湖南省株洲市醴陵市第二中學(xué)2025屆高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

湖南省株洲市醴陵市第二中學(xué)2025屆高二物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，三盞燈均能發(fā)光，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定且內(nèi)阻r不可忽略?，F(xiàn)將變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，關(guān)于三盞燈亮度變化的情況及電容器帶電量判斷正確的是()A.a燈變亮，b燈和c燈變暗，電容器C所帶電荷量增多B.a燈和c燈變亮，b燈變暗，電容器C所帶電荷量減少C.a燈和c燈變暗，b燈變亮，電容器C所帶電荷量減少D.a燈和b燈變暗，c燈變亮，電容器C所帶電荷量增多2、如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源．在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)（）A.都被B吸引 B.都被B排斥C.A被吸引，C被排斥 D.A被排斥，C被吸引3、一個(gè)質(zhì)子（）和個(gè)粒子（）沿垂直于磁感線方向從同一點(diǎn)射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中速度分別為v1、v2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2.若它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡是重合的，如圖所示，下列正確的是（）A.時(shí)間之比為1∶2，速度之比為1∶2 B.時(shí)間之比為2∶1，速度之比為1∶2C.時(shí)間之比為1∶2，速度之比為2∶1 D.時(shí)間之比為2∶1，速度之比為2∶14、下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說(shuō)法不正確的是（）A.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線一定和等勢(shì)面垂直B.電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)可能低，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)可能高C.將正點(diǎn)電荷從電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)移動(dòng)到電場(chǎng)強(qiáng)度為零的另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功一定為零D.在正電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向電勢(shì)降低最快的方向5、如圖所示，真空中有帶電量Q的點(diǎn)電荷位于某點(diǎn)P處，已知點(diǎn)P在M、N連線上且MP=3PN，則該點(diǎn)電荷在M點(diǎn)和N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EM和EN的大小關(guān)系正確的是（）A.EM=3EN B.EM=9ENC.EM=EN D.EM=EN6、1930年勞倫斯提出回旋加速器理論并于1932年制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示。兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一氘核（）從加速器的某處由靜止開(kāi)始加速。已知D型盒的半徑為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電源的電壓為U、最大工作頻率為f，氘核的質(zhì)量為m、電荷量為q。不計(jì)粒子的重力，忽略粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是A.氘核從D形金屬盒的邊緣飛入，在電場(chǎng)中獲得能量，氘核的最大動(dòng)能由高頻交變電源的電壓U決定，并且隨電壓U增大而增加B.高頻交變電源的頻率為f應(yīng)該等于，該裝置才能正常工作。若將氘核換成氦核（），必須相應(yīng)的改變交流電源的頻率，否則該裝置無(wú)法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為1:2D.當(dāng)時(shí)，氘核的最大動(dòng)能為二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、回旋加速器的工作原理如圖所示，兩個(gè)半徑為的形盒間加周期性變化交變電壓，中心處粒子源發(fā)出的帶電粒子經(jīng)形盒縫隙中的電場(chǎng)加速度進(jìn)入形盒中，經(jīng)磁場(chǎng)回旋，最終從形盒出口導(dǎo)出．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向與盒面垂直，忽略處粒子源產(chǎn)生的粒子的初速度及在狹縫中加速的時(shí)間，則A.交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期的一半B.越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大C.形盒半徑越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大8、如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B間距為d，兩極板分別接在電壓為U的恒壓源上，在距離B極板為L(zhǎng)處的C點(diǎn)有一質(zhì)量為m的帶電小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，電容器帶電荷量為Q，A極板接地，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()A.小球帶正電B.小球的電荷量為C.C點(diǎn)的電勢(shì)為D將極板B向上緩慢移動(dòng)一小段距離，小球?qū)⑾蛏献黾铀龠\(yùn)動(dòng)9、在水平光滑絕緣桌面上有一邊長(zhǎng)為l的正方形線框abcd，被限制在沿ab方向的水平直軌道自由滑動(dòng)。bc邊右側(cè)有一直角三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域efg，直角邊ef等于l，邊ge小于l，ef邊平行ab邊，磁場(chǎng)方向豎直向下，其俯視圖如圖所示，線框在水平拉力F作用下向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，若圖示位置為時(shí)刻，設(shè)逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右的拉力為正，則感應(yīng)電流和圖象正確的是時(shí)間單位為，A，B，C圖象為線段，D為拋物線）（）A. B.C. D.10、如圖為某款電吹風(fēng)的電路圖，為四個(gè)固定觸點(diǎn)?？蓜?dòng)的扇形金屬觸片可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)等不同的工作狀態(tài)。和分別是理想變壓器的兩個(gè)線圈的匝數(shù)。