2025屆江蘇省南通市如東中學(xué)、栟茶中學(xué)物理高二上期末考試試題含解析

2025屆江蘇省南通市如東中學(xué)、栟茶中學(xué)物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，質(zhì)量為、長度為的金屬棒兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛在、點(diǎn)，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；棒中通以某一方向的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為，重力加速度為．則（）A.金屬棒中的電流方向由指向B.金屬棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金屬棒中的電流大小為D.每條懸線所受拉力大小2、水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為，秒內(nèi)位移方向與水平方向的夾角為，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則小球初速度的大小可表示為A.B.C.D.3、如圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，有3個帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進(jìn)入磁場，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡為相應(yīng)的圓弧，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如下表所示：由以上信息可知,從圖中a、b、c處進(jìn)入的粒子對應(yīng)表中的編號分別為A.3、2、1 B.3、1、2C.2、3、1 D.1、3、24、水平平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個電阻R，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面，如圖一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流強(qiáng)度為（）A. B.C. D.5、根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在強(qiáng)磁場中的兩平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導(dǎo)體在磁場作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動，并以某一速度發(fā)射出去．現(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是()A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值B.增大電流I的值C.減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值D.改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行6、如圖甲所示為某同學(xué)研究物體加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙是該裝置的俯視圖。兩個相同的小車，放在水平桌面上，前端各系一條輕細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里可放砝碼。兩個小車通過細(xì)繩用夾子固定，打開夾子，小盤和砝碼牽引小車同時(shí)開始做勻加速直線運(yùn)動，閉合夾子，兩小車同時(shí)停止運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力后，可以通過在小盤中增減砝碼來改變小車所受的合力，也可以通過增減小車中的砝碼來改變小車的總質(zhì)量。該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，則下列說法中正確的是（）實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車1總質(zhì)量m1/g小車2總質(zhì)量m2/g小車1受合力F1/N小車2受合力F2/N小車1位移x1/cm小車2位移x2/cm12502500.100.2020.139.822502500.100.3015244.532502500.200.3019.830.842505000.100.1020.039.753004000.100.1020.315.163005000.100.1030.018.0A.研究小車的加速度與合外力的關(guān)系可以利用1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)B.研究小車的加速度與小車總質(zhì)量的關(guān)系可以利用2、3、6三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C.對于“合外力相同的情況下，小車質(zhì)量越大，小車的加速度越小”的結(jié)論，可以由第1次實(shí)驗(yàn)中小車1的位移數(shù)據(jù)和第6次實(shí)驗(yàn)中小車2的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得出D.通過對表中數(shù)據(jù)的分析，可以判斷出第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄不存在錯誤二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖所示是一直流電動機(jī)提升重物的裝置；已知重物質(zhì)量為m=50kg，電源輸出電壓U=110V保持不變，電動機(jī)線圈電阻R=4Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5A（g=10m/s2）則：A.電源的輸出功率為100WB.電動機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率550WC.提升重物的功率為450WD.電動機(jī)的效率為81.8％8、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如下圖所示（）A.四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同B.四種情況下ab兩端的電勢差都相等C.四種情況下流過線框電荷量都相等D.四種情況下磁場力對線框做功功率都相等9、下列關(guān)于靜電場的說法正確的是()A.在點(diǎn)電荷形成的電場中沒有場強(qiáng)相等的兩點(diǎn)，但有電勢相等的兩點(diǎn)B.正電荷只在電場力作用下，一定從高電勢向低電勢運(yùn)動C.場強(qiáng)零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強(qiáng)不一定為零D.