（2） ①. 偏小 ②. 偏小
（3） ①. 1.50 ②. 2.00
【解析】
【小問1詳解】
[1][2] 根據(jù)閉合電路歐姆定律有
整理可得
則該電池的電動勢為圖線的縱軸截距，即，內(nèi)阻為圖線的斜率絕對值，即
【小問2詳解】
[1][2]由圖示電路圖可知，由于電壓表分流作用，通過電源的電流大于電流表示數(shù)，短路電流值準確，電源U-I實驗圖像與真實圖像如圖所示
由圖示圖像可知，電源電動勢的測量值比真實值偏小，電源內(nèi)阻的測量值比真實值偏小。
【小問3詳解】
[1][2]在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，甲電路的誤差來源于電壓表的分流，導致電動勢和內(nèi)阻的測量值都偏小，但短路電流值準確；乙電路的誤差來源于電流表的分壓，導致內(nèi)阻的測量值偏大，但電動勢測量值準確；故兩實驗綜合分析，可得電動勢的真實值為1.50V，短路電流的真實值為0.75A，由此可計算得到內(nèi)阻為2.00Ω。
三、計算題:本題共3小題,共39分。要求寫出必要的文字說明、公式，只有答案的不給分。
13. 如圖所示，水平金屬U型框的寬度為，固定在水平面上，左端接一電動勢為、內(nèi)阻的電源，框上放有質(zhì)量為的金屬桿ab，金屬桿接入電路的有效電阻為。框所在區(qū)域加一磁感應強度為的勻強磁場，磁場方向與水平面成斜向上，金屬桿處于靜止狀態(tài)，其余電阻不計，取重力加速度，，。求：
（1）金屬桿ab受到的安培力大?。?br>（2）金屬桿ab受到的摩擦力大小和方向；
（3）金屬桿ab對水平框的壓力大小。
【答案】（1）1.0N；（2）0.6N，方向水平向右；（3）1.2N
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
故金屬棒ab所受安培力大小為
方向垂直磁場斜向上。
（2）對金屬棒ab進行受力分析，根據(jù)平衡條件，在水平方向上有
摩擦力的方向水平向右。
（3）對金屬棒ab進行受力分析，根據(jù)平衡條件，在豎直方向上有
解得
根據(jù)牛頓第三定律可得，金屬桿ab對水平框的壓力為
14. 如圖所示是一玻璃球，其半徑為R，O為球心，AB為一水平方向上的直徑。M點是玻璃球的最高點，一束激光自B點射入、從D點射出，出射光線平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的傳播速度為c，求：
（1）此玻璃球的折射率；
（2）光線從B傳播到D所用時間；
（3）若來自B點的光線射向M點，判斷此光線能否從M點射出玻璃球。
【答案】（1）
（2）
（3）不能
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)幾何關系可知，激光由D點射出時的入射角為，折射角為，所以，此玻璃球的折射率為
【小問2詳解】
光線在玻璃球內(nèi)的傳播速度為
光線從B傳播到D所用時間
聯(lián)立，解得
【小問3詳解】
若來自B點的光線射向M點，根據(jù)幾何關系可知，入射角為，而這種光線在玻璃球內(nèi)發(fā)生全反射的臨界角C滿足
因
所以，光線在M點會發(fā)生全反射，即此光線不能否從M點射出玻璃球。
15. 如圖所示的xOy坐標系中，第二象限有沿y軸負方向的勻強電場，場強，圖中有一個半徑為的絕緣剛性圓環(huán)，圓環(huán)的O點有一個小孔，OB，AC為互相垂直的直徑，圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直xOy平面向外。一個帶正電的粒子，以初速度從P點沿x軸正向射出，粒子在電場作用下恰好從O孔以速度進入磁場，已知P點與x軸相距，不計帶電粒子的重力。求：
（1）帶電粒子的比荷；
（2）若粒子第一次碰撞圓環(huán)的點在圓環(huán)上的Q點，且弧長OQ是絕緣剛性環(huán)周長的，求磁場的磁感應強度的大??；
（3）若粒子在碰撞絕緣剛性圓環(huán)時無能量損失，要使粒子與剛性圓環(huán)碰撞2次后經(jīng)O孔射出環(huán)，求磁感應強度的大小和粒子在磁場中運動的時間。

【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【詳解】（1）粒子在電場中做類平拋運動，加速度為a，運動至O點時速度為v，vy為v在y方向分速度，則
解得
（2）由
可知粒子從O點射入磁場的方向與x軸夾角，粒子進入磁場后做勻速圓周運動，設磁感應強度為，半徑為，洛倫茲力提供向心力
由幾何關系
解得
（3）粒子進入磁場后做勻速圓周運動，磁感應強度為B2，半徑為r2，周期為T，依據(jù)軌跡對稱性和幾何關系知
解得
由洛倫茲力提供向心力
解得
由于粒子的運動周期為
所以粒子在磁場中運動時間

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