該電吹風(fēng)的各項(xiàng)參數(shù)如下表所示。下列說(shuō)法正確的是（）熱風(fēng)時(shí)輸入功率冷風(fēng)時(shí)輸入功率小風(fēng)扇額定電壓正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率A.吹冷風(fēng)時(shí)觸片與觸點(diǎn)、接觸B.變壓器原副線圈的匝數(shù)比C.可由表格中數(shù)據(jù)計(jì)算出小風(fēng)扇的內(nèi)阻為D.若把電熱絲截去一小段后再接入電路，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的功率將變小，吹冷風(fēng)時(shí)的功率不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為_(kāi)__________mm；用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm12．（12分）如圖所示，在第二象限內(nèi)存在一個(gè)半徑為a的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)。在位置坐標(biāo)為的P點(diǎn)存在一個(gè)粒子發(fā)射源，能在紙面內(nèi)的第二象限向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量的粒子，其速度大小均為v。這些粒子經(jīng)過(guò)圓形磁場(chǎng)后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，并經(jīng)過(guò)第一象限內(nèi)一個(gè)垂直xOy平面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，粒子經(jīng)過(guò)該磁場(chǎng)后，全部匯聚到位置坐標(biāo)為的Q點(diǎn)，再?gòu)腝點(diǎn)進(jìn)入第四象限，第四象限內(nèi)有大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：（1）第二象限圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）第一象限有界磁場(chǎng)的最小面積；（3）這些粒子經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)后再次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)速度的大小以及粒子所能達(dá)到的最遠(yuǎn)位置坐標(biāo)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一根質(zhì)量不計(jì)、長(zhǎng)為1m的繩子，一端固定在天花板上，另一端系一質(zhì)量為0.99kg的小球，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一顆質(zhì)量為10g、水平速度為500m/s的子彈水平擊中小球后并嵌入其中．（g取10m/s2）求(1)子彈射入小球后瞬間的速度為多少？(2)子彈射入小球的過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能？(3)小球上升的最大高度？14．（16分）如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量m=0.495kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在的木板左端，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。質(zhì)量m0=0.005kg的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中（子彈與物塊作用時(shí)間極短），木板足夠長(zhǎng)，g取10m/s2。求：（1）物塊的最大速度v1；（2）木板的最大速度v2；（3）物塊在木板上滑動(dòng)的時(shí)間t.15．（12分）圖示為電動(dòng)機(jī)的工作圖，已知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r=2Ω，電阻R阻值未知，直流電壓U=120V。現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正常工作，測(cè)得工作電流為2A（電流表未畫(huà)出），理想電壓表示數(shù)為100V，求：（1）輸入電動(dòng)機(jī)電功率；（2）電阻R的阻值；（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，接入電路中的電阻變小，由“串反并同”可知，由于c燈與變阻器串聯(lián)，c燈的電功率變大，所以c燈變亮，由于b燈與變阻器并聯(lián)，b燈的電功率變小，所以b燈變暗，由于a燈與變阻器串聯(lián)，a燈的電功率變大，所以a燈變亮，流過(guò)b燈電流變小，b燈兩端電壓變小，即電容器兩端電壓變小，由公式可知，電容器C所帶電荷量減少，故B正確。故選B。2、B【解析】根據(jù)楞次定律進(jìn)行判定：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化．【詳解】在接通電源的瞬間，通過(guò)B環(huán)的電流變大，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)A、C兩環(huán)的磁通量變大，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻值原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠(yuǎn)離B環(huán)，以阻礙磁通量的增加，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選B．3、C【解析】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：因?yàn)锽為定值，兩粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角相同均為半個(gè)周期，所以質(zhì)子與α粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比等于兩粒子的之比，故質(zhì)子與α粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。由牛頓第二定律得：解得：因B、R相同故選C。4、C【解析】沿著等勢(shì)面移動(dòng)，電場(chǎng)力不做功，故電場(chǎng)力一定與等勢(shì)面垂直，故A說(shuō)法正確；電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)可能低，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)可能高，故B說(shuō)法正確；電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān)，場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)不一定為零，電場(chǎng)中肯定存在場(chǎng)強(qiáng)都為零、電勢(shì)又不相等的兩個(gè)點(diǎn)，在這樣的兩個(gè)點(diǎn)之間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力將做功，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，而且速度最快，故D說(shuō)法正確．