山東省曹縣三桐中學2025屆物理高二第一學期期末綜合測試試題含解析

山東省曹縣三桐中學2025屆物理高二第一學期期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，把輕質導電線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面，當線圈內通入圖示方向的電流后，則線圈A.向左運動 B.向右運動C.靜止不動 D.無法確定2、如圖所示，螺線管與靈敏電流計相連，一條形磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放，向下穿過螺線管，不計空氣阻力．下列說法正確的是A.條形磁鐵做自由落體運動 B.電流計中的電流先由B到A，后由A到BC.磁鐵減少的重力勢能等于回路中產生的熱量 D.A點的電勢先高于B點的電勢，后低于B點的電勢3、如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r。電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻（其電阻隨光照強度增大而減小）。當開關S閉合時，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)。有關下列說法中正確的是（）A.在只逐漸增大光照強度的過程中，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流B.只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動的過程中，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流C.只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動的過程中，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運動D.若斷開開關S，電容器所帶電荷量變大，帶電微粒向上運動4、如圖所示，若α粒子和質子以相同速度垂直進入同一勻強磁場中,它們的質量比是4:1電量比是2:1，則α粒子和質子A.運動半徑之比是2∶1B.回到磁場邊界時速度大小之比是2∶1C.在磁場中運動時間之比是1∶1D.受到的洛倫茲力之比是1∶15、如圖所示，用F表示兩分子間的作用力，用Ep表示分子間的分子勢能，在兩個分子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過程中()A.F不斷增大，Ep不斷減小B.F不斷增大，Ep先增大后減小CF先增大后減小，Ep不斷減小D.F、Ep都是先增大后減小6、如圖所示，圖線1表示的導體電阻為R1，圖線2表示的導體的電阻為R2，則下列說法正確的是（）A.R1：R2=1：3B.R1：R2=3：1C.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3二、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、如圖所示，兩個相同的帶電小球A、B分別用2L和L長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的同一點，當平衡時，小球B偏離豎直方向30°，小球A豎直懸掛且與光滑絕緣墻壁接觸．若兩小球的質量均為m，重力加速度為g．則A.A、B的靜電力等于B.墻壁受的壓力等于C.A球受到細線的拉力等于D.B球受到細線的拉力等于8、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上，有兩個質量和電荷量均相同的正負離子(不計重力)，從點O以相同的速率先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正負離子在磁場中()A.運動時間相同B.運動軌道的半徑相同C.重新回到邊界時速度的大小和方向相同D.重新回到邊界位置與O點距離相等9、如圖所示，閉合開關S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時0.2s，第二次用時0.4s，并且兩次磁鐵的起始和終止位置相同，則（）A.第一次線圈中的磁通量變化較快B.第一次電流表G最大偏轉角較大C.第二次電流表G的最大偏轉角較大D.若斷開S，電流表G均不偏轉，故兩次線圈兩端均無感應電動勢10、如圖所示，在等腰直角三角形abc區(qū)域內存在垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，O為ab邊的中點，在O處有一粒子源沿紙面內不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放相同的帶正電的粒子，已知粒子的質量為m，電荷量為q，直角邊ab長為，不計重力和粒子間的相互作用力．則A.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為B.粒子在磁場中運動的最長時間為C.若粒子從bc邊射出，則入射方向與Ob的夾角一定小于D.從ac邊射出的粒子中，沿Oa方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間最短三、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）某研究性學習小組利用如圖（甲）所示電路測量某電池的電動勢E和內電阻r.