河北省石家莊市晉州一中2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

河北省石家莊市晉州一中2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)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，邊長為2L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd在紙面內(nèi)以速度v水平向右勻速穿過一寬為L、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向外。剛開始時線框的右邊ab剛好與磁場的左邊界重合，規(guī)定水平向右為正方向。下面A、B、C、D四個圖中能正確反映ab邊受到的安培力F隨運動距離x變化規(guī)律的是（）A. B.C. D.2、在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為其內(nèi)阻，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表。當(dāng)開關(guān)S閉合后，若將照射R3的光的強度減弱，則下列說法中正確的是（）A.電壓表的示數(shù)變小B.通過R2的電流變小C.小燈泡消耗功率變大D.電源的內(nèi)電壓變大3、如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，第一、二象限存在著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．質(zhì)量均為m、電荷量分別為+q和-q的兩個粒子（不計重力），從坐標(biāo)原點O以相同的速度v先后射入磁場，v方向與x軸成θ=30°角，帶正、負(fù)電的粒子在磁場中僅受洛侖茲力作用，則（）A.帶負(fù)電的粒子回到x軸時與O點的距離為B.帶正電的粒子在磁場中運動的時間為C.兩粒子回到x軸時的速度不相同D.從射入到射出磁場的過程中，兩粒子運動時間相同4、有兩個點電荷，所帶電荷量分別為q1和q2，相距為r，相互作用力為F．為了使它們之間的作用力增大為原來的2倍，下列做法可行的是（）A.僅使增大為原來的2倍B.僅使減小為原來的一半C.使和都增大為原來的2倍D.僅使r減小為原來的一半5、中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖．結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用6、某物質(zhì)發(fā)射的射線在磁場中分裂為如圖所示的三束，向右偏轉(zhuǎn)的粒子帶電情況為()A.帶正電B.帶負(fù)電C.不帶電D.帶正、負(fù)電都可以二、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，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框的邊長均為，電阻均為，質(zhì)量分別為和．它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為、磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直豎直面的勻強磁場區(qū)域．開始時，線框的上邊與勻強磁場的下邊界重合，線框的下邊到勻強磁場的上邊界的距離為．現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)線框全部進入磁場時，兩個線框開始做勻速運動．不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則A.兩個線框勻速運動時的速度大小為B.線框從下邊進入磁場到上邊離開磁場所用時間C.從開始運動到線框全部進入磁場的過程中，線框所產(chǎn)生的焦耳熱為D.從開始運動到線框全部進入磁場過程中，兩線框共克服安培力做功為8、靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷（）A.在和處受電場力相等B.由運動到的過程中的電勢能保持不變C.由運動到的過程中電場力先減小后增大D.由運動到的過程中電場力先增大后減小9、如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q小滑塊放置在傾角為α、足夠長的固定光滑絕緣斜面上，斜面置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．現(xiàn)讓小滑塊在斜面上由靜止釋放，一段時間后小滑塊離開斜面．重力加速度大小為g．下列判斷正確的是A.小滑塊帶正電B.小滑塊在斜面上滑行的過程中機械能守恒C.小滑塊離開斜面時的速度大小為D.小滑塊要離開斜面時的加速度大小為g10、以點電荷為球心、r為半徑的球面上，各點相同的物理量有（）A電勢 B.同一電荷所受電場力C.電場強度 D.同一電荷所具有的電勢能三、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）在做測干電池電動勢和內(nèi)阻的實驗時備有下列器材可供選用A．干電池(電動勢約1.5V)B．直流電流表(量程為0～0.6A,內(nèi)阻為約0.10Ω)C．直流電流表(量程為0～3A,內(nèi)阻約為0.025Ω)D．直流電壓表(量程為0～3V,內(nèi)阻約為5kΩ)E．直流電壓表(量程為0～15V,內(nèi)阻約為25kΩ)F．滑動變阻器(阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A)G．