河北省深州市長(zhǎng)江中學(xué)2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

河北省深州市長(zhǎng)江中學(xué)2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶正電粒子以速度v0從A點(diǎn)沿直徑AC方向射入磁場(chǎng)，從D點(diǎn)離開磁場(chǎng)，半徑OD與OC成60°角，不計(jì)粒子重力，則帶電粒子的比荷為()A.BC.D.2、如圖所示，MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)垂直MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力，則經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間它將向下再一次通過O點(diǎn)()A. B.C. D.3、下列各圖中，電流方向與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向關(guān)系不正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示,在a、b、c三處垂直紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線,a、b、c是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),電流大小相等,a處電流在三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則O處磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A. B.C. D.5、如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后靜止時(shí)（）A.N極豎直向上 B.N極豎直向下C.N極沿軸線向左 D.N極沿軸線向右6、關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說法中正確的是()A.磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向B.磁場(chǎng)是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的C.由B=可知，某處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放入該處的通電導(dǎo)線IL乘積成反比D.一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零二、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、一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為18V、20V、26V，下列說法正確的是（）A.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為14VB.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能高2eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為6eV8、如圖，S為一離子源，MN為長(zhǎng)熒光屏，S到MN的距離為L(zhǎng)，整個(gè)裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．某時(shí)刻離子源S一次性沿平行紙面的各個(gè)方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質(zhì)量m，電荷量q，速率v均相同，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用力，則()A.當(dāng)v<時(shí)所有離子都打不到熒光屏上B當(dāng)v<時(shí)所有離子都打不到熒光屏上C.當(dāng)v＝時(shí)，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為D.當(dāng)v＝時(shí)，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為9、如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置．兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從靠近導(dǎo)軌某一高處下落接近回路時(shí)（）A.磁鐵的加速度小于gB.磁鐵的加速度大于于gC.P、Q將互相靠攏D.P、Q將互相遠(yuǎn)離10、一根長(zhǎng)為0.2m、電流為2A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到磁場(chǎng)力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N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）如圖是“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)的器材（1）在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路______；（2）寫出三個(gè)操作使靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)A．______；B．______；C．______（3）該實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______12．（12分）當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時(shí)間變化的圖像為___圖A.B.C.D.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）如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)沿水平方向以速度v正對(duì)圓心入射，通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°(1)求粒子的比荷及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(2)如果想使粒子通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，在保持原入射速度的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)沿圓弧向上平移的距離d為多少？14．（16分）如圖所示，有一寬度為的足夠長(zhǎng)的固定U形平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，空間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向與導(dǎo)軌平面垂直．將根質(zhì)量為．電阻為的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，ab始終與導(dǎo)軌接觸良好．用平行于導(dǎo)軌平面的拉力F作用于ab上，使ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，拉力F的功率始終為6W，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)了獲得穩(wěn)定速度，在此過程中，ab棒產(chǎn)生的熱量為，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，取求棒達(dá)到的穩(wěn)定速度；棒從靜止開始到達(dá)到穩(wěn)定速度的時(shí)間內(nèi)，通過ab棒橫截面的電荷量15．（12分）如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-3kg、電荷量q=2.0×10-6C的帶正電的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從O點(diǎn)開始以一定的水平初速度向右做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；(2)求帶電物體在0～0.5s內(nèi)電勢(shì)能的變化量

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、C【解析】設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，如圖所示，，所以r=R；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：，解得，故選C.【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是畫出粒子圓周的軌跡，找圓心和半徑，往往用數(shù)學(xué)知識(shí)求半徑2、B【解析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)：有：則：根據(jù)左手定則，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。因?yàn)橹芷冢簞t：所以它再一次到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為：故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】A．伸開右手，大拇指所指電流的方向，即垂直紙面向外，彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向，即逆時(shí)針方向（俯視），故A正確，不符合題意；B．伸開右手，大拇指所指電流的方向，即豎直向上，彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向，即逆時(shí)針方向（從上向下看），那么直導(dǎo)線右邊的磁場(chǎng)垂直紙面進(jìn)入，左邊的磁場(chǎng)垂直紙面出來，故B不正確，符合題意；C．伸開右手，彎曲的四指則指電流方向，即逆時(shí)針（從右向左看），大拇指則指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，即水平向右，故C正確，不符合題意；D．伸開右手，彎曲的四指所指電流方向，即從左端進(jìn)入，由右端出來，大拇指所指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，則磁感線應(yīng)是向左，故D正確，不符合題意；故選B。