山西省長治市2024-2025學(xué)年高二（上）期末模擬物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.能量守恒定律是自然界最普遍的規(guī)律之一。以下不能體現(xiàn)能量守恒定律的是（）

A.庫侖定律B.焦耳定律C.閉合電路歐姆定律D.楞次定律

2.從生活走向物理，從物理走向社會,物理和生活息息相關(guān)，聯(lián)系生活實際是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。下列有關(guān)

電學(xué)知識的相關(guān)說法中，不正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲中工作人員在超高壓帶電作業(yè)時，穿用金屬絲編制的工作服應(yīng)用了靜電屏蔽的原理

B.圖乙為家用煤氣灶的點火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理而制成的

C.圖丙為靜電除塵裝置的示意圖，帶負電的塵埃被收集在帶正電的金屬板上

D.圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷

3.如圖所示的電路中，4、B是相同的兩個小燈泡，L是一個帶鐵芯的線圈，電阻

極小。調(diào)節(jié)R,穩(wěn)定后兩燈泡均能正常發(fā)光。貝川）

A.閉合S時，4立即變亮，B逐漸變亮

B.閉合S時，B立即變亮，4逐漸變亮

C,斷開S時，力會突然閃亮一下而B立即熄滅

D.斷開S時，B會突然閃亮一下而2立即熄滅

4.如圖所示，由同種金屬材料制成的粗細均勻的閉合圓形線框用絕緣細線懸掛于天花板。已知圓形線框的

半徑為r,圓心為0,將此線框置于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于線框平面向外的勻強磁場中，用導(dǎo)線

把線框上P、Q兩點，接入電流為/的電路中，P、Q處于同一高度且NPOQ=60。，不考慮線框兩側(cè)導(dǎo)線的影

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響。若線框處于靜止狀態(tài)時力傳感器的示數(shù)為T,重力加速度大小為g,則圓形線框的質(zhì)量為（）

T-BIrT+BIr

D.

99

5.如圖所示，電路中電源內(nèi)阻r=定值電阻％=&=30,電流表為理想電流表。團合開關(guān)S,滑片P

由M滑向N的過程中，下列說法正確的是（）

A.電流表示數(shù)變小B.燈泡L亮度變亮

C.電源的效率變大D.電源的輸出功率變大

6.質(zhì)譜儀原理如圖所示。電荷量為q、質(zhì)量小的離子從容器4下方的狹縫Si飄入（初速度視為零）電壓為U的

加速電場區(qū)，然后從S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場，最終到達照相底片。上，則

離子在磁場中的軌道半徑為（）

N

?q

AC.BD.B

-12mUq

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7.如圖所示，abc為等腰直角三角形，ac邊長為L、Na=90。。兩根通電長直導(dǎo)c

線垂直紙面分別放在a、b兩點處。a點處導(dǎo)線中的電流大小為/,方向垂直紙面：

■、*

向外；6點處導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里。已知直線電流在周圍某點產(chǎn)生：

的磁感應(yīng)強度B=k;（r表示該點到導(dǎo)線的垂直距離，k為常量），經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)c：

