山西省霍州市煤電第一中學(xué)2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

山西省霍州市煤電第一中學(xué)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(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、如圖為同種電荷在同一有界磁場中運(yùn)動(dòng)的四條軌跡，那么可以判斷（）A.運(yùn)動(dòng)速率v1>v2>v3>v4 B.運(yùn)動(dòng)速率v1<v2<v3<v4C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1>t2>t3>t4 D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1<t2<t3<t42、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A.a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，B.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，C.同一通電導(dǎo)線放在a處受到的安培力比放在b處小D.a處沒有磁感線，所以a處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零3、如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線框ABCD的對稱軸，其左方有勻強(qiáng)磁場．下列情況下ABCD中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）A.將ABCD向紙外平移 B.將ABCD向上平移C.將ABCD以AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60° D.將ABCD以CD為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°4、小明站在電梯里的體重計(jì)上，當(dāng)電梯以1m/s2的加速度加速上升時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)（）A.大于小明受到的重力 B.小于小明受到的重力C.等于小明受到的重力 D.等于零5、如圖，單匝矩形線框的面積為S，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO＇軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小為ω，從線圈平面與磁場平行的位置開始計(jì)時(shí)．則A.開始計(jì)時(shí)時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大B.感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為C.線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值為BSωD.線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電動(dòng)勢的有效值為6、如圖所示為一速度選擇器，兩極板P、Q之間存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一束粒子流(重力不計(jì))以速度v從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b，則下列說法中正確的是（）A.粒子的帶電性質(zhì)不確定B.粒子一定帶正電C.若粒子流以相同的速率從b點(diǎn)射入，也可以沿直線運(yùn)動(dòng)到aD.粒子的速度一定等于二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線表示電場的一族等勢面且相鄰等勢面電勢差相等，一個(gè)帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入電場后，只在電場力作用下沿實(shí)線軌跡運(yùn)動(dòng)，粒子先后通過M點(diǎn)和N點(diǎn)．在這一過程中，電場力做負(fù)功，由此可判斷出()A.N點(diǎn)的電勢高于M點(diǎn)的電勢B.粒子在N點(diǎn)的電勢能比在M點(diǎn)的電勢能大C.粒子在M點(diǎn)的速率小于在N點(diǎn)的速率D.粒子在M點(diǎn)受到的電場力比在N點(diǎn)受到的電場力大8、如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，電壓恒為U．一電子（不計(jì)重力）從N板靜止釋放，它運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率為v．現(xiàn)將M板水平向右移動(dòng)一段距離，再將電子從N板靜止釋放，下列判斷正確是A.金屬板M、N的帶電量不變B.電子運(yùn)動(dòng)過程的加速度變大C.電子運(yùn)動(dòng)到M板所用的時(shí)間變短D.電子運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率變小9、如圖所示，M、N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長導(dǎo)軌，左端串聯(lián)電阻R，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，且桿與導(dǎo)軌間無摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)對金屬桿ab施加一個(gè)與桿垂直的水平向右的恒力F，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)．在運(yùn)動(dòng)過程中，桿的速度大小為v，桿所受安培力為F安，R中的電流為I，R上消耗的總能量為E總，則下列關(guān)于v、F安、I、E總隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.10、如圖所示，分界線MN上下兩側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，一質(zhì)量為m，電荷為q的帶電粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)出發(fā)以一定的初速度v0沿紙面垂直MN向上射出，經(jīng)時(shí)間t又回到出發(fā)點(diǎn)O，形成了圖示心形圖案，則A.粒子一定帶正電荷B.MN上下兩側(cè)的磁場方向相同C.MN上下兩側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B1:B2=1:2D.時(shí)間三、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）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.8V2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線．有下列器材可供選用：A．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）C．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）D．定值電阻R1=3kΩE．定值電阻R2=15kΩF．滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A）G．