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2024-2025学年广东省江门市高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.某长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流，现有一带电粒子沿螺线管轴线方向射入管中。若不计粒子所受的重力，则粒子将在螺线管中( )
A. 做匀速直线运动 B. 做匀加速直线运动 C. 做圆周运动 D. 沿轴线来回运动
2.如图所示，环形导线周围有三只小磁针、、，闭合开关后，三只小磁针极的偏转方向是( )
A. 全向里
B. 全向外
C. 向里，、向外
D. 、向外，向里
3.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框，置于垂直纸面向里、边界为匀强磁场外，线框的边平行磁场边界，线框以垂直于的速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为，通过线框导体横截面的电荷量为现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为，通过线框导体横截面的电荷量为，则有( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
4.两根材料相同的均匀导线和，其长度分别为 和，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则和导线的横截面积之比为( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
5.把两个相同的电灯泡分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯泡都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为和，可以断定( )
A. B. C. D. 无法确定
6.有一个质量为的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为，速度大小为，方向水平向东，则另一块的速度是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，直角三角形区域中存在一匀强磁场，比荷不同的两个粒子、不计重力以相同的速度沿方向射入磁场，并分别从边上的两点射出，粒子的比荷是粒子比荷的一半，则( )
A. 从点射出的粒子的向心加速度小
B. 从点和点射出的粒子动能一样大
C. 、两粒子带异种电荷
D. 、两粒子在磁场中运动的时间不同
8.如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则( )
A. 电源的功率变小
B. 电容器贮存的电荷量变小
C. 电源内部消耗的功率变大
D. 电阻消耗的电功率变小
9.如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的点，跨过滑轮的细绳连接物块、，、都处于静止状态，将移至点后，、仍保持静止，下列说法中正确的是( )
A. 与水平面间的摩擦力增大
B. 细绳对的拉力增大
C. 悬于墙上的细绳所受拉力不变
D. A、静止时，图中、、三角始终相等
10.关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是( )
A. 变压器既可以改变交流电压也可以改变稳恒直流电压
B. 经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关
C. 真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化
D. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：阻值约为，额定电流约；
电压表：量程，内阻约；
电流表：量程，内阻约；
电流表：量程，内阻约；
电源：电动势，内阻不计；
电源：电动势，内阻不计；
滑动变阻器：最大阻值约；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关；导线
用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 。
若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 ，电源应选 均填器材代号
选择图电路图 。选择甲图或者乙图
12.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A.待测的干电池电动势约为，内电阻小于
B.电流表量程，内阻
C.电流表量程，内阻
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.定值电阻
G.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的、两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______填写器材前的字母代号．
图乙为该同学根据中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的图线为电流表的示数，为电流表的示数，且的数值远大于的数值，则由图线可得被测电池的电动势______，内阻______结果保留小数点后位
若将图线的纵坐标改为______，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，水平放置的两块长直平行金属板、相距，、间的电场强度为板下方整个空间存在着磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，今有一定质量为，电荷量为的带正电的粒子不计重力，从贴近板的左端以的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝穿过板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到板的图中未标出，求、之间的距离。