初速為零的正電荷在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動10、均勻?qū)Ь€制成的正方形閉合線框abcd，線框的匝數(shù)為n、邊長為L、總電阻為R、總質(zhì)量為m，將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方某高度處，如圖所示，釋放線框，讓線框由靜止自由下落，線框平面保持與磁場垂直，cd邊始終與水平的磁場邊界平行，已知cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框加速度大小恰好為，重力加速度為g，則線框cd邊離磁場邊界的高度h可能為()A. B.C. D.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）某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測定一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值。設(shè)計(jì)了一個如圖所示的電路圖。請你幫助他完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（1）如果實(shí)驗(yàn)室提供的滑動變阻器最大電阻R1=20Ω，想要實(shí)現(xiàn)對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強(qiáng)，則在此電路圖的基礎(chǔ)上去掉一根導(dǎo)線_______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（2）如果實(shí)驗(yàn)室提供的滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，想要實(shí)現(xiàn)對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強(qiáng)，則在此電路圖的基礎(chǔ)上去掉兩根導(dǎo)線_______、______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（3）如果不加修改，直接用上圖測量，請你從安全、精確、可操作等角度評價(jià)這一方案，并預(yù)測可能出現(xiàn)的問題___。12．（12分）要測量某種合金的電阻率。（1）若合金絲長度為L，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ=___________，用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)D=___________mm。（2）圖乙是測量合金絲阻值的原理圖，S2是單刀雙擲開關(guān)。根據(jù)原理圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整___________。（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V，I1=0.30A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V，I2=0.32A，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置___________（選填“a”或“b”）時(shí)，測量相對準(zhǔn)確，測量值Rx=___________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。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）如圖所示，為電阻箱，為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為為Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為。（1）求電源的電動勢和內(nèi)阻。（2）當(dāng)電阻箱讀數(shù)為多少時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值為多少？（注意寫出推導(dǎo)過程）14．（16分）如圖所示，真空中有一xoy坐標(biāo)系，僅在第一象限存在垂直于紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，A點(diǎn)坐標(biāo)為（x0，0），A'點(diǎn)坐標(biāo)為（-x0，0）。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子，從A點(diǎn)以平行于y軸正方向的初速度v0進(jìn)入磁場，經(jīng)過一段時(shí)間，恰運(yùn)動到A'點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求(1)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(2)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到A'點(diǎn)的時(shí)間。15．（12分）如圖所示為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的長度ab=0.25m，寬度bc=0.20m，共有n=100匝，總電阻r=1.0Ω，可繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′轉(zhuǎn)動．線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“3.0V，1.8W”的燈泡．當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，小燈泡消耗的功率恰好為1.8W．（不計(jì)轉(zhuǎn)動軸與電刷的摩擦）求：（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式Em=nBSω（其中S表示線圈的面積）；（2）線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動，由如圖位置轉(zhuǎn)過30°角，在此過程中通過小燈泡電量

