湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學(xué)2025屆物理高二第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題含解析

湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學(xué)2025屆物理高二第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、關(guān)于科學(xué)家在電磁學(xué)中的貢獻(xiàn)，下列說法不符合歷史事實(shí)的是（）A.庫倫測出了靜電力常量KB.安培提出了左手定則判斷磁場對(duì)電流的作用力方向C.洛倫茲提出了分子電流假說D.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)2、如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。磁場由兩個(gè)相同、前后平行放置、圓心在一條直線上的通電的勵(lì)磁線圈產(chǎn)生，其產(chǎn)生的磁場在線圈間是勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向外，電子槍發(fā)射電子束，速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小通過電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強(qiáng)弱通過勵(lì)磁線圈中的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.只減小勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變小B.只降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小C.只增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大D.只升高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大3、如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓為等勢線，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說法說法正確的是A.M帶正電荷，N帶負(fù)電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在c點(diǎn)的電勢能小于它在e點(diǎn)的電勢能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)過程中克服電場力做功4、如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下面結(jié)論正確的是()A.電源的電動(dòng)勢為6.0VB.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.5AD.電流為0.3A時(shí)的外電阻是12Ω5、兩根長直通電導(dǎo)線互相平行，電流方向相同。它們的截面處于一個(gè)等邊三角形ABC的A和B處。如圖所示，兩通電導(dǎo)線在C處的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值都是B，則C處磁場的總磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是A.B B.2BC.B D.B6、如圖所示，在第Ⅰ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速率沿與x軸正方向成30°角的方向從原點(diǎn)射入磁場，則正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶1二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，邊長為d的正方形線圈，從位置A開始向右做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并穿過寬為L(L>d)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域到達(dá)位置B，則A.整個(gè)過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流B.整個(gè)過程，線圈中有感應(yīng)電流的時(shí)間為C.線圈進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；穿出磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D.線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，方向都是逆時(shí)針方向8、利用如圖所示方法可以測得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場B,當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí),在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是A.下表面電勢高B.上表面電勢高C.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為9、如圖所示，在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌間距離為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量均為m的兩根金屬桿a、b放置在導(dǎo)軌上，a、b接入電路的電阻均為R。輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接，右端固定。開始時(shí)a桿以初速度v0向靜止的b桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)a桿向右的速度為v時(shí)，b桿向右的速度達(dá)到最大值vm，此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好，則b桿達(dá)到最大速度時(shí)()A.b桿中電流的大小為B.a桿受到的安培力為C.a、b桿與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少量為2QD.彈簧具有的彈性勢能為10、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O是圓形區(qū)域的圓心，MN和PQ是夾角為θ=的兩條直徑，a、b兩個(gè)帶電粒子都從M點(diǎn)沿垂直于PQ的方向進(jìn)入磁場區(qū)域，并分別從P、Q兩兩點(diǎn)離開，不計(jì)粒子的重力，下列說法一定正確的是A.a粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電B.b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是a粒子的2倍C.若只改變b粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向，不改變速度大小，則b粒子均以垂直于MN的方向射出磁場D.若讓a粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場，a粒子可能從M點(diǎn)離開磁場三、實(shí)驗(yàn)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）在電場中某點(diǎn)放入一點(diǎn)電荷,電量q、受到的電場力F.則電場中該點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為________．若在該點(diǎn)放入另一個(gè)點(diǎn)電荷,電量q′=3q、電場中該點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為________，點(diǎn)電荷q′受到的電場力大小為________12．（12分）如圖兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示某時(shí)刻的波谷，圖中所標(biāo)A、B、C、D、E，為介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，其中E點(diǎn)位于AD連線的中點(diǎn)，則其中處于減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)有________，從此刻起經(jīng)四分之一周期時(shí)刻，E質(zhì)點(diǎn)處于_______（選填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）四、計(jì)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）有一根長的直導(dǎo)線，通有的電流將此直導(dǎo)線垂直磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線受到的安培力，求：該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的大??；若將導(dǎo)線中的電流增大為而其他不變，則該導(dǎo)體受到的安培力是多大？14．（16分）如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場中．一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力(1)通過ab邊的電流Iab是多大？(2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大？15．（12分）如圖所示，在半徑分別為和的同心圓（圓心在O點(diǎn)）所形成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在大圓邊界上A點(diǎn)有一粒子源，垂直AO向左發(fā)射一質(zhì)量為，電荷量為，速度大小為的粒子，求：（1）若粒子能進(jìn)入磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）若粒子能進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該粒子第一次到達(dá)磁場小圓邊界時(shí)，粒子速度相對(duì)于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度；（3）若粒子每次到達(dá)磁場大圓邊界時(shí)都未從磁場中射出，那么至少經(jīng)過多長時(shí)間該粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)A