aG>.....................0b

點的磁場方向沿ac向上，貝！|（）

A.b點處導(dǎo)線中的電流大小為B,c處磁感應(yīng)強度的大小為等

C.尻中點處磁感應(yīng)強度的方向平行M向左D.6c中點處磁感應(yīng)強度的大小為苴普

8.如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的

速率從。點沿垂直于PQ的方向射入磁場，圖中實線是它們的軌跡。已知。是PQ的中點，不計粒子重力。下

列說法中正確的是（）

A.射入磁場時粒子a的速率最小B.粒子a帶負電，粒子6、c帶正電

C.射出磁場時粒子6的動能最小D.粒子b在磁場中運動的時間最短

二、多選題：本大題共4小題，共16分。

9.神舟十二號乘組在與香港大中學(xué)生進行的天地連線中，聶海勝示范了太空踩單車。太空自行車是利用電

磁力增加阻力的一種體育鍛煉器材。某同學(xué)根據(jù)電磁學(xué)的相關(guān)知識，設(shè)計了這樣的單車原理圖：其中圓形

結(jié)構(gòu)為金屬圓盤，當航天員踩腳踏板時，金屬圓盤隨之旋轉(zhuǎn)。則下列設(shè)計中可行的方案有（）

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金屬圓盤處于與其同

金屬圓盤全部處

心的環(huán)形勻強磁場8中

于勻強磁場8中

金屬圓盤的一半處金屬圓盤處于有矩形

于勻強磁場5中邊界的勻強磁場8中

10.如圖所示，兩個等量異種電荷固定在圓。水平直徑的兩端，abcd為圓周上的四個點，abed是以。為

中心的正方形下列說法正確的是（）

O

A.a點與c點的電場強度大小相等，方向相同

B.abcd。五點中，。點的電勢最高

C.從a點沿直線到。點，電場強度先增大后減小

D.從a點沿直線到d點，電勢先升高后降低

11.如圖所示，三個完全相同的半圓形光滑絕緣軌道豎直放置，圖乙、圖丙分別置于勻強磁場B和勻強電場

E中，軌道兩端點在同一高度上?，F(xiàn)將a、6、c三個相同的帶正電小球同時從軌道左端的最高點由靜止釋

放，小球均能經(jīng)過軌道最低點。已知小球的帶電荷量不會發(fā)生變化，則a、6、c三個小球（）

A.a球、6球在向右運動過程中始終不會脫離軌道

B.到達軌道最低點時的速率均相同

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C.向右經(jīng)過軌道最低點時，b球?qū)壍赖膲毫ψ畲?/p>

D.向左經(jīng)過軌道最低點時，a球?qū)壍赖膲毫ψ钚?/p>

12.如圖甲所示是一種手搖發(fā)電的手電筒，內(nèi)部有一固定的線圈和可來回運動的條形磁鐵，其原理圖如圖

乙所示，當沿圖中箭頭方向來回搖動手電筒過程中，條形磁鐵在線圈內(nèi)來回運動，燈泡發(fā)光。在此過程

中，下列說法正確的是（）

A.增加搖動頻率，燈泡變亮

B.線圈對磁鐵的作用力方向不變

C.磁鐵從線圈一端進入與從該端穿出時，燈泡中電流方向相反

D.磁鐵從線圈一端進入再從另一端穿出的過程中，燈泡中電流方向相反

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

13.某學(xué)習(xí)小組同學(xué)如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管4、滑動變阻器、開關(guān)與

電池構(gòu)成閉合回路；螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路，螺線管8套在螺線管4的外面。

（1）要想使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列四種操作中可行的是

4閉合開關(guān)，螺線管2和螺線管B相對靜止向上運動

B.閉合開關(guān)，螺線管B不動，螺線管4插入或拔出螺線管B

C.閉合開關(guān)，螺線管4、B不動，移動滑動變阻器的滑片

。.螺線管48和滑動變阻器的滑片不動，閉合或斷開開關(guān)

（2）利用圖乙所示的裝置進一步探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系，螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電

路。正確連接好實驗電路后，將條形磁鐵N極朝下插入螺線管8,觀察到靈敏電流計G的指針向右偏。

①將條形磁鐵N極朝下拔出螺線管B,觀察到靈敏電流計G的指針（填“向左偏”或“向右偏”）；

②將條形磁鐵S極朝下插入螺線管觀察到靈敏電流計G的指針（填“向左偏”或“向右偏”）。

14.在測定兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有下列器材：

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兩節(jié)待測干電池(電動勢E約3.0V,內(nèi)阻r不到2.00)

電流表4(滿偏電流60mA,內(nèi)阻為=180)

電壓表U(0?3.0U,內(nèi)阻約為3k0)

滑動變阻器R(0?30254)

定值電阻Ro=2。

開關(guān)，導(dǎo)線若干

(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的甲、乙、丙三種測量電路圖，為了方便且能較準確地進行測量，應(yīng)選用圖

所示的電路進行實驗，電壓表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果(填“有”或“無”)影響。

甲乙丙

(2)根據(jù)所選用的電路圖，請在下圖中用比劃線代替導(dǎo)線，將實驗電路連接完整。

(3)圖為某同學(xué)根據(jù)實驗中兩個電表的示數(shù)做出的U-/圖線，由該圖線可得被測干電池的電動勢E=

V,內(nèi)阻r=0。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

四、計算題：本大題共4小題，共36分。

15.如圖，MNPQ為一矩形勻強磁場區(qū)域，邊長為d,MN邊長為避d?，F(xiàn)從M點沿MN方向射入大量速度

不等的質(zhì)子，測得從P點射出的質(zhì)子的速度大小為孫。已知質(zhì)子的質(zhì)量為小，電量為q,不計質(zhì)子重力。

求：

(1)矩形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度B的大??；

(2)從P點射出的質(zhì)子在磁場中運動的時間；

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(3)從Q點射出的質(zhì)子的速度大小。

MN

?—?-..................................，

m,+q：e?..#?