學(xué)生電源（直流6V，內(nèi)阻不計(jì)）H．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用_______，定值電阻應(yīng)選用_______（均用序號(hào)字母填寫）；(2)為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖__________；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出P﹣U2圖象，下面的四個(gè)圖象中可能正確的是_____________A、B、C、D、12．（12分）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是下圖中的________(選填“甲”或“乙”)(2)某位同學(xué)選好合適器材，連好電路圖后，通過改變滑動(dòng)變阻器的位置，記錄了6組數(shù)據(jù)，然后以橫軸表示電流I，縱軸表示電壓U做出U－I圖線，并判斷出U－I線的斜率的絕對值為k，縱軸截距為b，則干電池的電動(dòng)勢E＝________，內(nèi)電阻r＝________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）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．2018年我國先后以“一箭雙星”方式成功發(fā)射“北斗三號(hào)”第三、四、五、六顆組網(wǎng)衛(wèi)星，為從“北斗二號(hào)”平穩(wěn)過渡到“北斗三號(hào)”打好基礎(chǔ)．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，2020年左右將建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其中一顆非靜止軌道衛(wèi)星A運(yùn)行周期為T．已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G（1）求地球表面的重力加速度g；（2）求衛(wèi)星A距地球表面的高度h；（3）請舉例說明北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以應(yīng)用在哪些方面．（舉出一例即可）14．（16分）如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)上，穿過一個(gè)絕緣小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為q，整個(gè)裝置置于水平向左的勻強(qiáng)電場中。今將小球從與環(huán)心O在同一水平線上的A點(diǎn)由靜止釋放，它沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)D時(shí)速度恰好為零，則：(1)電場強(qiáng)度大小為多大？(2)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)對環(huán)的壓力為多大？15．（12分）矩形線圈abcd，長ab=20cm,寬bc=10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=50Ω，整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場穿過，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，求:（1）線圈回路的感應(yīng)電動(dòng)勢（2）在t=0.3s時(shí)線圈ab邊所受的安培力

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】AB．粒子受到洛倫茲力的作用，洛倫茲力提供向心力，則：可得：由圖可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑關(guān)系：又由于粒子是同種電荷，比荷相同，則有：故A錯(cuò)誤，B正確；CD．粒子受到洛倫茲力的作用做圓周運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：由圖可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角關(guān)系為：所以粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系為：故C、D錯(cuò)誤；故選B。2、A【解析】考查磁感線的性質(zhì)?！驹斀狻緼B．磁感線的疏密程度反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由圖可知，a處磁感線密集，因此，A正確，B錯(cuò)誤；C．通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力F=BIL這個(gè)公式成立的條件是：導(dǎo)線與磁場垂直。而當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時(shí)，導(dǎo)線不受安培力作用，由于題中沒說明導(dǎo)線放置的方向，故無法比較同一通電導(dǎo)線放在a處和b處安培力的大小，C錯(cuò)誤；D．為了形象的描述磁場，引入了磁感線，而磁感線是不存在的，a點(diǎn)雖然沒畫出磁感線，但該點(diǎn)仍有磁場，即a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，D錯(cuò)誤。故選A。3、D【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路磁通量有變化，設(shè)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框面積為SA．將ABCD向紙外平移，回路磁通量未發(fā)生變化，仍為，故沒有感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤B．將ABCD向上平移，回路磁通量未發(fā)生變化，仍為，故沒有感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤C．將ABCD以AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°，回路磁通量，仍未發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤D．將ABCD以CD為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°，磁場中的面積減小，回路磁通量，磁通量減小，回路有感應(yīng)電流，D正確4、A【解析】根據(jù)“小明站在電梯里的體重計(jì)上分析，體重計(jì)的示數(shù)”可知，本題考查了超重與失重的知識(shí)，根據(jù)物體具有向上的加速度，物體處于超重狀態(tài)，物體具有向下的加速度，物體處于失重狀態(tài)即可進(jìn)行判斷【詳解】小明的加速度向上，處于超重，由牛頓第二定律可得：F﹣mg＝ma；故小明受到的支持力為：F＝m（g+a）；根據(jù)牛頓第三定律可知，體重計(jì)示數(shù)為m（g+a）＞mg．故A正確，BCD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】明確超重和失重的解決方法是牛頓第二定律，要注意正確受力分析并能根據(jù)牛頓第二定律列式是解題的關(guān)鍵5、C【解析】A項(xiàng)：由從線圈平面與磁場平行的位置開始計(jì)時(shí)可知，穿過線圈的磁通量為0，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值為，故C正確；D項(xiàng)：線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電動(dòng)勢的有效值為，故D錯(cuò)誤故選C6、A【解析】AB．