由于該電池的內電阻r較小，因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0.閉合開關S，調整電阻箱的阻值，讀出電壓表相應的示數(shù)U，并計算出通過電阻箱的電流數(shù)值I，為了比較準確地得出實驗結論，在坐標紙中畫出了如圖（乙）所示的U－I圖象，由圖象可得：E＝________V，r＝________Ω.12．（12分）如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，導線中通有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為______；彈簧受到的拉力為_______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）如圖所示，P、Q為水平面內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，兩頂點a、b通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為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？14．（16分）間距為l=0.5m兩平行金屬導軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成，如圖所示，傾斜部分導軌的傾角，上端連有阻值R=0.5Ω的定值電阻且傾斜導軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中．水平部分導軌足夠長，圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強磁場，磁場區(qū)域的寬度d=3m．現(xiàn)將質量m=0.1kg、內阻r=0.5Ω、長l=0.5m的導體棒ab從傾斜導軌上端釋放，達到穩(wěn)定速度v0后進入水平導軌，當恰好穿過B2磁場時速度v=2m/s，已知導體棒穿過B2磁場的過程中速度變化量與在磁場中通過的距離滿足（比例系數(shù)k未知），運動過程中導體棒始終與導軌垂直并接觸良好，不計摩擦阻力和導軌電阻．求：（1）導體棒ab的速度v0；（2）導體棒ab穿過B2磁場過程中通過R的電荷量及導體棒ab產生的焦耳熱；（3）若磁場B1大小可以調節(jié)，其他條件不變，為了使導體棒ab停留在B2磁場區(qū)域，B1需滿足什么條件15．（12分）如圖所示，半徑為0.5m的光滑細圓管軌道豎直固定，底端分別與兩側的直軌道相切．物塊A以v0=6m/s的速度進入圓軌道，滑過最高點P再沿圓軌道滑出，之后與靜止于直軌道上Q處的物塊B碰撞；A、B碰撞時間極短，碰撞后二者粘在一起．已知Q點左側軌道均光滑，Q點右側軌道與兩物塊間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1．物塊AB的質量均為1kg,且均可視為質點．取g=10m/s2．求：(1)物塊A經過P點時的速度大小；(2)物塊A經過P點時受到的彈力大小和方向；(3)在碰撞后，物塊A、B最終停止運動處距Q點的距離

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、A【解析】根據右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的N極指向右，根據異性相吸，知線圈向左運動，故A正確，BCD錯誤2、B【解析】A．由于磁鐵在運動中產生電磁感應現(xiàn)象，故磁鐵受到阻礙作用，故磁鐵不會做自由落體運動；故A錯誤；BD．當磁鐵N極向下運動，導致穿過線圈的磁通量變大，且方向向下，則由楞次定律可得線圈中產生感應電流方向盤旋而下，螺線管下端相當于電源的正極。所以通過G的電流方向為從B到A，當S極離開螺線管時，穿過線圈的磁通量變小，且方向向下，則螺線管上端相當于電源的正極。所以通過G的電流方向為從A到B，則A點的電勢先低于B點的電勢，后高于B點電勢，故D錯誤，B正確；C．根據能量守恒規(guī)律可知，磁鐵減少的重力勢能等于回路中產生的熱量和磁鐵的動能之和，故磁鐵減小的重力勢能大于回路中產生的熱量，故C錯誤。故選B。3、A【解析】A．在只逐漸增大光照強度的過程中，光敏電阻阻值減小，則通過電阻R0的電流增大；根據熱功率公式P=I2R可知電阻R0消耗的電功率變大，電容器兩端電壓增大，電容器充電，電阻R3中有向上的電流，選項A正確；B．只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動的過程中，電路總電阻不變，則電源輸出電流不變，電源消耗的功率不變，選項B錯誤；C．只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動的過程中，電容器兩端電壓增大，電容器充電，帶電微粒所受電場力增大，微粒向上運動；電源路端電壓減小，電壓表示數(shù)變小，選項C錯誤；D．若斷開開關S，電容器放電，電容器所帶電荷量變少，電容器兩端電壓減小，帶電微粒所受電場力減小，帶電微粒向下運動，選項D錯誤；故選A。