重庆市部分区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

这是一份重庆市部分区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.物理学中“静止点电荷之间的相互作用规律”和“电磁感应现象”分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是( )
A. 法拉第、洛伦兹B. 卡文迪许、安培C. 库仑、奥斯特D. 库仑、法拉第
2.2024年11月26日，全球瞩目的智能手机华为Mate 70Pr上市。已知其锂离子聚合物电池容量为5700mA⋅h，手机支持超级快充“20V/5A”。这里与“mA⋅h”相对应的物理量是( )
A. 功率B. 电量C. 电容D. 能量
3.关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是( )
A. 由公式E=Fq可知，电场中某点的电场强度E与F成正比
B. 由公式C=QU可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大
C. 由公式E=kQr2可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比
D. 由公式U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积
4.武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。为了保护古建筑，当地政府为金殿安装了避雷针。某次雷雨天气时，带正电的云层与避雷针之间共放电约3000C，持续时间约0.3s。则下列说法正确的是( )
A. 此次放电电流方向为从金殿到云层B. 避雷针是利用尖端放电的一种设施
C. 此次放电过程电流大小约为1000AD. 云层靠近避雷针时，避雷针感应出正电荷
5.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a，b，c，d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A. a点磁感应强度的值最大
B. c点磁感应强度的值最大
C. c，d两点的磁感应强度大小相等
D. a，d两点的磁感应强度大小相等
6.如图，a为匀强电场，b为非匀强电场，三个电荷用绝缘轻杆连接成等边三边形，若把三个电荷和轻杆看成系统，系统在a电场中所受静电力的合力为Fa，在b电场中所受静电力的合力为Fb，下列说法正确的是( )
A. Fa≠0，Fb≠0，方向都向下B. Fa≠0，Fb≠0，方向都向上
C. Fa=0，Fb≠0且方向向上D. Fa=0，Fb≠0且方向向下
7.如图为某辐向电场示意图，电场强度大小可表示为E=br，b为常量，r为带电粒子距圆心O的距离。两带电粒子仅在辐向电场的静电力作用下，以O为圆心做圆周运动。不考虑粒子间的相互作用，则( )
A. 质量大的粒子轨道半径一定大
B. 电荷量大的粒子轨道半径一定大
C. 若两粒子比荷qm相同，则运动速率也一定相同
D. 若两粒子比荷qm相同，则轨道半径大的角速度一定大
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.某区域的电场线分布如图所示，M、N是电场中的两个点，下列判断正确的是( )
A. M点的场强大于N点的场强
B. M点的电势高于N点的电势
C. 一个正点电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 一个正点电荷在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
9.如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的( )
A. 速率vB. 质量mC. 电荷量qD. 比荷qm
10.电阻应变片是一种将被测件上的形状变化转换成为一种电信号的敏感器件，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电阻来研究其阻值与拉力大小之间关系的电路，其中电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接的是金属丝应变电阻，把一重物悬挂在金属丝中间。当把悬挂重物的质量减小时，金属丝长度变短，下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小B. 电压表示数变小
C. 电压表与电流表示数之比变大D. 电压表与电流表示数变化之比不变
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.白炽灯灯泡是二十世纪最主要的照明光源，现在一些场景依然在使用，小华从白炽灯泡内取出一段均匀灯丝，为测量该灯丝的电阻率，用游标卡尺测量该灯丝的长度L，用螺旋测微器测量灯丝的直径d，示数分别如图所示。

(1)则该灯丝的长度L= ______cm，直径d= ______mm。
(2)小华通过测量对比确定白炽灯灯丝为钨丝，白炽灯使用时，钨丝因受热而升华，灯丝变得越来越细，但长度不变，小华由此判定白炽灯泡使用一段时间后其电阻会______(填“变小”“变大”或“不变”)。
12.图甲是“测定电源的电动势和内阻”的实验电路，但有A、B两处用电器没有画出，其中定值电阻阻值R1=1Ω。

