黑龍江省哈爾濱三中2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

黑龍江省哈爾濱三中2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是：（）A.O點處的磁感應(yīng)強度為零B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同C.O、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小不等，方向相反D.a、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小不等，方向相反2、從發(fā)電站輸出的功率為220kW，輸電線的總電阻為0.05Ω，用110V和11kV兩種電壓輸電．兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為()A.100∶1 B.1∶100C.1∶10 D.10∶13、如圖所示，、是兩個完全相同的燈泡，是理想二極管，是帶鐵芯的線圈，其電阻忽略不計．下列說法正確的是A.閉合瞬間，先亮 B.閉合瞬間，、同時亮C.斷開瞬間，閃亮一下，然后逐漸熄滅 D.斷開瞬間，逐漸熄滅4、關(guān)于電源和直流電路的性質(zhì)，下列說法正確的是A.電源短路時，電路電流為無窮大B電源短路時，路端電壓等于電動勢C.外電路斷路時，路端電壓為零D.外電路電阻值增大時，路端電壓也增大5、如圖所示，將直徑為d，電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強磁場B中拉出，這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為（）A. B.C. D.6、如圖所示，磁場方向垂直紙面向里，直導(dǎo)線中的電流方向從a到b，導(dǎo)線所受安培力的方向是（）A.向里 B.向外C.向下 D.向上二、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，虛線框MNQP內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)、b、c是三個質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點沿垂直于磁場的方向射入磁場，圖中畫出了它們在磁場中的運動軌跡．若不計粒子所受重力，則A.粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電B.粒子c在磁場中運動的時間最長C.粒子c在磁場中的動能最大D.粒子c在磁場中的加速度最小8、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強電場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動估計如圖所示，若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法中正確的是（）A.a粒子動能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁場中運動的時間最長D.它們做圓周運動的周期Ta=Tb=Tc9、兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量＋q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感應(yīng)強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()A.磁感應(yīng)強度豎直向上且正在增強，B.磁感應(yīng)強度豎直向下且正在減弱，C.磁感應(yīng)強度豎直向上且正在減弱，D.磁感應(yīng)強度豎直向下且正在增強，10、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強度為B/2的勻強磁場．一帶負(fù)電的粒子從原點O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中運動的半徑為R．則()A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點OB.粒子在x軸上方和下方磁場中運動的半徑之比為2∶1C.粒子完成一次周期性運動的時間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)了3R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）在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路（1）實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到__▲_．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值=10的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是▲．（選填“1”或“2”）方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=▲，內(nèi)阻r=▲．（用k、b和R0表示）12．（12分）圖甲是物理實驗室的一種永久蹄形磁鐵，某物理興趣小組設(shè)計了一個測量蹄形磁鐵磁極間磁感應(yīng)強度大小的實驗（1）如圖乙所示，將由銅導(dǎo)線繞制而成的矩形線圈懸掛在支架上，導(dǎo)線兩端分別由a、b處抽出連在兩接線柱A、B上．線圈下邊ab保持水平，現(xiàn)將一輕線的一端系在線圈ab邊的中點，另一端繞過一輕小滑輪后連接一小沙桶，調(diào)整支架高度是線圈與滑輪間細(xì)線保持水平（2）將多個圖甲中的蹄形磁鐵緊密并列放置，水平插入線圈，使線圈下邊ab處于磁鐵N、S間，磁場寬度正好與線圈下邊ab長度相同，當(dāng)線圈中通電后，向沙桶中緩慢加入適量細(xì)沙，使導(dǎo)線框仍保持豎直懸掛．讀出電流表示數(shù)為I，斷開電源，取下沙桶，用天平稱量沙桶總質(zhì)量為m（3）線圈中電流由圖丙電路提供，若蹄形磁鐵S極在上方，N極在下方，則接線柱A應(yīng)與丙圖電路中的接線柱________（選填“C”或“D”）相連（4）若線圈電阻約為1Ω，允許最大電流0.5A，電流表量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω，電源為4節(jié)干電池串聯(lián)，每節(jié)干電池的電動勢為1.5V，內(nèi)阻不計．