4、A【解析】質子和粒子以相同的速度在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律，可求得比較r、速度v及T的表達式，根據表達式可以得到半徑以及周期之比【詳解】A、質子和粒子在同一磁場中以同一速率做勻速圓周運動，根據，可得粒子軌跡半徑，因和B相同，故粒子和質子的半徑之比是2:1，故A正確；B、因洛倫茲力不做功，故再次回到磁場邊界時速度大小不變，故回到磁場邊界時速度大小之比是1：1，故B錯誤；C、粒子運動周期：，因相同，半徑之比為2:1，所以周期之比也為2:1，兩粒子在磁場中均轉半個周期，所以在磁場中運動時間之比是2:1，C錯誤；D、根據洛倫茲力公式，，因為B和相同，粒子和質子的q之比為2：1，故受到的洛倫茲力之比是2：1，故D錯誤【點睛】本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動，要掌握住半徑公式、周期公式，利用洛倫茲力提供向心力進行求解；運用粒子在磁場中轉過的圓心角，結合周期公式，求解粒子在磁場中運動的時間5、C【解析】當r=r0時，分子的引力與斥力大小相等，分子力為F=0．在兩個分子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過程中，由圖看出，分子力F先增大后減?。诉^程分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能Ep減?。蔆正確．故選C6、A【解析】AB．根據I-U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以故A正確，B錯誤；C．串聯(lián)電路電流相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比故C錯誤；D．并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比故D錯誤。故選A。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、AC【解析】設細線的固定點為O，由幾何關系可得：AB連線垂直O(jiān)B邊線，A、D項：對小球B受力分析，受到重力，OB細線的拉力，AB間的庫侖力，且三力平衡，由平衡條件得：，，故A正確，D錯誤；B、C項：對A球受力分析，受到重力，AB間的庫侖力，細線OA的拉力，墻壁對A球的彈力，由平衡條件得：，，故B錯誤，C正確故選AC8、BCD【解析】A.根據左手定則可以判斷，兩粒子運動軌跡不同，轉過的圓心角不同，但是運動周期相同，所以運動時間不同，A錯誤B.根據可知，粒子運動半徑相同，B正確C.因為從同一邊界射入，又從相同邊界射出，所以出射角等于入射角，且洛侖茲力時刻與速度垂直，不做功，所以出射速度大小與入射速度相同，C正確D.根據題意可知，重新回到邊界的位置與O點距離，相同，D正確9、AB【解析】兩次磁鐵的起始和終止位置相同，知磁通量的變化量相同，根據時間長短判斷磁通量變化的快慢，感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比【詳解】A項：磁通量變化相同，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，故A正確；B、C項：感應電動勢大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率大，感應電動勢大，產生的感應電流大，故B正確，C錯誤；D項：斷開電鍵，電流表不偏轉，知感應電流為零，但感應電動勢不為零，故D錯誤故選AB【點睛】解決本題的關鍵知道感應電動勢產生的條件，以及知道感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比10、AB【解析】粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，作出粒子運動軌跡，求出粒子軌道半徑與粒子轉過的圓心角，然根據粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間【詳解】ABC．粒子運動軌跡如圖所示：粒子在bc邊可以從b點射出，最高點在P點．根據可得粒子做圓周運動半徑，ab邊長為，根據幾何知識可得，粒子恰好與ac邊相切時，恰好從P點射出，，P為bc中點，，粒子運動的最長時間，且粒子與Ob方向的夾角可以大于，故AB正確，C錯誤；D．若粒子從ac邊射出，則粒子在磁場中運動的時間最短時，弧長所對應的弦長最短，如上圖，粒子從aQ的中點E射出時弦最短為L，故D錯誤所以AB正確，CD錯誤【點睛】解答此題的關鍵是找出運動最長和最短時間的圓的運動軌跡，注意數(shù)學知識求解三、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、①.2.0②.0.5【解析】電源的U－I圖象，與縱軸的截距為電源電動勢的值，由圖可得E=2.0V；由題可得,則r=0.5Ω考點：測電源電動勢和內電阻點評：本題利用U－I圖象求解電動勢和內阻時要注意：圖線的斜率為等效電源的內電阻，即，圖線與縱軸的截距為電源的電動勢12、①.②.【解析】穿過線圈的磁通量為：；根據左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL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】外電路是ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后再與ab邊電阻并聯(lián)構成，豎直方向上ab邊與cd邊所受安培力均向上，根據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系；根據閉合電路歐姆定律求出電源的電動勢，根據E=BLv，即可求出導體棒的速度【詳解】(1)設通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流