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A．庫倫也用類似的扭秤裝置測出了靜電力常量k，故A正確；B．安培提出了左手定則判斷磁場對(duì)電流的作用力方向，故B正確；C．安培提出了分子電流假說，故C錯(cuò)誤；D．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故D正確。故選C。2、B【解析】根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵(lì)磁線圈中電流方向是順時(shí)針方向，電子在加速電場中加速，由動(dòng)能定理有：…①電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：②解得：…③④AC．可見增大勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，由③式可得，電子束的軌道半徑變小。由④式知周期變小，而減小勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場減弱，由③式可得，電子束的軌道半徑變大。由④式知周期變大；故AC錯(cuò)誤；BD．提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變；降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變?。恢芷诓蛔?，故B正確，D錯(cuò)誤；故選B。3、B【解析】A．由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A錯(cuò)誤；B．M從a到b點(diǎn)的全程受吸引力但遠(yuǎn)離場源，則庫侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知?jiǎng)幽軠p小，則b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確；C．c點(diǎn)比e點(diǎn)更靠近場源正電荷，結(jié)合知，由知，正電荷N在電勢高的c點(diǎn)的具有的電勢能大于在e點(diǎn)的電勢能，故C錯(cuò)誤；D．N從c到d受斥力而又遠(yuǎn)離，則庫侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。4、A【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律分析圖線與縱軸交點(diǎn)的物理意義和圖線斜率的物理意義，當(dāng)外電阻為零時(shí)，電源被短路，由閉合電路歐姆定律求出短路電流；當(dāng)電流為0.3A時(shí)，由閉合電路歐姆定律求出外電壓，再歐姆定律求出外電阻；【詳解】A、由閉合電路歐姆定律得，當(dāng)時(shí)，，即圖線與縱軸交點(diǎn)表示斷路狀態(tài)，電動(dòng)勢，故A正確；B、電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，，故B錯(cuò)誤；C、外電阻時(shí)，短路電流為，故C錯(cuò)誤；D、電流為時(shí)，路端電壓，外電阻是，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵從數(shù)學(xué)的角度理解物理圖象的物理意義，容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤是求電源的內(nèi)阻5、D【解析】根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右，導(dǎo)線B在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC方向向右，則磁場在C處相互疊加，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系知合磁感強(qiáng)度為，故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤6、D【解析】畫出正負(fù)電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示由圖可知，正電子圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，負(fù)電子圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，又正負(fù)電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝相同，故正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】AB．在線圈進(jìn)入或離開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線圈完全在磁場中時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則整個(gè)過程，線圈中有感應(yīng)電流的時(shí)間為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．由右手定則可知，線圈進(jìn)入磁場過程中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，線圈離開磁場時(shí)，電流沿順時(shí)針方向，則C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。8、AC【解析】定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，電勢較低．最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)【詳解】根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢高．故A正確、B錯(cuò)誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡9、ABC【解析】A．金屬桿a和b串聯(lián)，通過電流大小相等，b桿速度最大時(shí)，兩導(dǎo)體棒的電動(dòng)勢之和為：根據(jù)閉合電路歐姆定律：故A正確；B．a(chǎn)桿受到的安培力的大?。汗蔅正確；C．a(chǎn)、b與桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量轉(zhuǎn)化為整個(gè)回路的焦耳熱，通過兩桿的電流和時(shí)間相等，根據(jù)焦耳定律：可知兩桿產(chǎn)生的焦耳熱相同，所以a、b與桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量為，故C正確；D．整個(gè)過程中應(yīng)用能量守恒定律，彈性勢能為：故D錯(cuò)誤。故選ABC10、AC【解析】A．粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，由左手定則可知，a粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電，故A正確；B．由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡和幾何關(guān)系可知，得所以兩粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑相同，由公式由于不清楚粒子電荷量、質(zhì)量等，所以無法確定兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C．改變b粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向，不改變速度大小，由于粒子的運(yùn)動(dòng)半徑與圓形磁場半徑相等，所以，如圖乙中四邊形AOMC為菱形，所以AC一定豎直，速度一定垂直MN，故C正確；D．由于a粒子帶負(fù)電，從P點(diǎn)進(jìn)入磁場后向右偏轉(zhuǎn)，所以不可能從M點(diǎn)射出，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)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、①.②.③.3F【解析】在電場中放入一點(diǎn)電荷q，電荷受到的電場力為F，則該點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為：E=；若在該點(diǎn)放一個(gè)電荷量為3q的點(diǎn)電荷，場強(qiáng)不變，仍為，故電場力：F′=3q?E=3F；12、①.B、C②.波谷【解析】[1]．因?yàn)锽、C兩點(diǎn)是峰谷相遇點(diǎn)，是處于減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)；[2]．E點(diǎn)處于峰峰相遇的A點(diǎn)與谷谷相遇的D點(diǎn)連線的中點(diǎn)，可知此時(shí)刻位于平衡位置，則從此刻起經(jīng)四分之一周期時(shí)刻，E質(zhì)點(diǎn)處于波谷.四、計(jì)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、（1）（2）【解析】根據(jù)安培力的大小公式求出磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以及安培力的大小即可；【詳解】（1）根據(jù)得，磁感應(yīng)強(qiáng)度為：；（2）根據(jù)安培力的大小公式得：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式，為B與I之間的夾角14、（1）（2）【解析】外電路是ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后再與ab邊電阻并聯(lián)構(gòu)成，豎直方向上ab邊與cd邊所受安培力均向上，根據(jù)受力平衡列方程即可求解，注意并聯(lián)電路中電流與電阻關(guān)系；根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢，根據(jù)E=BLv，即可