2023-2024學年山東省泰安市肥城市物理高二上期末考試試題

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、在勻強磁場中有粗細均勻的同種導線制成的等邊三角形線框成c,磁場方向垂直于線框平面，訛兩點間接一直流電

源，電流方向如圖所示，貝!I（）

A.導線ab受到的安培力大于導線訛所受的安培力

B.導線abc受到的安培力大于導線受到的安培力

C.線框受到的安培力的合力為零

D.線框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下

2,已知兩個質點相距為r時，它們之間的萬有引力的大小為F；當這兩個質點間的距離變為2i?時，萬有引力的大小

變為（）

F

C.—D.2F

8

3、如圖所示，三根通電長直導線P、。、R互相平行，垂直放置，其間距均為“，通過的電流均為/,方向均垂直紙面

向里。已知電流為/的長直導線產生的磁場中，到導線距離為r處的磁感應強度為5=二（其中左為常量），則對于P、

r

。連線的中點。處的磁感應強度，下列說法正確的是（）

領

Rf、

a/\

PuQ

A.方向由。指向P,大小為空必B.方向由「指向R,大小為回L

3a3a

klD.方向由。指向尸，大小為儀

C.方向由R指向O,大小為丁

2a2a

4、如圖所示，變頻交變電源的頻率可在20Hz到20kHz之間調節，在某一頻率時，Ai、A2兩只燈泡的熾熱程度相同.則

下列說法中正確的是（）

變

頻

電

源

A.如果將電源頻率增大,Ai熾熱程度加強、A2熾熱程度加強

B.如果將電源頻率增大,Ai熾熱程度加強、A2熾熱程度減弱

C.如果將電源頻率減小,Ai熾熱程度減弱、A2熾熱程度減弱

D.如果將電源頻率減小，Ai熾熱程度加強、A2熾熱程度減弱

5、醫生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度.電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極

N和S構成，磁極間的磁場是均勻的.使用時，兩電極.、，均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方

向兩兩垂直，如上圖所示.由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極.、石之間會有微小電勢差.在達到

平衡時，血管內部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零.在某次監測中，兩觸

點間的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160磁感應強度的大小為0.040T.則血流速

度的近似值和電極a、6的正負為（）

A.1.3m/s,〃正、b負B.2.7m/s,。正、力負

C.1.3m/s,a負、bIED.2.7m/s,a負、bIE

6、如圖所示，真空中有兩個帶等量正電荷的0、固定在水平x軸上的A、B兩點。一質量為機、電荷量為g的帶

電小球恰好靜止在A、5連線的中垂線上的C點，由于某種原因，小球帶電荷量突然減半。。點是C點關于AB對稱

的點，則小球從C點運動到。點的過程中，下列說法正確的是（）

A.小球做勻加速直線運動

B.小球受到的電場力可能先減小后增大

C.電場力先做正功后做負功

D.小球的機械能一直不變

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、如圖所示，一個帶負電的滑環套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場8中.現

給滑環施以一個水平向右的瞬時速度，使其由靜止開始運動，則滑環在桿上的運動情況可能是（）

?B........................

?3=

A.始終做勻速運動

B.先做減速運動，最后靜止于桿上

C.先做加速運動，最后做勻速運動

D.先做減速運動，最后做勻速運動

8、如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，板間場強為E,右邊有一擋板，正中間開有一小

孔d,在較大空間范圍內存在著勻強磁場，磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里.從兩板左側中點c處射入一束