滑動變阻器(阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.5A)H．開關(guān)I．導(dǎo)線若干J．電池夾(1)為了實驗誤差較小，本實驗選定的電流表為_____，電壓表為_____，滑動變阻器為_____（填儀器的序號字母）。(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖________.(3)根據(jù)實驗記錄，畫出的U—I圖象如圖所示，可得待測電池的內(nèi)阻r＝________Ω.待測電源的電動勢E＝________V。（保留三位有效數(shù)字）12．（12分）在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為1kΩ和0.1Ω，如圖所示為實驗原理圖及所需器件圖。(1)在圖中畫出連線，將器件按原理圖連接成實驗電路_______。(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在表格中畫出U-I圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E＝________V，求出電池內(nèi)阻r＝________Ω。I(A)0.120.200.310.320.500.57U(V)1.371.321.241.181.101.05(3)若不作出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，用公式E＝U＋I(xiàn)r列方程求E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，其中選用第________組和第________組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。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，ab、cd為相距2m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，質(zhì)量為2kg的金屬棒MN垂直于導(dǎo)軌放在其上且始終與導(dǎo)軌接觸良好?當(dāng)金屬棒中通以7A的電流時，金屬棒受到水平方向的磁場力的作用沿著導(dǎo)軌做勻加速直線運動，加速度為2m/s2；當(dāng)棒中通以同方向5A的電流時，棒恰好沿著導(dǎo)軌做勻速直線運動（已知重力加速度g取10m/s2）?求：(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大??；(2)金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)?14．（16分）(8分)如圖所示,在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于xy平面并指向紙里,磁感應(yīng)強度為B.一帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m、電荷量為e)以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ.(粒子所受重力不計)，求：(1)該粒子射出磁場的位置（用坐標(biāo)表示）；(2)該粒子在磁場中運動的時間15．（12分）如圖所示，一質(zhì)量為m／3人站在質(zhì)量為m的小船甲上，以速度v0在水面上向右運動．另一完全相同小船乙以速率v0從右方向左方駛來，兩船在一條直線上運動．為避免兩船相撞，人從甲船以一定的速率水平向右躍到乙船上，求：為能避免兩船相撞，人水平跳出時相對于地面的速率至少多大？

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】線框的位移在，0－L內(nèi)，ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，感應(yīng)電流，ab邊所受的安培力大小為，由楞次定律知，ab邊受到安培力方向向左，為負(fù)值，線框的位移大于L后，位移在L－2L內(nèi)線框中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，ab邊不受安培力，位移在2L－3L內(nèi)，ab邊在磁場之外，不受安培力，故C正確，ABD錯誤；故選C。2、A【解析】A．光敏電阻光照減弱，故光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大。由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A正確；BD．因電路中電流減小，故電源內(nèi)阻的電壓減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過R2的電流增大，故BD錯誤；C．由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，總電流減小，流過支路R2的電流增大，所以流過燈泡的電流一定減小，故由可知，小燈泡消耗的功率變小，故C錯誤。故選A。