P................................Q

16.如圖所示，水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L=0.2M,現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌、放置

一根質(zhì)量為爪=0.06kg的金屬棒ab,M和P之間接入一恒流源，回路中電流大小恒定為/=24在導(dǎo)軌間加

一個范圍足夠大的勻強磁場且磁場方向始終與導(dǎo)體棒垂直，方向與水平面間夾角可調(diào)。(g取10m/s2)

(1)當磁感應(yīng)強度的大小B=0.3T,方向與水平方向成30。角時，M棒處于靜止狀態(tài)，求M棒受到的摩擦力

大?。?/p>

(2)若導(dǎo)體棒與軌道間的動摩擦因數(shù)〃=0.75,磁場方向斜向左下方，請你討論磁場方向與水平方向夾角在

哪個范圍內(nèi)，不管磁感應(yīng)強度多大，導(dǎo)體棒都不會運動。(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，

sin37°=0.6,cos37°=0.8)

17.如圖所示，直角坐標系中的第I象限中存在沿y軸負方向的勻強電場，在第II象限中存在垂直紙面向外的

勻強磁場。一電荷量為q、質(zhì)量為爪的帶正電的粒子，從%負軸上的點a以速率見垂直磁場方向射入第二象

限，然后經(jīng)過y軸上的b點垂直于y軸方向進入電場，一段時間后經(jīng)過x軸上的c點。已知粒子在a點的速度方

向和x軸負方向的夾角。=45。,。。=0c=3不計粒子所受重力。求：

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度8的大?。?/p>

(2)粒子經(jīng)過c點時的速度大小u；

(3)勻強電場的電場強度E的大小。

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18.如圖甲所示，兩塊相同的平行金屬板M、N正對著放置，相距為看板M、N上的小孔4、C與。三點共

線，C。=R,連線力。垂直于板M、N.在以。為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向

垂直紙面向里的勻強磁場.收集屏PQ上各點到。點的距離都為2R,兩端點P、Q關(guān)于連線4。對稱，屏PQ所

對的圓心角8=120。.質(zhì)量為小、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)2孔進入M、N間的電場，接著通過C孔進入

磁場.質(zhì)子重力及質(zhì)子間的相互作用均不計，質(zhì)子在4孔的速度看作零.

(1)若M、N間的電壓UMN=+U時，求質(zhì)子進入磁場時速度的大小也；

(2)若M、N間接入如圖乙所示的隨時間t變化的電壓U“n=|U°sink|(式中為=警羋，周期7已知)，且在

質(zhì)子通過板間電場區(qū)域的極短時間內(nèi)板間電場視為恒定，則質(zhì)子在哪些時刻自4孔進入板間，穿出磁場后

均能打到收集屏PQ上？

(3)在上述(2)問的情形下，當M、N間的電壓不同時，質(zhì)子從4孔運動到收集屏PQ所經(jīng)歷的時間t會不同，

求t的最大值.

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1.【答案】A

2.【答案】D

3.【答案】B

4.【答案】C

5.【答案】D

6.【答案】B

7.【答案】D

8.【答案】D

9.【答案】CD

10.【答案】AD

11.【答案】AC

12.【答案】ACD

13.【答案】BCD

向左偏

向左偏

14.【答案】（1）.乙;無；（2）

(3)2.93(2.92?2.94)；1.08(1.06?1.10)

15.【答案】解：（1）對從P點射出的質(zhì)子，軌跡如圖中1所示，由幾何關(guān)系有

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d

又q%”濾

解得B=需

(2)粒子做圓周運動的周期r=等=附

由于從P點射出的質(zhì)子做圓周運動的圓心角為全故所用的時間t=六黠

(3)對從Q點射出的質(zhì)子，軌跡如圖中2所示，由幾何關(guān)系得

(&-d)2+(73d)2=Rj

解得R2=2d

=HI詈

尺2

聯(lián)立解得"2=4v0

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16.【答案】解：(1)受力分析如圖所示:

安

得如下方程：F=BIL,Fscos600=/,代入數(shù)據(jù)解得/=0.06N；

(2)由題意，當磁場斜向左下方時，設(shè)磁場方向與水方向的夾角為a時不管磁感應(yīng)強度多大，導(dǎo)體棒都不會

運動，根據(jù)平衡條件可得：

li(mg+BZLcosa)>5ZLsina>0,當B足夠大時，有4B/Lcosa》B/Lsina》0,

解得04a437。，即磁場方向與水平方向夾角在04a437。內(nèi)，不管磁感應(yīng)強度多大，導(dǎo)體棒都不會運動。

答：(l)a6棒受到的摩擦力大小0.06N；

(2)磁場方向與水平方向夾角在04a437。內(nèi)，不管磁感應(yīng)強度多大，導(dǎo)體棒都不會運動。

17.【答案】解：(1)設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系有R+Reos。=L

粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有號-

K

(2)粒子在電場中做類平拋運動，將粒子經(jīng)過c點時的速度分解為水平分速度和豎直分速度，粒子在電場中

的運動時間設(shè)為t,根據(jù)運動規(guī)律有：

水平方向L=

豎直方向L=|vyt

又吁皿2+%2

聯(lián)立解得17=祖%;