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云南省曲靖师宗二中2024-2025学年上学期期末考试
高二 物理
（考试时间：75分钟，满分100分）
注意事项:
1.答题前，先将自己的姓名、准考证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.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、选择题:本题共10小题，共46分，在给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。
1.下列说法正确的是（　　）
A. 法拉第提出了电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的
B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得元电荷的数值
C. 根据磁感应强度的定义式可知，与成正比，与成反比
D. 带电粒子在磁场中运动时，不一定受到洛伦兹力作用
2.弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A. 若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数不变
B. 若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数减小
C. 若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数不变
D. 若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数减小
3.以下关于小磁针静止时N极指向描述正确的是(　　)
甲乙丙丁
A. 甲图中N极垂直纸面向里 B. 乙图中N极垂直纸面向外
C. 丙图中N极水平向右(线圈内部) D. 丁图中N极指向地理南极
4.微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V的电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0 V时，通过的电流为0.8 A，这时电动机正常工作，则下列说法正确的是(　　)
A. 电动机的内阻为4 Ω
B. 电动机正常工作时的发热功率为0.09 W
C. 电动机正常工作时输出的机械功率为1.6 W
D. 该吸尘器的机械效率为60%
5.图为研究影响平行板电容器大小因素实验时的操作示意图，下列说法符合实际情况的是(　　)
A. 进行如图甲所示的操作时，平行板电容器的电容增大
B. 进行如图乙所示的操作时，平行板电容器的电容增大
C. 进行如图丙所示的操作时，若插入的是电介质，平行板电容器的电容增大
D. 进行如图丙所示的操作时，若插入的是金属板，平行板电容器的电容减小
6.将一个内阻为1.0Ω的电动机接在如图所示电路中，已知电源电动势为6.0V，内阻为2.0Ω。先卡住电动机转轴，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为0.5V（电动机没有转动）；再松开转轴，调节滑动变阻器使电动机正常转动，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为1.5A。电压表和电流表均视为理想电表。下列说法正确的是（　　）
电动机卡住时，滑动变阻器接入电路的阻值为11Ω
电动机卡住时，电流表示数为0.25A
C. 电动机转动后，电源的输出功率达到最大，最大值为4.5W
D. 电动机转动后，电动机的效率为75%
7.小亮家新装修的厨房中有一个烟雾报警器。如图是烟雾报警器的简化原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小，闭合开关，逐渐增大烟雾，则下列判断正确的是（　　）
电流表、电压表的示数均减小 B. 电流表、电压表的示数均增大
C. 电流表的示数减小，电压表的示数增大 D. 定值电阻的功率变大
8.如图，用两根细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点，两小球静止时，在同一水平面上，悬线与竖直方向的偏角分别为α和β，α＞β。下列说法正确的是（　　）
A. A对B的库仑力大于B对A的库仑力
B. A的质量小于B的质量
C. 绳子对A的拉力小于绳子对B的拉力
D. A的带电量大于B的带电量
9.如图，A、B两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是（　　）
A、B带同种电荷
A、B带电量的绝对值不相等
C. a点电场强度比在b点电场强度大
D. 运动的带电粒子带负电
10.如图所示，一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆与两个等量异种点电荷、连线的中垂线重合，细杆和均固定，为细杆上的三点，为连线的中点，。现有电荷量为、质量为的小球套在杆上，从点以初速度向滑动，到达点时速度恰好为0，小球滑动中电荷量不变。则可知(　　)
从到，小球的电势能始终不变
从到，小球的加速度先增大后减小
C. 从到，小球的加速度先减小后增大
D. 小球运动到点时的速度大小为
二、非选择题（共54分）
11.（5分）为表头改装欧姆表的原理示意图。表头的量程为，内阻为，电源电动势，内阻为，R为变阻器，最大阻值为10kΩ。
(1)由上述条件可知，改装后该表盘的正中央所标记的待测电阻阻值应为________Ω，若该表盘正中央刻线标记数字为10Ω，则按上述方式直接改装得到的应是该欧姆表的________挡（填写“×1k”“×100”“×10”或“×1”）。
(2)若通过改变欧姆表内部电源的电动势来更换挡位，则要得到“×100”挡，需将电源电动势调整至________V。
(3)此欧姆表使用一段时间后，电源内阻明显增大，电动势不变，但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻，将会导致测量值________（填写“偏大”“偏小”或“无影响”）。
12.（9分）某同学在“测定一种特殊直流电源的电动势和内阻”实验中，找到的电表量程有些偏小.于是采用了如图所示的电路进行测量.其中定值电阻和的阻值均为.电压表V的内阻为，量程为，电流表A为理想电表.