14.如图，两根间距为的平行光滑金属导轨间接有电动势、内阻的电源，导轨平面与水平面间的夹角金属杆垂直导轨放置，质量。导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当时，金属杆刚好处于静止状态，取，，。
求磁感应强度的大小；
若保持的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度。
15.表示竖直放在电场强度为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的部分是半径为的圆弧，轨道的水平部分与圆弧相切。为水平轨道上的一点，而且，把一质量，带电量为的小球，放在点由静止释放后，求：
小球到达点的速度大小。
小球在点时，轨道受到的压力大小。
答案解析
1.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了带电粒子在磁场中的运动，当带电粒子速度方向与磁场方向平行时粒子不受洛伦兹力作用；本题解题的关键是了解通电螺线管磁场方向特点。当带电粒子与磁场方向平行时不受洛伦兹力。
【解答】
由于通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与粒子的运动方向平行，则粒子在磁场中不受洛伦兹力，粒子重力又不计，则粒子做匀速直线运动。故选A。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查应用安培定则的能力。通过安培定则可以判断电流方向与磁场方向两者的关系。
【解析】
闭合开关后，环形导线中通有顺时针方向的电流，根据安培定则判断环形导线内部磁场向里，外部磁场向外，则小磁针的极向里偏转，、两个小磁针的极向外偏转。
故选：。
3.【答案】
【解析】解：根据及可得安培力表达式：；
拉力做的功转化为电能，然后转化为焦耳热，由可知产生的焦耳热与速度成正比，所以；
根据可知通过线框某横截面的电荷量与速度无关，故ABD错误，C正确
故选：。
线框匀速进入磁场，克服安培力做功的功率等于线框产生的热量，根据功能关系可求线框中产生的热量。由感应电荷量公式，可判两次进入通过线框导体横截面的电荷量相等。
在电磁感应题目中，感应电荷量公式，经常用到，要理解并牢记，选择题中可直接应用，计算题中要写出推导过程；对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解：利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功；利用动能定理；利用能量守恒；具体哪种方法，要看题目中的已知条件。
4.【答案】
【解析】解：、两端的电势差分别为，，电流相等，根据欧姆定律得，。
根据电阻定律得，，则则横截面积之比故B正确，、、D错误。
故选：。
串联电路中电流相等，根据电势差的大小，通过欧姆定律得出电阻的大小关系，再根据电阻定律得出和导线的横截面积之比．
本题考查了欧姆定律、电阻定律以及串并联电路的特点，难度不大．
5.【答案】
【解析】【分析】
灯泡正常发光时的电流为额定电流；根据并联电路中干路电流是各支路电流的和，且串联电路各处电流都相等，分别求出两电路的总电流，再利用求出甲乙两电路的总功率之比。
本题考查了串联电路和并联电路的电流特点，以及电功率公式的应用，熟练掌握以上知识并灵活应用公式是解决本题的关键。
【解答】
两灯泡规格相同且正常发光，甲图灯泡并联，电流为：；
乙图灯泡串联，电流为：；
则：：，即。
故选C。
6.【答案】
【解析】解：爆竹在最高点速度大小为、方向水平向东，爆炸前动量为，其中一块质量为，速度大小为，方向水平向东，
设爆炸后另一块瞬时速度大小为，取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程动量守恒，
则有：
解得：
故选：
爆竹在最高点速度方向水平，爆炸时动量守恒，由动量守恒定律可求出爆炸后另一块的速度大小．
对于爆炸、碰撞等过程，系统所受的外力不为零，但内力远大于外力，系统的动量近似守恒，这类问题往往运用动量守恒和能量守恒两大守恒定律结合进行求解．
7.【答案】
【解析】解：由两粒子出射点可知，两粒子的半径关系为，由向心加速度表达式可知，从点出射的粒子向心加速度较小，故A正确；
B.由动能的表达式，两粒子的质量关系位置，故动能不一定相同，故B错误；
C.两粒子的偏转方向相同，由左手定则可知，两粒子的电性相同，且都带正电，故C错误；
D.两粒子转过的圆心角相等，由运动时间与圆心角的关系：
可知，两粒子比荷不同，故运动时间不同，故D正确；
故选：。
根据向心加速度表达式，动能的表达式，结合左手定则，以及两粒子转过的圆心角相等分析求解。
本题考查了带电粒子在磁场中的运动，理解粒子在磁场中的运动状态，根据题目合理选取公式是解决此类问题的关键。
8.【答案】
【解析】解：
A、由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，接入电路的电阻变小，则总电阻变小，增大，电源的功率，则变大。故A错误。
B、增大，路端电压减小，而分压增大，所以电容器上的电压减小。由知：变小，故B正确；
C、电源内部消耗功率增大，故C正确；
D、将电阻看成电源的内阻，因与的大小未知，则等效电源的输出功率如何变化不能确定，则上消耗的功率无法确定。故D错误。
故选：。
当滑动变阻器的滑片向上滑动时，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，再分析总电阻如何变化，即可由闭合电路欧姆定律判断干路电流和路端电压如何变化，进一步得到并变阻器两端电压的变化，即可分析功率如何变化．
本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构、灵活应用欧姆定律、串联电路特点是解题的关键．
9.【答案】
【解析】解：设滑轮所在的位置为点。
B、对物体受力分析，受到重力和细绳的拉力，根据平衡条件，拉力等于物体的重力，当把物体移至点后，细绳与水平方向的夹角变小，但细绳的拉力不变，故B错误；
A、对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和向后的静摩擦力，如图：
根据共点力平衡条件，则：，由于角变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，故A正确；