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A：根據(jù)左手定則，可以知道金屬棒中的電流方向由指向，故A項(xiàng)錯誤B：金屬棒所受安培力的方向垂直于和磁場方向水平向右，與平面不垂直，故B項(xiàng)錯誤C：對金屬棒受力分析如圖：則，得，故C選項(xiàng)是正確的D：由受力分析可以知道，，得，故D項(xiàng)錯誤所以選C2、A【解析】平拋運(yùn)動水平為勻速直線運(yùn)動，水平速度恒為，則有豎直為自由落體運(yùn)動，豎直速度豎直位移根據(jù)速度的合成，有t＋秒內(nèi)水平位移豎直位移根據(jù)位移的合成有結(jié)合選項(xiàng)得故選A。3、A【解析】根據(jù)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)方向可知，a、b帶同種電荷，c為異種電荷，所以c為1號粒子；由可知，半徑：，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可求得2、3號粒子的半徑比應(yīng)為3:2，則b一定是第2組粒子，a是第3組粒子。a、b、c處進(jìn)入的粒子對應(yīng)表中的編號分別為3、2、1。A.3、2、1。與上述結(jié)論相符，故A正確；B.3、1、2。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.2、3、1。與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.1、3、2。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：A4、B【解析】由于金屬棒與磁場垂直，當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時(shí)，金屬棒切割磁感線有效的切割長度為，產(chǎn)生感的應(yīng)電動勢為根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過R的電流為故選B。5、B【解析】電磁炮就是在安培力的作用下運(yùn)動，要想提高炮彈的發(fā)射速度，即增大安培力的大小，所以可適當(dāng)增大電流或磁感應(yīng)強(qiáng)度．故A正確，B正確，C錯誤；當(dāng)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行時(shí)，由左手定則可知，電磁炮受的安培力方向豎直向下，在前進(jìn)方向上合力為零，根據(jù)由牛頓運(yùn)動定律可知，電磁炮的運(yùn)動狀態(tài)不會改變，故D錯誤考點(diǎn)：本題考查磁場對通電直導(dǎo)線的作用、左手定則、安培力、牛頓運(yùn)動定律以及應(yīng)用這些知識解決實(shí)際問題的能力6、A【解析】A．研究小車的加速度與合外力的關(guān)系需使小車的總質(zhì)量相同，可以利用1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故A正確；B．研究小車的加速度與小車總質(zhì)量的關(guān)系需使小車受到的合外力相同，可以利用4、5、6三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故B錯誤；C．由可知位移的大小反映加速度的大小。對于“合外力相同的情況下，小車質(zhì)量越大，小車的加速度越小”的結(jié)論，可以由第5次或第6次實(shí)驗(yàn)中小車1和小車2的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得出，故C錯誤；D．第4次實(shí)驗(yàn)小車2的質(zhì)量大，則其加速度小，其位移小，而數(shù)據(jù)記錄中其位移大。故數(shù)據(jù)的記錄存在錯誤，故D錯誤。故選A。第II卷（非選擇題二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、CD【解析】電源輸出P="UI=550"W，選項(xiàng)A錯誤；電動機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率P熱=I2R="100"W，選項(xiàng)B錯誤；提升中重物的功率為P機(jī)="550"W–100W="450"W，選項(xiàng)C正確；電動機(jī)的效率為，選項(xiàng)D正確【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于電功率的計(jì)算問題；關(guān)鍵是搞清電動機(jī)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，知道電熱的求解公式P熱=I2R8、ACD【解析】四種情況穿過線框的磁通量均減小，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向均為順時(shí)針方向，故A正確；上述四個圖中，切割邊所產(chǎn)生的電動勢大小均相等（E），回路電阻均為4r（每邊電阻為r），則電路中的電流亦相等，即I＝，只有B圖中，ab為電源，有Uab＝I·3r＝E；其他情況下，Uab＝I·r＝E，故B選項(xiàng)錯誤；由q＝n，ΔΦ相同，所以電荷量相同，C正確；由P＝Fv＝BILv，因?yàn)镮相同，所以P相等，D正確9、AC【解析】在單個點(diǎn)電荷形成的電場中沒有場強(qiáng)相等的兩點(diǎn)，但有電勢相等的兩點(diǎn)，A正確；正電荷只在電場力作用下，可能沿著電場線運(yùn)動，也可能逆電場線運(yùn)動，所以不一定從高電勢向低電勢運(yùn)動，B錯誤；等勢體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，電勢不一定為零；電勢具有相對性，規(guī)定哪點(diǎn)電勢為零都可以，但場強(qiáng)不一定為零，C正確；當(dāng)電場線是曲線時(shí)，初速為零的正電荷在電場力作用下不一定沿電場線運(yùn)動，D錯誤10、AD【解析】在磁場上方運(yùn)動過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故有，cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，根據(jù)歐姆定律可得，聯(lián)立可得；若cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度大小方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：，聯(lián)立解得：；若cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立解得；故AD正確，BC錯誤。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.ed②.ab③.ed④.當(dāng)滑動變阻器劃片滑到b端時(shí)，電路會造成短路【解析】(1)[1]因?yàn)榛瑒幼冏杵鞯淖畲笞柚敌∮诖郎y電阻，故使用分壓式接法，所以要去掉圖中的ed導(dǎo)線；(2)[2][3]如果滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，則為了方便測量，需要采用限流式接法，故要去掉圖中ab和ed兩根導(dǎo)線即可；(3)[4]如果不加修改，則會有安全隱患，當(dāng)滑動變阻器劃片滑到b端時(shí)，電路會造成短路。12、①.②.0.899~0.902③.④.b⑤.2.9【解析】（1）[1]有電阻的決定式得電阻率為[2]由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為（2）[3]根據(jù)圖2所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示（3）[4]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知由此可知電流表分壓較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用外接法，即S2處于位置b[5]根據(jù)歐姆定律，則有四、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）E=6V，r=1Ω（2）R=1Ω時(shí)最大輸出功率為9W.【解析】（1）根據(jù)可得：解得E=6Vr=1