4、B【解析】根據(jù)安培定則判斷得知：三根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向分別為：上面導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向水平向右，大小為B；下面左邊導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向斜向右下方，與水平成60°角，下面右邊導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向斜向右上方，與水平成60°角，則根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成可知，下面兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小為B，方向水平向右，所以三根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向水平向右，B正確，ACD錯(cuò)誤5、C【解析】金屬環(huán)帶負(fù)電，按題圖所示的方向旋轉(zhuǎn)，則金屬環(huán)的電流方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，由右手螺旋定則可知磁極的方向：左端N極，右端S極，因此小磁針最后靜止時(shí)N極沿軸線向左，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】磁感線的切線方向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，則磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，選項(xiàng)A正確；磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，磁感線是為了解釋磁極間的相互作用而人為假想的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；某處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只由磁場(chǎng)本身決定，與放入該處的通電導(dǎo)線IL乘積無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力作用，可能是直導(dǎo)線的放置方向與磁場(chǎng)平行，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，選項(xiàng)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】電勢(shì)差等于電勢(shì)之差即可確定原點(diǎn)處的電勢(shì)；根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式結(jié)合電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)間距，即可求解；根據(jù)電場(chǎng)力做功表達(dá)式W=qU，從而確定電場(chǎng)力做功，同時(shí)也能確定電勢(shì)能的變化情況【詳解】根據(jù)φc-φa=φb-φo，因a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原點(diǎn)處的電勢(shì)為φ0=12V，故A錯(cuò)誤；如圖所示，將ac連線四等分，可以確定e點(diǎn)的電勢(shì)為20V，則be即為等勢(shì)線，電場(chǎng)線方向如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得：d=0.06cos45°=0.03m，則有：，故B正確；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為：W=qUab=2eV，因電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，那么電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高2eV，故C正確；同理，bc間的電勢(shì)差為：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為：W=qUbc=-e×-6V=6eV，故D錯(cuò)誤；故選BC【點(diǎn)睛】本題主要是考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)之間的關(guān)系，掌握電場(chǎng)強(qiáng)度公式的應(yīng)用以及幾何關(guān)系的運(yùn)用，并理解W=qU中各量的正負(fù)值含義，注意在求解電功時(shí)各物理量要代入符號(hào)8、AC【解析】根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式求出離子的軌道半徑，畫出軌跡示意圖，然后求出離子到達(dá)熒光屏上離子數(shù)與總數(shù)的比值.【詳解】A、根據(jù)半徑公式,當(dāng)時(shí)有，直徑2R＜L，離熒光屏最近的離子都打不到熒光屏上，所以當(dāng)時(shí)所有離子都打不到熒光屏，故A正確；B、根據(jù)半徑公式，當(dāng)時(shí)，R＜L，當(dāng)半徑非常小時(shí)，即時(shí)肯定所有離子都打不到熒光屏上；當(dāng)有離子打到熒光屏上，故B錯(cuò)誤；C、D、當(dāng)時(shí)，根據(jù)半徑公式，離子恰好打到MN上的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：離子速度為v1從下側(cè)回旋，剛好和邊界相切，離子速度為v2時(shí)從上側(cè)回旋，剛好和上邊界相切，打到N點(diǎn)的離子離開S時(shí)的初速度方向和打到M′點(diǎn)的離子離開S時(shí)的初速度方向夾角θ=π，能打到熒光屏上的離子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比：，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.【點(diǎn)睛】本題考查了離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，分析清楚離子運(yùn)動(dòng)過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律即可解題9、AC【解析】AB.當(dāng)條形磁鐵從靠近導(dǎo)軌某一高處下落接近回路時(shí)，根據(jù)楞次定律“來拒去留”可知磁鐵的加速度小于g，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD.當(dāng)條形磁鐵從靠近導(dǎo)軌某一高處下落接近回路時(shí)，根據(jù)楞次定律“增縮減擴(kuò)”可知P、Q將互相靠攏，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10、BCD【解析】當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力最大，為Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力最小為零。則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的范圍為0-0.2NA.0.4N與分析不符，故A錯(cuò)誤。B.0.2N與分析相符，故B正確。C.0.1N與分析相符，故C正確。D.0N與分析相符，故D正確。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、①.②.將開關(guān)閉合或斷開③.將螺線管A插入（或拔出）螺線管B④.將滑動(dòng)變阻器的滑處向左或向右移動(dòng)⑤.只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，則閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流【解析】（1）.電路連接如圖；（2）三個(gè)操作使靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)：A.將開關(guān)閉合或斷開；B.將螺線管A插入（或拔出）螺線管B；C.將滑動(dòng)變阻器的滑處向左或向右移動(dòng)；（3）結(jié)論：只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，則閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流12、①.C②.A【解析】當(dāng)電流增大時(shí)，線圈會(huì)阻礙電流的增大，當(dāng)電流減小時(shí)，線圈會(huì)阻礙電流的減小【詳解】當(dāng)電鍵S接通時(shí)，由于線圈的阻礙作用，A1燈中的電流逐漸增大，最后達(dá)到穩(wěn)定電流不變，故選C；當(dāng)電鍵S接通時(shí)，A2穩(wěn)定電流不變，故A正確四、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、(1)(2)【解析】帶電粒子沿半徑方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后將沿半徑方向射出磁場(chǎng)．由偏轉(zhuǎn)角可確定圓磁場(chǎng)的半徑與軌道半徑的關(guān)系，從而求出粒子的比荷；由周期公式可求出在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．想使粒子通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，則入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線過圓磁場(chǎng)的圓心．所以由幾何關(guān)系可以確定在保持入射方向仍然沿水平方向的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)向上平移的距離【詳解】（1）由圖可知，軌跡半徑r=Rcot30°①粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB＝m②由①②兩式得③運(yùn)動(dòng)周期T＝④在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T⑤由③④⑤式得⑥（2）當(dāng)粒子的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的連線是磁場(chǎng)圓的直徑時(shí)，粒子速度偏轉(zhuǎn)的角度最大⑦由圖可知sinθ＝