(1)该同学在闭合开关前，被告知此电源电动势约为，为使实验顺利进行，将此电压表串联阻值为________的电阻，改装成量程为的电压表.
(2)利用改后的新电路进行实验，调节滑动变阻器阻值的大小，记录多组、数据，画出了如图所示的图像.根据图像可计算出该电源的电动势为________.电源的内阻为________（电动势与内阻的计算结果均保留两位有效数字）.
(3)实际上，电流表的内阻并不等于零，电压表的内阻也不是无限大，从系统误差的角度来看，电源内阻的真实值与测量值相比______（填标号，下同）；电源电动势的测量值与真实值相比_______.
A．偏大 B．偏小 C．准确
13.（10分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：
（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球通过最低点C时的速度大小；
（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。
14.（12分）如图甲所示，金属框架AOC处于与框架垂直的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，∠AOC=45°，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且PQ⊥OC。现使导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，加速度大小，a=1m/s 。求∶
(1)导体棒停止运动时，导体棒PQ与框架围成的回路磁通量的大小；
(2)导体棒停止运动后就不再运动，以导体棒停止运动为计时零点，磁场的磁感应强度随时间变化的B—t图像如图乙所示直线，t=1.5s时，导体棒PQ与框架围成的回路磁通量的大小；
(3)在第二问的条件下，从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。
15.（17分）X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器，图甲是某种XT机主要部分的剖面图，其工作原理是在如图乙所示的X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线，图乙中、之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板和长、间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。
(1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小；
(2)求靶台中心点离板右侧的水平距离；
(3)若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。
一、单选题
1.【答案】D
【解析】法拉第提出了电场概念，并指出电场是客观存在的，为了描述电场，假想出了电场线，A错误；美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，密立根通过油滴实验测得元电荷的数值，B错误；磁感应强度根据比值法定义，但其反映的是磁场自身的性质，与F、IL均无关，C错误；当运动电荷的速度方向与磁场平行时，电荷在磁场中不受洛伦兹力作用，D正确。
2.【答案】B
【解析】当螺线管将a接电源正极，b接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向上，上端相当于N极，对磁铁产生向上的斥力，所以弹簧秤示数减小，故A错误，B正确；当螺线管将a接电源负极，b接正极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向下，上端相当于S，对磁铁产生向下的引力，所以弹簧秤示数增大，故CD错误。故选B。
3.【答案】C
【解析】由安培定则可知，甲图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针N极垂直纸面向外，A错误；乙图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极垂直纸面向里，B错误；丙图中小磁针所在位置的磁场方向水平向右，则小磁针N极水平向右，C正确；由于地磁场的北极在地理南极附近，故丁图中小磁针N极指向地理北极，D错误。
4.【答案】D
【解析】电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，可视为纯电阻用电器，由欧姆定律可得电动机的内阻为r= Ω=1 Ω；电动机正常工作时，热功率为P热=I2r=0.82×1 W=0.64 W，其输入功率为P入=IU1=0.8×2 W=1.6 W，消耗的电能转化为内能和机械能，故电动机的输出功率为P出=P入-P热=1.6 W-0.64 W=0.96 W，吸尘器电动机的机械效率为η=×100%=60%，故选D。
5.【答案】C
【解析】平行板电容器电容的决定式为，图甲中减小正对面积S，电容C减小，故A错误；图乙中增大两极板之间的距离d，电容C减小，故B错误；在两极板之间插入电介质，介电常数增大，电容C增大，故C正确；在两极板之间插入金属板，等效于减小两极板间的距离d，电容C增大，故D错误。故选C。
6.【答案】C
【解析】电动机卡住时，电路为纯电阻电路，根据欧姆定律得，
根据闭合电路欧姆定律有，所以，AB错误；电动机转动后，电路为非纯电阻电路，电源的输出功率为，根据二次函数知识可知，当电流时，电源的输出功率最大，最大值为，电动机的效率为，C正确，D错误。
