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

湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學2025屆物理高二第一學期期末達標測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。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。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、關(guān)于科學家在電磁學中的貢獻，下列說法不符合歷史事實的是（）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。磁場由兩個相同、前后平行放置、圓心在一條直線上的通電的勵磁線圈產(chǎn)生，其產(chǎn)生的磁場在線圈間是勻強磁場，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)，磁場強弱通過勵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.只增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大D.只升高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大3、如圖，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓為等勢線，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法說法正確的是A.M帶正電荷，N帶負電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在c點的電勢能小于它在e點的電勢能D.N在從c點運動到d點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時的外電阻是12Ω5、兩根長直通電導線互相平行，電流方向相同。它們的截面處于一個等邊三角形ABC的A和B處。如圖所示，兩通電導線在C處的磁場的磁感應(yīng)強度的值都是B，則C處磁場的總磁感應(yīng)強度的大小是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磁場，一對正、負電子分別以相同速率沿與x軸正方向成30°角的方向從原點射入磁場，則正、負電子在磁場中運動的時間之比為（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶1二、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，邊長為d的正方形線圈，從位置A開始向右做速度為v的勻速直線運動運動，并穿過寬為L(L>d)的勻強磁場區(qū)域到達位置B，則A.整個過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流B.整個過程，線圈中有感應(yīng)電流的時間為C.線圈進入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向；穿出磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向D.線圈進入磁場和離開磁場的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，方向都是逆時針方向8、利用如圖所示方法可以測得金屬導體中單位體積內(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體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場B,當通以圖示方向電流I時,在導體上、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.該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導體單位體積內(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軌MN、PQ，電阻忽略不計，導軌間距離為L，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面。質(zhì)量均為m的兩根金屬桿a、b放置在導軌上，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a桿以初速度v0向靜止的b桿運動，當a桿向右的速度為v時，b桿向右的速度達到最大值vm，此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于導軌并與導軌接觸良好，則b桿達到最大速度時()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兩個帶電粒子都從M點沿垂直于PQ的方向進入磁場區(qū)域，并分別從P、Q兩兩點離開，不計粒子的重力，下列說法一定正確的是A.a粒子帶負電，b粒子帶正電B.b粒子在磁場中運動的時間是a粒子的2倍C.若只改變b粒子進入磁場時的速度方向，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點進入磁場，a粒子可能從M點離開磁場三、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）在電場中某點放入一點電荷,電量q、受到的電場力F.則電場中該點電場強度大小為________．若在該點放入另一個點電荷,電量q′=3q、電場中該點電場強度大小為________，點電荷q′受到的電場力大小為________12．（12分）如圖兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實線表示某時刻的波峰，虛線表示某時刻的波谷，圖中所標A、B、C、D、E，為介質(zhì)中的質(zhì)點，其中E點位于AD連線的中點，則其中處于減弱區(qū)的質(zhì)點有________，從此刻起經(jīng)四分之一周期時刻，E質(zhì)點處于_______（選填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）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）有一根長的直導線，通有的電流將此直導線垂直磁場方向放入勻強磁場中，導線受到的安培力，求：該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B

的大??；若將導線中的電流增大為而其他不變，則該導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軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場中．一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動．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a、b通過細導線與導軌相連，磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態(tài)．不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力(1)通過ab邊的電流Iab是多大？(2)導體桿ef的運動速度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）所形成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在大圓邊界上A點有一粒子源，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）若粒子能進入磁場，求粒子在磁場中運動的半徑；（2）若粒子能進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該粒子第一次到達磁場小圓邊界時，粒子速度相對于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度；（3）若粒子每次到達磁場大圓邊界時都未從磁場中射出，那么至少經(jīng)過多長時間該粒子能夠回到出發(fā)點A

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、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)合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向是順時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有：…①電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有：②解得：…③④AC．可見增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強，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??；周期不變，故B正確，D錯誤；故選B。3、B【解析】A．由粒子運動軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負電荷，N帶正電荷，故A錯誤；B．M從a到b點的全程受吸引力但遠離場源，則庫侖力做負功，根據(jù)動能定理知動能減小，則b點的動能小于在a點的動能，故B正確；C．c點比e點更靠近場源正電荷，結(jié)合知，由知，正電荷N在電勢高的c點的具有的電勢能大于在e點的電勢能，故C錯誤；D．N從c到d受斥力而又遠離，則庫侖斥力做正功，故D錯誤。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的物理意義和圖線斜率的物理意義，當外電阻為零時，電源被短路，由閉合電路歐姆定律求出短路電流；當電流為0.3A時，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，當時，，即圖線與縱軸交點表示斷路狀態(tài)，電動勢，故A正確；B、電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，，故B錯誤；C、外電阻時，短路電流為，故C錯誤；D、電流為時，路端電壓，外電阻是，故D錯誤【點睛】本題關(guān)鍵從數(shù)學的角度理解物理圖象的物理意義，容易產(chǎn)生的錯誤是求電源的內(nèi)阻5、D【解析】根據(jù)安培定則可知，導線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右，導線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)系知合磁感強度為，故D項正確，ABC三項錯誤6、D【解析】畫出正負電子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示由圖可知，正電子圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為120°，負電子圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為60°，又正負電子在磁場中做勻速圓周運動的周期T＝相同，故正負電子在磁場中運動的時間之比為2∶1。故選D。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、BC【解析】AB．在線圈進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，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則整個過程，線圈中有感應(yīng)電流的時間為，選項A錯誤，B正確；CD．由右手定則可知，線圈進入磁場過程中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向，線圈離開磁場時，電流沿順時針方向，則C正確，D錯誤；故選BC。8、AC【解析】定向移動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，電子到達的表面帶負電，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錯誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯誤．故選AC【點睛】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，兩導體棒的電動勢之和為：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)機械能的減少量轉(zhuǎn)化為整個回路的焦耳熱，通過兩桿的電流和時間相等，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)機械能的減少量為，故C正確；D．整個過程中應(yīng)用能量守恒定律，彈性勢能為：故D錯誤。故選ABC10、AC【解析】A．粒子運動軌跡如圖甲所示，由左手定則可知，a粒子帶負電，b粒子帶正電，故A正確；B．由粒子運動軌跡和幾何關(guān)系可知，得所以兩粒子在磁場中的運動半徑相同，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動時間，故B錯誤；C．改變b粒子進入磁場時的速度方向，不改變速度大小，由于粒子的運動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粒子帶負電，從P點進入磁場后向右偏轉(zhuǎn)，所以不可能從M點射出，故D錯誤。故選AC。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、①.②.③.3F【解析】在電場中放入一點電荷q，電荷受到的電場力為F，則該點電場強度大小為：E=；若在該點放一個電荷量為3q的點電荷，場強不變，仍為，故電場力：F′=3q?E=3F；12、①.B、C②.波谷【解析】[1]．因為B、C兩點是峰谷相遇點，是處于減弱區(qū)的質(zhì)點；[2]．E點處于峰峰相遇的A點與谷谷相遇的D點連線的中點，可知此時刻位于平衡位置，則從此刻起經(jīng)四分之一周期時刻，E質(zhì)點處于波谷.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、（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)強度為：；（2）根據(jù)安培力的大小公式得：【點睛】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勢，根據(jù)E=BLv，即可