粒子（不計重力），這些粒子都沿直線運動到右側，從d孔射出后分成兩束，且運動半徑不同，則下列判斷正確的是（）

XXXXX

XXXdXzxX

->

XXXXX'-、xX

B

X）

X,xXXXX

A.這束粒子中一定有兩種不同速度的粒子

B.這束粒子中一定有正負兩種粒子

C.這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子

D.a、b兩板間的勻強電場方向一定由b指向a

9、如圖所示，在光滑的水平面上有兩個滑塊P、Q,滑塊。的左端固定連著一輕質彈簧.兩個滑塊分別以一定大小的

速度V。沿著同一直線相向運動，滑塊尸的質量為2山，速度方向向右，滑塊。的質量為機.速度方向向左，則下列說

法正確的是（）

%、Jo

~p]vww^

///////////////////

A.P、Q兩個滑塊（包括彈簧）組成的系統動能始終保持不變

B.當兩個滑塊的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大

C.兩個滑塊最終能以共同的速度也一起向右運動

3

D.從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中，滑塊Q的速度大小先減小后增大

10、某一電場的電場線分布如圖所示，則下列說法正確的是

A.。點的電勢低于6點的電勢

B.。點的電場強度小于5點的電場強度

C.一正電荷由。點釋放，一定沿著電場線運動到萬點

D.一負電荷在。點的電勢能大于在6點的電勢能

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某同學在測量一種均勻新材料的電阻率的過程中，對由該材料做成的圓柱形導體的相關測量如下:

⑴用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度乙=—mm；用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,

由圖乙可知其直徑d-mm。

⑵為了粗測新材料導體的阻值R。該同學先選用多用電表“xlO”擋，調零后進行測量，指針位置測量如圖丙所示。

①為了把電阻測量得更準確些，應換用“—”擋（選填“xl”或“X100”）；

②更換擋位后必須將紅、黑表筆短接，調節旋鈕使表針指向0C;

③重新測量時指針位置如圖丁所示，可讀出R=_O。

（3）用字母L、d、R表示該材料的電阻率〃=o

12.（12分）某直流電動機M轉動時的圖象如圖甲所示，該同學利用圖乙的實驗電路研究電動機的轉動情況，電

路中使用恒壓電源，Ri=15O,凡是滑動變阻器，電流表A是理想電流表，實驗操作步驟如下:

⑴閉合開關S2前，調節滑動變阻器，使其滑動觸頭應在________端.（選填“左”或“右”）

⑵先閉合開關Si,開關8保持斷開，此時電流表的示數為0.6A,則恒壓電源輸出電壓為-

（3）再閉合開關S2,然后緩慢調節滑動變阻器使電動機恰好轉動起來，此時電流表的示數為1.8A,直流電動機M實際

消耗的電功率為W,滑動變阻器接入電路中的阻值為.（以上均取兩位有效數值）

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板。、方相距d=0.10m,。、6間的電場強度為E=5.0X105N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應強度大小為3=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為/M=4.8xl0-25kg,電荷

186

量為9=1.6X10C的帶正電的粒子（不計重力），從貼近。板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫尸處穿過％板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到8板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離L

XXXXXXXX

XXXX,?XXXX

14.（16分）A5C表示豎直放在電場強度為E=104v/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的3C部分是半徑

為氏的L圓環，軌道的水平部分與半圓環相切.A為水平軌道上的一點，而且A5=A=0.2m,把一質量機=O.lkg,帶電

4

量為q=+l（）Tc的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達C點的速度大小

⑵小球在C點時，軌道受到的壓力大小

15.（12分）如圖，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E=3V、內阻r=l。的電源，導軌平面與

水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導軌放置，質量m=0.2kg.導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.當Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態，取g=10m/s2,對1137。=0.6,