所以選C.5、D【解析】由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式可知場(chǎng)強(qiáng)大小與到點(diǎn)電荷距離的平方成反比，因MP=3PN，EM=EN，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選擇D選項(xiàng)。6、D【解析】A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力有得當(dāng)時(shí)，粒子的速度最大，即為最大動(dòng)能為所以粒子的最大動(dòng)能與電壓無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率與交流電的頻率相等時(shí)，裝置正常工作，即故B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理可得粒子加速第1次的速度為粒子加速第2次的速度為由公式可知，半徑之比等于速度之比即為，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，由公式可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率小于最大工作頻率，即裝置能正常工作，所以粒子的最大動(dòng)能為故D正確。故選D。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】根據(jù)題圖可知，本題考查了回旋加速器的原理．根據(jù)回旋加速器中交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致，由周期公式和半徑公式，從而推導(dǎo)最大動(dòng)能的表達(dá)式，即可進(jìn)行判斷【詳解】A、交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期，否則帶電粒子不可能總是被加速的．故A錯(cuò)誤BCD、根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動(dòng)能，與加速的電壓無(wú)關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動(dòng)能越大，故CD正確，B錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】在回旋加速器中，粒子獲得的最大動(dòng)能是由D型盒的半徑?jīng)Q定的，交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期的條件8、BD【解析】A．由圖可知，上極板帶正電，小球受到的電場(chǎng)力向上，故小球帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)小球，由可得小球電荷量為故B正確；C．由與A板電勢(shì)為0，故故C點(diǎn)電勢(shì)為故C錯(cuò)誤；D．B板上移后，兩板間場(chǎng)強(qiáng)電大，電場(chǎng)力變大，故小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選BD。9、BD【解析】AB．bc邊的位置坐標(biāo)x在0-l的過(guò)程，根據(jù)楞次定律判斷可知線框中感應(yīng)電流方向沿a→b→c→d→a，為正值。線框bc邊有效切線長(zhǎng)度為L(zhǎng)=l-vt，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=B（l-vt）?v均勻減小，感應(yīng)電流，即知感應(yīng)電流均勻減小。同理，x在l-2l過(guò)程，根據(jù)楞次定律判斷出來(lái)感應(yīng)電流方向沿a→d→c→b→a，為負(fù)值，感應(yīng)電流均勻減小。故A錯(cuò)誤，B正確。CD．在水平拉力F作用下向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，因此拉力F等于安培力，而安培力的表達(dá)式，而L=l-vt，則有：可知F非線性減小。故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。10、AB【解析】A．當(dāng)電吹風(fēng)機(jī)送出來(lái)的是冷風(fēng)時(shí)，電路中只有電動(dòng)機(jī)自己工作，觸片P與觸點(diǎn)b、c接觸。故A正確；B．根據(jù)變壓器的原線圈、副線圈的匝數(shù)與電壓的關(guān)系故B正確；C．小風(fēng)扇消耗的功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率和線圈上的熱功率，因未說(shuō)明小風(fēng)扇的效率，所以不能計(jì)算小風(fēng)扇的內(nèi)阻。60Ω是風(fēng)扇消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)的電阻。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)公式可知，電源電壓不變，電阻越小，電功率越大；所以把電熱絲截去一小段后再接入電路，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的功率將變大。故D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.6.124-6.126②.10.230【解析】[1]．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；[2]．用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度為：10.2cm+0.05mm×6=10.230cm12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使這些粒子經(jīng)過(guò)圓形磁場(chǎng)后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，則粒子在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑必須和圓形磁場(chǎng)的半徑相同，即：R=a在磁場(chǎng)中，由洛侖茲力提供向心力：聯(lián)立可得：由左手定則知：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，則根據(jù)此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R′=2a則最小磁場(chǎng)的直徑為最小面積為（3）粒子在從P到Q運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，所經(jīng)歷的磁場(chǎng)區(qū)域均不可以改變其速度的大小，所有粒子在到達(dá)Q點(diǎn)的速度仍是v。雖然不同粒子在Q點(diǎn)的速度方向不同，從Q到y(tǒng)軸負(fù)方向，由動(dòng)能定理可得：解得：由第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)分布可以知道，所有從Q點(diǎn)射出的粒子，其速度大小均為v，方向頒布在