粒子受洛倫茲力和電場力，假設(shè)粒子帶負(fù)電，則受到向下的洛倫茲力，電場力向上；若粒子帶正電，洛倫茲力向上，電場力向下，均可以平衡，粒子可以帶正電，也可以帶負(fù)電，A正確B錯(cuò)誤；C．如果這束粒子流從b處沿直線ba方向射入，電場力方向不變，洛倫茲力反向，故電場力與洛倫茲力方向相同，不再平衡，故合力與速度不共線，粒子開始做曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．為使粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，粒子所受到電場力和洛倫茲力是平衡力，即為所以電場與磁場的關(guān)系為D錯(cuò)誤。故選A。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】粒子帶正電，由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電場力的方向指向右下方即電場線的方向指向右下方，根據(jù)電場的性質(zhì)“順著電場線的方向電勢降落”可知N點(diǎn)的電勢高于M點(diǎn)的電勢，A選項(xiàng)正確；電場力做負(fù)功，電勢能增加，B選項(xiàng)正確；電場力做負(fù)功，動(dòng)能減小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電場線或等勢面的疏密表電場強(qiáng)弱可知，D選項(xiàng)錯(cuò)誤8、BC【解析】MN兩金屬板構(gòu)成了電容器，并且始終與電源相連，電容器的電壓不變，根據(jù)和C=Q/U可以判斷可以判斷電容器的電容和電荷量的變化．根據(jù)E=U/d可以判斷電場強(qiáng)度的變化，從而判斷出加速度的變化，在根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以判斷電子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．由動(dòng)能定理分析速度的變化【詳解】由于電源電壓恒定，當(dāng)M板水平向右移動(dòng)一段距離后，極板之間的距離減小，根據(jù)電容的決定式可知，電容變大，由C=Q/U可知，此時(shí)金屬板M、N的帶電量將變大，故A錯(cuò)誤；電源的電壓不變，兩板之間的距離減小，根據(jù)E=U/d可知，電場強(qiáng)度要變大，所以電子所受的電場力變大，加速度也變大，故B正確；電子在極板之間做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)d=at2可知，由于極板之間的距離d減小，加速度a變大，所以電子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要減小，故C正確；在整個(gè)的運(yùn)動(dòng)的過程中，電壓不變，只有電場力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：qU=mv2，可知電子運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率不變，故D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)睛】題根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，列出方程來分析電子的加速度、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速度分別與哪些物理量有關(guān)，根據(jù)關(guān)系式判斷即可9、AD【解析】根據(jù)牛頓第二定律知，桿子的加速度為：，由于速度增大，則加速度減小，可知桿子做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度等于零時(shí)，速度最大，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確．根據(jù)可知，安培力先逐漸變大，后不變，但是由于速度不是均勻變大，則F安-t圖像開始階段不是直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；感應(yīng)電流，則電流先逐漸變大，后不變，但是由于速度不是均勻變大，則I-t圖像開始階段不是直線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律知，E=Q＝I2Rt＝t，因?yàn)樗俣仍龃螅芍狤-t圖線的切線斜率增大，最終電流不變，E與t成正比，故D正確．故選AD【點(diǎn)睛】題考查了電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)和能量的綜合，知道桿子在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道當(dāng)拉力和安培力相等時(shí)，桿子做勻速直線運(yùn)動(dòng)10、BD【解析】A.題中未提供磁場的方向和繞行的方向，所有不能用洛侖茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的方法判定電荷的正負(fù)，故A錯(cuò)誤；B.粒子越過磁場的分界線MN時(shí)，洛侖茲力的方向沒有變，根據(jù)左手定則可知磁場方向相同，故B正確；C.設(shè)上面的圓弧半徑是r1，下面的圓弧半徑是r2，根據(jù)幾何關(guān)系可知r1:r2=1:2；洛侖茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，解得：，所以B1:B2=r2:r1=2:1，故C錯(cuò)誤；D.由洛侖茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，周期T=2πr/v，得；帶電粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T1+T2/2=，由B1:B2=2:1得t=，故D正確故選BD.點(diǎn)睛：帶電粒子在磁場中的繞行方向相同未知，磁場的方向未知，所有不能用洛侖茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的方法判定電荷的正負(fù)；粒子越過磁場的分界線MN時(shí)，洛侖茲力的方向沒有變，但是半徑不同，所以磁場方向相同，強(qiáng)度不同；由圖可確定半徑之比，根據(jù)磁感強(qiáng)度與半徑的關(guān)系可求磁感強(qiáng)度之比．由帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系，結(jié)合磁感強(qiáng)度之比可求運(yùn)動(dòng)總時(shí)間三、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.A②.D③.見解析④.C【解析】為了使測量誤差小，電壓表V2量程太大，所以用V1，又因?yàn)閂1量程小于燈泡的額定電壓，所以串聯(lián)一個(gè)電阻組成一個(gè)稍大一些的電壓表，故定值電阻與V1串聯(lián)，測量燈泡兩端的電壓，新量程在6V左右即可，因?yàn)?kΩ與電壓表V1內(nèi)阻相等，所以新量程為6V，若選用15kΩ，新量程變?yōu)?8V，太大了，所以定值電阻選用D;為了多測幾組數(shù)據(jù)，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電流表電阻較小與被測燈泡阻值接近，所以