cos370=0.8

（1）求磁感應強度B的大小；

（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、D

【解析】AB.導線粗細均勻，材料相同，則電阻與導線長度成正比，導線He與導線ac并聯，導線融c的電阻為導線

ac的電阻的2倍，流過導線abc的電流Z,與流過導線ac的電流h的關系為

［產一12

122

導線成受到的安培力大小為

導線ac所受的安培力大小為

Fa=BI2L=2Fab

導線abc的有效長度為L,受到的安培力大小為

Fabc=gc

故AB錯誤；

CD.根據左手定則，導線abc受安培力垂直于ac向下，導線ac受到的安培力也垂直于ac向下，故線框受到的安培力

的合力方向垂直于敬向下，故C錯誤，D正確。

故選D。

2、B

【解析】根據萬有引力定律公式尸=0粵，得當這兩個質點間的距離變為2r時，則萬有引力的大小變為原來的工，

r4

即為￡故8正確，ACD錯誤

4

故選B

3、A

【解析】尸、。兩根導線距離。點的距離相等，根據安培定則，在。點產生的磁場方向相反，大小相等，合場強為零,

所以最終場強等于A在。點產生的場強，根據安培定則，方向沿。尸方向，A到。點距離廠那么磁感線強度

2

的大小

nkl26kl

R=——=-------

3a

A.方向由。指向P,大小為馬包，與結論相符，選項A正確；

3a

B.方向由尸指向R,大小為且￡,與結論不相符，選項B錯誤；

3a

kJ

C.方向由A指向0,大小為丁，與結論不相符，選項C錯誤；

2a

D.方向由。指向P,大小為叵￡,與結論不相符，選項D錯誤；

2a

故選Ao

4、B

【解析】AB.二個支路電壓相同，當交流電頻率變大時，電感的感抗增大，電容的容抗減小，所以流過Ai燈泡所在

支路的電流變大，流過燈泡A2所在支路的電流變小.故燈泡Ai變亮，燈泡A2變暗，即Ai熾熱程度加強、A2熾熱程

度減弱，故A錯誤，B正確；

CD.當交流電頻率變小時，電感的感抗減小，電容的容抗增大，所以流過Ai所在支路的電流變小，流過燈泡A2所在

支路的電流變大.故燈泡Ai變暗，燈泡A2變亮，即Ai熾熱程度減弱、A2熾熱程度加強；故CD錯誤。

故選B。

5、A

【解析】血液中正負離子流動時，根據左手定則，正離子受到向上洛倫茲力，負離子受到向下的洛倫茲力，所以正

離子向上偏，負離子向下偏.則“帶正電，》帶負電.最終血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，有

q-=qvB

d

所以

U160x10-6

m/s=1.3m/s

~Bd0.040x3xlO-3

故A正確

6、B

【解析】A.小球初始時能靜止，由小球水平方向合力為0可知A、5兩電荷電荷量必定相等，設。i=2=Q；小球

下落過程受到重力和電場力作用，由牛頓第二定律可得

mg-2kcos0=ma

r~

由于「和夕均發生變化，故小球不做勻加速運動，故A錯誤；

B.由等量同種電荷的分布可知，電荷C在中垂線上受到的電場力為

F=2k呼cose

r

其中垂線上從無限遠處到兩電荷連線中點場強先變大后變小，只要C點位置合適，從C點到。點，小球受到的電場力

先減小，從。點到。點，電場力再增大，故小球受到的電場力可能先變減小后增大，B正確；

C.由題意可知，小球帶正電，故從C到O電場力先做負功后做正功，故C錯誤；

D.小球運動過程中電場力做功了，故小球機械能不守恒，故D錯誤；

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、ABD

【解析】A.當帶負電的環進入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好等于自身的重力時，則環與桿沒有相互作用力，所以

沒有摩擦力存在，因此環做勻速運動，故A符合題意；

B.當帶負電的環進入磁場時的豎直向上的洛倫茲力小于自身的重力時，則環與桿有相互作用力，所以有摩擦力存在,

因此環在摩擦力作用下，做減速運動，直到停止，故B符合題意；

C.當帶負電的環進入磁場時豎直向上的洛倫茲力，其大小決定環是否受到摩擦力，所以環不可能加速運動，故C不

符合題意；

D.當帶負電的環進入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好大于自身的重力時，則環與桿有相互作用力，所以有摩擦力存