C、对滑轮受力分析，受、绳子的拉力以及悬于墙上的绳子的拉力，由于、绳子的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，故墙上的绳子的拉力也变小，故C错误；
D、对滑轮受力分析，受、绳子的拉力以及悬于墙上的绳子的拉力，由于、绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故，故，图中、、三角始终相等，故D正确。
故选：。
当把物体移至点后，分析连接物体的绳子与水平方向夹角的变化，对和分别受力分析，然后运用共点力平衡条件结合正交分解法进行分析。
本题关键是分别对物体、物体、滑轮受力分析，然后根据共点力平衡条件结合正交分解法和合成法进行分析讨论．
10.【答案】
【解析】【分析】
知道变压器不能改变稳恒直流电压；真空治炼炉是利用电磁感应原理使内部金属产生涡流而产生热量。磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流，能起电磁阻尼的作用。
本题关键是掌握变压器、回旋加速器的原理、涡流的原理及应用，体会电磁感应规律的应用。
【解答】
A、变压器可以改变交流电的电压，但不能改变稳恒直流电压，故A错误；
B、由得，由此可知经过回旋加速器加速的带电粒子的最大速度只与粒子本身的比荷、加速器半径和磁感应强度大小有关，与加速电压无关，故B正确；
C、真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，故C错误；
D、磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流起电磁阻尼的作用，故D正确。
故选：。
11.【答案】


甲

【解析】【分析】
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。
根据待测金属丝的额定电流选择电流表，根据额定电压选择电源。
根据题意确定电流表接法，然后选择实验电路。
本题考查了螺旋测微器读数、实验器材的选择与实验电路的选择；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读；要掌握实验器材的选择原则。
【解答】由图示螺旋测微器可知，其读数为：。
待测金属丝额定电流约为，则电流表应选择；待测金属丝额定电压约为：，电源应选择。
由题意可知，电压表内阻远大于待测金属丝阻值，电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图。
故答案为：；；；甲。
12.【答案】
【解析】解：没有电压表，可以将电流表串联一个电阻，可以改装成电压表，根据欧姆定律若将电流表与定值电阻串联有，与电源电动势接近，故应将电流表与定值电阻串联使用，故合理的是图；电源电动势约为，内阻约为欧姆，为方便实验操作，滑动变阻器应选D．
由电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：，则：，由图象可知，图象的截距：，
则电源电动势为：；
图象斜率：，
电源内阻为：；
由闭合电路欧姆定律可知，在图线中，图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小，故当图线的纵坐标改为时，图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小．
故答案为：，；，；
本题中没有给出电压表，因此需要用已知内阻的电流表改装，改装时，应该改装量程小的那个；
根据闭合电路欧姆定律写出两坐标所代表物理量的函数关系式，明确斜率、截距的含义即可正确解答；
在路端电压和干路电流图象中，图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小，由此可正确得出结果．
在应用图象法处理实验数据求电源电动势与内阻时，要根据实验电路与实验原理求出图象的函数表达式，然后求出电源电动势与内阻．
13.【答案】解：粒子从板左端运动到处，由动能定理得
代入有关数据，解得

得，粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为，半径为，如图，由几何关系得

又
联立求得
代入数据，解得
答：、之间的距离为。
【解析】粒子进入电场中，在电场力作用下加速运动，由动能定理可求出出电场的速度大小及方向。当粒子进入磁场中，由洛伦兹力作用做匀速圆周运动，由牛顿第二定律与几何关系可求出间距。
本题考查带电粒子在电场、磁场中两运动模型：匀速圆周运动与类平抛运动，及相关的综合分析能力，以及空间想像的能力，应用数学知识解决物理问题的能力，同时掌握牛顿第二定律与运动学公式相综合，并理解运动的半径与周期公式的应用。
14.【答案】解：当时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：
解得；
若保持的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：
解得：，方向沿斜面向上。
答：磁感应强度的大小为；
若保持的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，金属杆的加速度为，方向沿斜面向上。
【解析】当时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
若保持的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小。
本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答。
15.【答案】解：设小球在点的速度大小是，则对于小球由的过程中，由动能定理得：
解得：
小球在点时受力分析如图，
由牛顿第二定律得：
解得：
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：
【解析】本题主要考查动能定理，圆周运动，在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解。
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