(1)图甲中A处应为______(填“电流表”或“电压表”)；
(2)实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图乙所示，由此得到电源电动势E= ______V，内阻r= ______Ω；(结果保留2位小数)
(3)该同学利用图甲所示的电路进行测量，则内阻的测量值r测与真实值r真之间的关系为：r测 ______r真(填“小于”、“等于”或“大于”)。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。如图甲所示为一款新型扫地机器人，内部电路如图乙所示，它的直流电动机额定电压为U=12V，额定电流为I=2.5A，将它接在电动势为E=13.5V的直流电源两极间，电动机恰好能以额定电压、额定电流正常工作。
(1)求电源内阻；
(2)求电源内阻消耗的热功率。
14.如图所示，为一组方向未知的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=−1.0×10−6C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服电场力做了2×10−6J的功，已知A、B间的距离为2cm。试求：
(1)A、B两点间的电势差UAB；
(2)若A点的电势为φA=1V，试求B点的电势φB；
(3)该匀强电场的电场强度E的大小并判断其方向。
15.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限存在水平向右的匀强电场，第三象限存在垂直坐标平面向外的矩形有界匀强磁场(图中未画出)。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上A点(− 3L,0)以初速度v0沿y轴正方向射入匀强电场，然后从y轴上的P点(0,2L)射入第一象限，经磁场偏转后从y轴上的Q点(0,−2L)射入第三象限，经第三象限矩形有界磁场偏转后垂直打到x轴上的A点，不计粒子重力，求：
(1)匀强电场的电场强度大小E；
(2)第一、四象限磁场磁感应强度大小B1；
(3)若矩形有界磁场的磁感应强度B2=2 3B1，求粒子在此矩形磁场区域中运动的时间t1。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】BC
9.【答案】AD
10.【答案】BD
11.【答案】5.015 4.700 变大
12.【答案】电流表 1.50 0.28 小于
13.【答案】解：(1)由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，可知电源内阻为r=0.6Ω；
(2)由电流和电源内阻，可知电源内阻消耗的热功率为P=I2r，解得：P=3.75W。
答：(1)电源内阻为0.6Ω；
(2)电源内阻消耗的热功率为3.75W。
14.【答案】解：(1)由题意可知，点电荷从A到B，电场力做负功：WAB=−2×10−6 J
根据电势差的计算公式可得：UAB=WABq=−2×10−6−1.0×10−6V=2V；
(2)由UAB=φA−φB，则：φB=φA−UAB=1V−2V=−1V；
(3)A、B两点沿电场线方向的距离：d=2×10−2×cs60°m=1×10−2m

电场强度的计算公式可得：E=UABd=21×10−2V/m=200V/m，方向沿电场线斜向下。
答：(1)A、B两点间的电势差UAB是2V；
(2)若A点的电势为φA=1V，B点的电势为−1V；
(3)该匀强电场的电场强度E的大小为200V/m，方向沿电场线斜向下。
15.【答案】解：(1)根据题意可知，带电粒子在电场中做类平抛运动，沿+y方向匀速运动：2L=v0t
沿+x方向做匀加速直线运动： 3L=12at2
根据牛顿第二定律定律：a=qEm
联立解得：E= 3mv022qL
(2)设经过P点的速度v与y轴的夹角为θ，AP与y轴的夹角为α，则根据类平抛的推论：tanθ=2tanα=2×|xA|yP
可得：tanθ=2× 3L2L= 3
在P点，由速度的合成可知：vcsθ=v0
联立解得：θ=60°，v=2v0，
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，

由几何关系可得：R1=2Lcs30∘=4 33L
根据洛伦兹力提供向心力：qvB1=mv2R1
联立可得：B1= 3mv02qL
(3)粒子在第三象限进入有界磁场时，半径为R2则有R1R2=B2B1
可得：R2=2L3
满足条件的最小矩形有界磁场的区域如图所示，

偏转角等于60°，t=π3vR2=πL9v0
答：(1)匀强电场的电场强度大小E为 3mv02qL；
(2)第一、四象限磁场磁感应强度大小B1为 3mv02qL；
(3)粒子在此矩形磁场区域中运动的时间等于πL9v0。