在，因此環做減速運動，導致洛倫茲力大小減小，當其等于重力時，環開始做勻速直線運動，故D符合題意。

故選ABDo

8、BC

【解析】粒子在平行金屬板間沿直線運動，說明洛倫茲力和電場力平衡，由此得出兩種粒子的速度大小相等，射出小

孔后，偏轉方向及半徑不同，結合左手定則及半徑公式可知電性和比荷關系，由正負粒子的板間勻速直線，通過受力

分析得出電場方向；

p

【詳解】A、粒子在速度選擇器中沿直線運動，說明=粒子速度丫=下，粒子的速度一定相同，故A錯誤；

B、粒子從小孔射出后，分成兩束，偏轉方向不同，根據左手定則知，兩種帶電粒子電性相反，即這束粒子中一定有

正負兩種粒子，故B正確；

2mvm

C、粒子射出小孔后，進入右側磁場中做勻速圓周運動，根據夕訪m=v"，得半徑r=一1，半徑不同，則一不同，

rqBq

所以這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子，故C正確；

D、正負兩種粒子從左側向右側沿直線運動，對于帶正電粒子，洛倫茲力向上，電場力向下，所以電場方向一定由a

指向b,故D錯誤；

故選BC

【點睛】關鍵是知道速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選

擇電性

9、BD

【解析】對于「、。兩個滑塊（包括彈簧）組成的系統，由于只有彈簧的彈力做功，所以系統的機械能守恒，即系統動

能和彈簧彈性勢能之和不變，動能是變化的，故A錯誤；尸以某一初速度壓縮彈簧，在彈簧彈力作用下P做減速運動,

2做加速運動，當尸與。速度相等時，彈簧最短，彈性勢能最大，故B正確；設最終尸、。兩個滑塊的速度分別為匕

和嶺?規定向右為正方向，根據動量守恒定律得：2mv0-mv0=2mvl+mv2,根據系統的機械能守恒得

^-（2m+m）VQ=^-2mvf+^mvf,解得：匕=一］，%=（%或%=%，6=-%，故C錯誤；從尸滑塊和彈簧

接觸到彈簧壓縮至最短的過程中，滑塊。一直受到向右的彈力，速度先向左減小至零，再向右增大，故D正確

10、AB

【解析】沿著電場線方向電勢逐漸降低，因此。點的電勢高于b點的電勢，故A正確；從電場線的分布情況可知，a

點的電場線比匕點的稀疏，所以。點的電場強度小于入點的電場強度，故B正確；電場線不一定是電荷的運動軌跡，

由。點釋放的正電荷不一定沿著電場線運動到萬點，故C錯誤；某一負電荷從a點移到8點，電場力做負功，電勢能

增加，因此負電荷在a點的電勢能小于在》點的電勢能，故D錯誤.所以AB正確，CD錯誤

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、①.60.20②.8.300③.X10O④.歐姆調零⑤.1700⑥.友■上

4L

【解析】由圖示游標卡尺可知，其示數為60mm+4x0.05mm=6O.2Omm；

⑵由圖示螺旋測微器可知，其示數為8mm+30.0x0.01mm=8.300mmo

⑵①⑶選用多用電表“xlO”擋調零后進行測量，歐姆表針偏轉角度很小，說明該電阻較大，應換更大倍率的“X100”

擋；

②［4］重新換擋后紅、黑表筆短接，調整歐姆調零旋鈕使指針指向表盤右側的0Q；

③［5］由圖丁所示可知，歐姆表讀數為17x1000=1700。。

（3）⑹由電阻定律

得

12、(1).左(2)90(3).3.8(4).4.8

【解析】(1)口]因變阻器采用限流式接法，開關閉合前為使電路中電路中電流最小，應其接入電路中的阻值為最大.故

滑片應在最左端

(2)[2]根據歐姆定律開關S2保持斷開時恒壓電源輸出電壓為：

U=IRi=0.6xl5V=9.0V

(3)[3]知電源電壓恒為9.0V,閉合開關S2后根據歐姆定律有通過Ri的電流為：

「U9.0八一

I,—————0.6A

17?!15

所以通過電動機的電流為：

/2=[_I]=1.8—0.6=1.2A

再根據電動機的U-1圖象可讀出電動機兩端電壓UM=3.2V,則直流電動機M實際消耗的電功率為：

P=UM/2=1.2X3.2W=3.8W

[4]此時滑動變阻器兩端電壓為

S=E-U?=9-3.8=5.2V

由歐姆定律可知，接入電阻：

口U35.2,。

R=—=—=4.8Q

41.2

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,