2025屆吉林省通化市梅河口第五中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2025屆吉林省通化市梅河口第五中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末聯(lián)考試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓為等勢(shì)線，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說法說法正確的是A.M帶正電荷，N帶負(fù)電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)過程中克服電場(chǎng)力做功2、如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)度為的金屬棒兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛在、點(diǎn)，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；棒中通以某一方向的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為，重力加速度為．則（）A.金屬棒中的電流方向由指向B.金屬棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金屬棒中的電流大小為D.每條懸線所受拉力大小3、現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定．質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)．若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的10倍．此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（）A.10 B.9C.100 D.814、關(guān)于科學(xué)家在電磁學(xué)中的貢獻(xiàn)，下列說法符合歷史事實(shí)的是（）A.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.為了形象描述電場(chǎng)，安培提出了電場(chǎng)線的概念C.庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)總結(jié)出庫侖定律，并測(cè)出了元電荷e的數(shù)值D.法拉第經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和理論分析后指出，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比5、真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷相距r時(shí),靜電力為F,如果保持它們的電量不變,而將距離增大為2r時(shí),則靜電力將變?yōu)锳. B.FC. D.2F6、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法不正確的是()A.帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.電場(chǎng)使帶電粒子加速，磁場(chǎng)使帶電粒子旋轉(zhuǎn)D.離子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電場(chǎng)的電壓無關(guān)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、如圖所示，直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，比荷相同的兩個(gè)粒子沿AB方向自A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，分別從AC邊上的P、Q兩點(diǎn)射出，則：A.從P射出的粒子速度大B.從Q射出的粒子速度大C.從P射出的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D.兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)8、如圖所示，虛線代表電場(chǎng)中三條電場(chǎng)線，實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，由此可知()A.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)電勢(shì)較高B.帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較小C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時(shí)加速度較小9、分別用波長(zhǎng)為和的光照射同一種金屬,產(chǎn)生的光電子最大速度之比為2∶1,普朗克常量和真空中光速分別用和表示,那么下列說法正確的有()A.該種金屬的逸出功為B.該種金屬的逸出功為C.波長(zhǎng)超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.波長(zhǎng)超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)10、如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，∠A=60°，AO=L，在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子．已知粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為，設(shè)粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ，不計(jì)粒子重力及它們之間的相互作用．對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R=LB.當(dāng)θ=0°時(shí)，粒子射出磁場(chǎng)速度方向與AC邊垂直C.當(dāng)θ=0°時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間D.當(dāng)θ=60°時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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）如圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻，滿偏電流，，；（1）當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝成是_______表，最大量程是______；（2）當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，改裝成的是_______表，最大量程是______。12．（12分）如圖所示，豎直平行直線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)方向未知，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，AB兩點(diǎn)的連線長(zhǎng)為且與電場(chǎng)線的夾角為。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子以初速度，從A點(diǎn)垂直進(jìn)入電場(chǎng)，該帶電粒子恰好能經(jīng)過B點(diǎn)，不考慮帶電粒子的重力大小。求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB。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，質(zhì)量m=1kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度L=1m的光滑絕緣框架上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向下(磁場(chǎng)僅存在于絕緣框架內(nèi))。右側(cè)回路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=1Ω。電動(dòng)機(jī)M的額定功率為8W，額定電壓為4V，線圈內(nèi)阻R為0.2Ω，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）。試求:(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流IM以及電動(dòng)機(jī)的輸出的功率P出；(2)通過電源的電流I總以及導(dǎo)體棒的電流；(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14．（16分）如圖，一質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為45°；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°，不計(jì)重力。求：(1)B點(diǎn)的速度大??；(2)A到B的運(yùn)動(dòng)過程中靜電力做的功；(3)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。15．（12分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m＝40g，帶電量q＝-3×10－6C的半徑極小的小球，用絕緣絲線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．當(dāng)小球靜止時(shí)，測(cè)得懸線與豎直方向成37°夾角．已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向？（2）此時(shí)細(xì)線的拉力大小？