7.【答案】C
【解析】由图可知，定值电阻与光敏电阻R串联，电压表测光敏电阻R电压，电流表测电路中的电流，当逐渐增大烟雾时光照强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，则电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数减小，根据，
可知定值电阻的电压变小，根据串联分压的规律，可知光敏电阻R的电压增大，即电压表的示数增大，AB错误，C正确；根据，因电流减小，故定值电阻的功率变小，D错误。故选C。
二、多选题
8.【答案】BC
【解析】两球之间的库仑斥力属于作用力和反作用力，大小相等，方向相反，根据库仑定律，可知无法确定两小球的电量大小，AD错误；两个小球均受重力、库仑斥力F和拉力T，根据平衡条件有，，根据题有α＞β，则有，即，可得，B正确；对两小球，根据平衡条件有，，根据题有α＞β，则有，即，可得，C正确。故选BC。
9.【答案】BD
【解析】图中电场线起源于A，终止与B，电场线分布的特征可知两粒子带异种电荷，且A带正电，B带负电，A错误；根据图像可知，图中电场线分布不具有对称性，则两点电荷带电量的绝对值不等，B正确；由于电场线分布的密集程度表示电场的强弱，由图像可知，b点附近电场分布线密度大于a点，所以，b点电场强度比a点电场强度大，C错误；根据运动轨迹可知A对运动粒子吸引，B对其排斥，则可知运动的带电粒子带负电，D正确。故选BD。
10.【答案】AB
【解析】根据几何关系可知，AB为两个电荷的中垂线，因此是等势面，所以从到，小球的电势能始终不变，故A正确；对物体受力分析可知，小球受重力、摩擦力、库仑力和支持力，在水平方向小球没有移动，因此合力为零，但电场力在O点最大，因此支持力也最大，故其滑动摩擦力在O点最大，在竖直方向的合力为重力和摩擦力，因此加速度先增大后减小，B正确，C错误；根据对称，小球在AO段与BO段摩擦力做功相同，整个过程根据动能定理有，小球从A到O根据动能定理有，解得，D错误。故选AB。
三、实验题
11.【答案】(1)10000　　×1k　　(2)0.2　　(3)无影响
【解析】（1）改装后欧姆表进行欧姆调零时，有，解得欧姆表内阻为，
该表盘的正中央对应的电流为满偏电流的一半，则有，解得待测电阻阻值为；若该表盘正中央刻线标记数字为10Ω，则有，可知改装得到的应是该欧姆表的“×1k”挡。
（2）若通过改变欧姆表内部电源的电动势来更换挡位，则要得到“×100”挡，则欧姆内阻变为，需将电源电动势调整至为。
（3）此欧姆表使用一段时间后，电源内阻明显增大，电动势不变，但仍可进行欧姆调零。由于欧姆调零后，电动势不变，欧姆内阻也不变，可得，所以此时用欧姆表测电阻，将对测量值无影响。
12.【答案】(1)　　(2)4.7　　3.4(3)B　　C
【解析】（1）将此电压表与电阻串联，改装成量程的电压表，则根据串联电路规律有
可得串联电阻的阻值为
（2）的电压表改装成量程为的电压表，则根据闭合电路欧姆定律有
整理后可得
则结合图像的纵轴截距和斜率有，
联立解得，
（3）如果把电流表自身内阻计算在内，电源内阻就会小于，所以电源内阻的真实值相比测量值偏小，故选B；
由于电压表没有分流作用，电流表读数能够真实反映出流经电源的电流，因此电压表不会带来系统误差，电源电动势的测量值与真实值相比准确，故选C。
四、计算题
13.【答案】（1）0.75N；（2）1m/s；（3）1.5N
【解析】（1）以小球为研究对象，在B点时，根据平衡条件有
解得小球所受电场力的大小为
（2）对小球从A到C的过程，由动能定理得
解得小球通过最低点C时的速度大小为
（3）小球在C点时，根据牛顿第二定律和向心力公式有
解得小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小为：
14.【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1)导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，有
解得
则导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小
(2)在t=1.5s时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为
则t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小
(3)根据图2可推导出磁场在时刻的的磁感应强度为
由图可知B随t的变化满足
代入数据解得
则在t=3.5s时刻的磁感应强度为
则t=3.5s时，导体棒PQ与框架围成的回路磁通量的大小
所以从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量
15.【答案】(1)　　(2)　　(3)
【解析】（1）对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有
在竖直方向上做匀加速直线运动，有
其中加速度
解得
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图
可得
代入数据后得
（3）由题可知，、两点离板右侧的水平距离分别为，
若电子刚好到达点，由几何关系有
解得
所以电子不能到达点，所以有
可得
电子刚好到达点时，由几何关系有
解得
当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，则
可得
综上得电压范围为

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