R0為定值電阻，現(xiàn)備有10Ω和100Ω各一只，則應(yīng)選_______Ω連入電路；有最大阻值分別為20Ω和1000Ω的滑動變阻器各一只，應(yīng)選_______Ω連入電路（5）若線圈匝數(shù)為n，其下邊ab長度為L，本地重力加速度為g，則用測得的物理量和已知量表示磁感應(yīng)強度大小B=___________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，足夠長的兩平行粗糙導(dǎo)軌水平放置，間距L=0.3m，在導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下、強度為B=0.5T的勻強磁場。一阻值為R=2Ω的電阻接在導(dǎo)軌的a、b兩端，b端接地。一質(zhì)量為m=0.1kg、長為L=0.3m、阻值為r=1的直金屬桿MN在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右勻速運動，桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知，金屬桿MN與導(dǎo)軌間的動摩擦因素為μ=0.25，導(dǎo)軌電阻可忽略，g取10m/s2。求：（1）試判斷a、b兩端哪端的電勢較高？并求出a端的電勢φa；（2）金屬桿MN所受拉力F的大小。14．（16分）如圖所示，電阻r=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab在外力作用下沿光滑平行導(dǎo)軌以速度v=5m/s向右做勻速運動．導(dǎo)軌的左端c、d間接有定值電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌間距L=0.4m，導(dǎo)軌電阻不計．整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面．求：（1）判斷a、b兩點電流方向及電勢的高低；（2）通過R的電流大??；（3）外力做功的功率.15．（12分）某高中校區(qū)擬采購一批實驗器材，增強學(xué)生對電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡化為如題圖所示：AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面．一帶電粒子自O(shè)點以水平初速度v0正對P點進(jìn)入該電場后，從M點飛離CD邊界時速度為2v0，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點．已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電量為q，粒子自身重力忽略不計．試求：(1)P、M兩點間的距離；(2)粒子返回O點時速度大??；(3)磁感強度的大小

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、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成【詳解】A項：根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，因此垂直于紙面向外的通電直導(dǎo)線受到的力不為零，故A錯誤；B項：M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同．當(dāng)垂直于紙面向外的相同通電直導(dǎo)線受到的力大小相等，方向相同，故B正確；C項：M處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后O點的磁感應(yīng)強度的方向豎直向下，M在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，Nb處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后b點的感應(yīng)強度的方向豎直向下，即、b兩點處的磁感應(yīng)強度方向相同，故C錯誤；D項：M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后a處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下，M在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直Md斜向左下方，N在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直Md斜向右下方，由平行四邊定則可知，d點的合磁場方向豎直向下，兩個位置方向相同，故D錯誤故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成2、A【解析】根據(jù)P=UI求出輸電電流，結(jié)合U=IR求兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失.【詳解】輸電線路上的電流，損失的電壓，故采取不同電壓損失的電壓之比為；故選A.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系，知道采用高壓輸電，可以求得損失的電壓.3、C【解析】剛通電時，自感線圈相當(dāng)于斷路；穩(wěn)定時，自感線圈相當(dāng)于電阻（阻值看題中說明）；斷電后，自感線圈相當(dāng)于電源．理想二極管具有單向?qū)щ娦裕畵?jù)以上兩點分析電路在開關(guān)閉合瞬間、穩(wěn)定、和開關(guān)斷開瞬間各元件的工作情況【詳解】AB：剛通電時，自感線圈相當(dāng)于斷路，二極管中為反向電流，則電流既不通過A燈，也不通過B燈．電路穩(wěn)定時，依題意，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，則電流流過B燈，B燈發(fā)光．則S閉合瞬間，A、B兩燈均不亮，然后A燈仍不亮，B燈逐漸變亮．故AB兩項錯誤CD：開關(guān)斷開瞬間，自感線圈相當(dāng)于電源，自感線圈與二極管、A燈形成回路，二極管中為正向電流，則A燈閃亮一下，然后逐漸熄滅．開關(guān)斷開后，B燈不處在回路中，B燈立即熄滅．故C項正確，D項錯誤4、D【解析】A．根據(jù)可知，電源被短路時，電路電流比較大，不是無窮大，故A錯誤；B．外電路短路時，電源內(nèi)電壓等于電源電動勢，路端電壓為零；故B錯誤；C．