3、A【解析】畫出粒子運動的軌跡，根據(jù)半徑公式結(jié)合幾何關(guān)系求出帶負(fù)電的粒子回到x軸時與O點的距離；根據(jù)t＝T，求出帶電粒子在磁場中運動的時間；粒子勻速圓周運動，速率不變，速度方向由軌跡圖判斷是否相同；【詳解】帶電粒子運動的軌跡如圖所示：帶負(fù)電的粒子順時針方向偏轉(zhuǎn)，粒子運動軌跡如圖所示，圓弧所對的圓心角為60°，△OO2B為等邊三角形，OB＝R＝，所以帶負(fù)電的粒子回到x軸時與O點的距離為，故A正確；粒子勻速圓周運動的周期，帶正電的粒子在磁場中運動的時間，帶負(fù)電的粒子在磁場中運動的時間，故BD錯誤；兩粒子均做勻速圓周運動，速率不變，兩粒子回到x軸時的速度大小為v，方向都與x軸正方向的夾角為30°，所以兩粒子回到x軸時的速度相同，故C錯誤；故選A【點睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運動，關(guān)鍵是畫出粒子運動的軌跡，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律求解，記住半徑公式和周期公式4、A【解析】真空中有兩個點電荷，它們之間相互作用力為F，即為；當(dāng)它們之間的相互作用力為2F，則有：保持距離不變，僅使q1增大為原來的2倍，或使兩電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍，則庫侖力分別變?yōu)?倍和4倍，故A正確，C錯誤；僅使q2減小為原來的一半，根據(jù)庫侖定律可知，它們之間的作用力減小為原來的一半，故B錯誤；保持兩點電荷的電量不變，使r減小為原來的一半，則庫侖力變?yōu)?倍，故D錯誤；故選A考點：庫侖定律5、C【解析】A．根據(jù)題意可知，地理南、北極與地磁場存在一個夾角，磁偏角，故兩者不重合，A正確；B．地磁南極在地理的北極附近，地磁北極在地理的南極附近，B正確；C．由于地磁場的磁場方向沿磁感線切線的方向，故只有赤道處地磁場的磁場方向才與地面平行，C錯誤；D．在赤道處，磁場方向水平，而射線是帶電粒子，運動方向垂直磁場方向，根據(jù)左手定則可得射向赤道的粒子受到洛倫茲力的作用，D正確【點睛】地球本身是一個巨大的磁體．地球周圍的磁場叫做地磁場．地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，所以地磁場的方向是從地磁北極到地磁南極6、B【解析】根據(jù)左手定則可知，磁場的方向向里，粒子運動的方向向上，向右偏轉(zhuǎn)的粒子帶負(fù)電，向左偏轉(zhuǎn)的粒子帶正電，不偏轉(zhuǎn)的粒子不帶電．故B正確，ACD錯誤二、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、ABC【解析】當(dāng)b剛?cè)窟M入磁場時，系統(tǒng)開始做勻速運動，分別對兩線框列平衡方程，可得線框受到安培力大小，繼而求得感應(yīng)電流大小，根據(jù)歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可得系統(tǒng)勻速運動的速度大小，即可求得線框通過磁場的時間；當(dāng)左、右兩線框分別向上、向下運動2l的距離時，兩線框等高，根據(jù)能量守恒得系統(tǒng)機械能的減少等于產(chǎn)生的總焦耳熱；根據(jù)功能關(guān)系求解兩線框組成的系統(tǒng)克服安培力做的功；【詳解】A、設(shè)兩線框剛勻速運動的速度為v，此時輕繩上的張力為T，則對a有：，對b有：，，，聯(lián)立解得：

，故A正確；B、線框a從下邊進入磁場后，線框a通過磁場時以速度v勻速運動，設(shè)線框a通過磁場的時間為t，則：，故B正確；C、從開始運動到線框a全部進入磁場的過程中，線框a只在a勻速進入磁場的過程中產(chǎn)生焦耳熱，設(shè)為Q，由功能關(guān)系可得：，所以：，故C正確；D、設(shè)兩線框從開始運動至a全部進入磁場的過程中，兩線框共克服安培力做的功為W，此過程中左、右兩線框分別向上、向下運動的距離，對這一過程，由能量守恒定律有：，解得：，故D錯誤；故選ABC8、AD【解析】A．由圖可知在和處電場強度相同，故根據(jù)可知點電荷在和處受的電場力相等，故A正確；B．由圖可知至電場強度為負(fù)方向，故正電荷由運動到的過程中電場力做負(fù)功，電勢能增加，故B錯誤；CD．由圖可知從至電場強度先增大后減小，所以點電荷受電場力先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選AD。9、BC【解析】帶電滑塊在滑至某一位置時，由于在洛倫茲力的作用下，要離開斜面．根據(jù)磁場方向結(jié)合左手定則可得帶電粒子的電性．由光滑斜面，所以小滑塊在沒有離開斜面之前一直做勻加速直線運動．借助于洛倫茲力公式可求出恰好離開時的速度大??；【詳解】由題意可知：小滑塊受到的洛倫茲力垂直斜面向上，根據(jù)左手定則可得：小滑塊帶負(fù)電，故A錯誤；滑塊下滑過程中，支持力與速度垂直，且洛倫茲力與速度也垂直，因此兩個力不做功，因光滑，沒有摩擦力，因此只有重力做功，小滑塊的機械能守恒，故B正確；由題意：當(dāng)滑塊離開斜面時，洛倫茲力：Bqv=mgcosα，則，故C正確；滑塊要離開斜面時，重力垂直斜面的分力與洛倫茲力平衡，則重力另一分力產(chǎn)生加速度，那么其加速度大小為gsinα，故D錯誤．故選BC【點睛】本題突破口是從小滑塊剛從斜面離開時，從而確定洛倫茲力的大小，進而得出剛離開時的速度大小，由于沒有離開之前做勻加速直線運動，所以由運動與力學(xué)可解出運動的時間及位移10、AD【解析】A．以點電荷為球心的球面是一個等勢面，即各點的電勢相等，A正確；C．以點電荷為球心的球面各點的電場強度大小相等，方向不同，故電場強度不同，C錯誤；B．由可知，同一電荷受到的電場力大小相等，方向不同，故電場力不同，B錯誤。D．由電勢相同，同一電荷具有相同的電勢能，D正確。故選AD。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).B(2).D(3).F(4).(5).0.690(6).1.45【解析】（1）[1][2][3]．因電源電動勢為1.5V，則電壓表選擇D；電路中的電流不超過0.6A，則電流表選擇B；滑動變阻器選擇阻值較小的F即可；（2）[4]．實驗電路如圖：（3）[5][6]．待測電池的內(nèi)阻待測電源