外電路斷路時，路端電壓等于電源電動勢，故C錯誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，路端電壓當(dāng)外電路電阻值R增大時，路端電壓增大，故D正確故選D5、A【解析】金屬環(huán)的面積：由法拉第電磁感應(yīng)定律得：由歐姆定律得，感應(yīng)電流：感應(yīng)電荷量：q=I△t，解得：故A正確，BCD錯誤；故選A【點睛】本題考查了求磁通量的變化量、感應(yīng)電荷量等問題，應(yīng)用磁通量的定義式、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、電流定義式即可正確解題，求感應(yīng)電荷量時，也可以直接用公式計算6、D【解析】由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力方向向上，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、BD【解析】根據(jù)左手定則知粒子a帶正電，粒子b、c帶負(fù)電，故A錯誤；粒子在磁場中做圓周運動的周期：相同，粒子在磁場中的運動時間：，由于m、q、B都相同，粒子c轉(zhuǎn)過的圓心角最大，則射入磁場時c的運動時間最大，故B正確；粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子的動能，由于：q、B、m都相同，因此r越大，粒子動能越大，由圖示可知，b的軌道半徑r最大，則b粒子動能最大，故C錯誤；由牛頓第二定律得：，解得加速度：，三粒子q、B、m都相等，c在磁場中運動的半徑最小，c的加速度最小，故D正確．所以BD正確，AC錯誤8、BD【解析】三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進(jìn)入勻強磁場中，則運動半徑的不同，導(dǎo)致運動軌跡也不同．運動軌跡對應(yīng)的半徑越大，粒子的速率也越大．而運動周期它們均一樣，運動時間由圓弧對應(yīng)的圓心角決定【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子的動能：，則可知三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子速率最小，動能最小，c粒子速率最大．c粒子動能最大，故A錯誤，B正確；由于粒子運動的周期，粒子在磁場中運動的時間：，可知，三粒子運動的周期相同，a在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最大，運動的時間最長，故C錯誤，D正確．所以BD正確，AC錯誤【點睛】帶電粒子在磁場、質(zhì)量及電量相同情況下，運動的半徑與速率成正比，從而根據(jù)運動圓弧來確定速率的大??；運動的周期均相同的情況下，可根據(jù)圓弧的對應(yīng)圓心角來確定運動的時間的長短9、CD【解析】由題，電荷量+q的油滴恰好靜止金屬板間，受到的電場力與重力平衡，由平衡條件得知，油滴受到的電場力豎直向上，則金屬板上板帶負(fù)電，下板帶正電AC．若磁感應(yīng)強度B豎直向上，B正在增強時，根據(jù)楞次定律得知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是下負(fù)上正，金屬板下板帶負(fù)電，上板帶正電，油滴不能平衡，則磁感應(yīng)強度B豎直向上且B正在減弱時，油滴能保持平衡．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：金屬板間的電壓為要使油滴平衡，則有聯(lián)立解得：故A錯誤，C正確；BD．同理可知，磁感應(yīng)強度B豎直向下且正增強時油滴能保持靜止，故B錯誤，D正確10、CD【解析】粒子在磁場中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，根據(jù)左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，確定粒子能否回到原點O；根據(jù)牛頓第二定律求解半徑；由求解周期；根據(jù)幾何知識求解粒子第二次射入x軸上方磁場時沿x軸前進(jìn)的距離【詳解】A項：根據(jù)左手定則判斷可知，負(fù)電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，不可能回到原點0，故A錯誤；B項：由得粒子圓周運動的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為1：2，故B錯誤；C項：負(fù)電荷在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角也為60°，粒子圓周運動的周期為，保持不變，在一個周期內(nèi)，粒子在第一象限運動的時間為同理，在第四象限運動的時間為，完在成一次周期性運動的時間為T′=t1+t2=，故C正確；D項：根據(jù)幾何知識得：粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)距離為x=R+2R=3R，故D正確故選CD【點睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運動，解題關(guān)鍵是根據(jù)軌跡的圓心角等于速度的偏向角，找到圓心角，即可由幾何知識求出運動時間和前進(jìn)的距離三、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）最大值；（2）2；（3）【解析】（1）為了預(yù)防電路中電流過大，損壞電路，所以需要將電阻箱調(diào)到最大，（2）由表格可知，方案1中電阻箱的阻值與定值電阻差別太大，導(dǎo)致電路中電流差別太??；而方案2中電阻箱的阻與與待測電阻相差不多，故可以得出較為合理的電流值，故應(yīng)選擇方案2③由閉合電路歐姆定律可知，變形得：由題意可知，斜率為k，即：，解得；．聯(lián)立解得：考點：考查了測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗【名師點睛】測定電源的電動勢和內(nèi)電阻是高中階段電學(xué)實驗考查的重點，是近幾年各地高考題目的出題熱點，本題突出了對于實驗原理、儀器選擇及U-I圖象處理等多方面內(nèi)容的考查，題目層次源于課本，凸顯能力，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，側(cè)重于對實驗?zāi)芰Φ目疾?2、①.（3）D；②.（4）10，③.20；④.（5）【解析】（3）磁場方向豎直向上，線圈受安培力向左，與細(xì)線的拉力平衡，則線圈中電流應(yīng)由接線柱B流入，由接線柱A流出，故接線柱A應(yīng)與電路中的接線柱D連接（4）線圈中最大電流為0.5A，則電路中最小電阻為12Ω，故定值電阻應(yīng)選10Ω．為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選最大電阻值較小的、即20Ω的滑動變阻器（5）線圈靜止時，在水平方向線圈受到的繩子的拉力與安培力大小相等方向相反，有：mg=nBIL，可得：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