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】A．由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A錯(cuò)誤；B．M從a到b點(diǎn)的全程受吸引力但遠(yuǎn)離場(chǎng)源，則庫侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知?jiǎng)幽軠p小，則b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確；C．c點(diǎn)比e點(diǎn)更靠近場(chǎng)源正電荷，結(jié)合知，由知，正電荷N在電勢(shì)高的c點(diǎn)的具有的電勢(shì)能大于在e點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D．N從c到d受斥力而又遠(yuǎn)離，則庫侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。2、C【解析】A：根據(jù)左手定則，可以知道金屬棒中的電流方向由指向，故A項(xiàng)錯(cuò)誤B：金屬棒所受安培力的方向垂直于和磁場(chǎng)方向水平向右，與平面不垂直，故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：對(duì)金屬棒受力分析如圖：則，得，故C選項(xiàng)是正確的D：由受力分析可以知道，，得，故D項(xiàng)錯(cuò)誤所以選C3、C【解析】本題先電場(chǎng)加速后磁偏轉(zhuǎn)問題，先根據(jù)動(dòng)能定理得到加速得到的速度表達(dá)式，再結(jié)合帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式求出離子質(zhì)量的表達(dá)式【詳解】根據(jù)動(dòng)能定理得：qU＝mv2，得：v＝；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，根據(jù)牛頓第二定律，有：qvB＝m得：R＝；兩式聯(lián)立得：m＝；一價(jià)正離子電荷量與質(zhì)子電荷量相等，同一加速電場(chǎng)U相同，同一出口離開磁場(chǎng)則R相同，所以m∝B2，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的10倍，離子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的100倍，故C正確ABD錯(cuò)誤，故選C【點(diǎn)睛】本題綜合考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律，關(guān)鍵要能通過洛倫茲力提供向心力求出質(zhì)量的表達(dá)式4、A【解析】A．奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，A正確；B．為了形象描述電場(chǎng)，法拉第提出了電場(chǎng)線的概念，B錯(cuò)誤；C．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得元電荷的數(shù)值，C錯(cuò)誤；D．法拉第、韋伯、紐曼等人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和理論分析后指出，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，D錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】設(shè)兩點(diǎn)電荷分別帶電為q1、q2，由點(diǎn)電荷庫侖力的公式得：電量不變，將它們之間的距離增大為2r，庫侖力將變?yōu)椋篈.．故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.F．故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.．故C項(xiàng)正確；D.2F．故D項(xiàng)錯(cuò)誤6、B【解析】AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，被加速離子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從邊緣離開加速器，A正確，不符合題意；B錯(cuò)誤，符合題意；C．在磁場(chǎng)中洛倫茲力不做功，離子是從電場(chǎng)中獲得能量，C正確，不符合題意；D．當(dāng)離子離開回旋加速器時(shí)，半徑最大，動(dòng)能最大，則有：與加速的電壓無關(guān)，D正確，不符合題意。故選B。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子從電場(chǎng)中獲得能量，但是出回旋加速器的最大速度與電場(chǎng)無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑有關(guān)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、BD【解析】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，根據(jù)軌跡分析粒子運(yùn)動(dòng)半徑和周期的關(guān)系，從而分析得出結(jié)論【詳解】如圖，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，分別從P點(diǎn)和Q點(diǎn)射出；由圖知，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑RP＜RQ，又粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑知粒子運(yùn)動(dòng)速度vP＜vQ，故A錯(cuò)誤，B正確；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系（圖示弦切角相等），粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的圓心角相等，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t=T，又因?yàn)榱Ｗ釉诖艌?chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期，可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD【點(diǎn)睛】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由此根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征作出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，掌握粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期、半徑的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵8、BD【解析】由于質(zhì)點(diǎn)只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于質(zhì)點(diǎn)帶正電，因此電場(chǎng)線方向也指向右下方；電勢(shì)能變化可以通過電場(chǎng)力做功情況判斷；電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直，且等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)度大【詳解】A、B、C項(xiàng)：粒子從P到Q，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，由于不知粒子的電性和電場(chǎng)線方向，所以無法確定電勢(shì)的高低，故A、C錯(cuò)誤，B正確，；D項(xiàng)：電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，電荷受的電場(chǎng)力越大，加速度越大，所以帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時(shí)加速度較小，故D正確故選BD【點(diǎn)睛】解決這類帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思路是：根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出所受電場(chǎng)力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、動(dòng)能等物理量的變化9、AD【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，mv02＝hγ?W0，結(jié)合γ＝，并依據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件，即可求解【詳解】由題意可知，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，mv02＝hγ?W0，與γ＝，可列出兩個(gè)方程，即為mv02＝h?W0；mv0′2＝h?W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件，，即λ0≤3λ，即可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤，D正確，故選AD10、ABD【解析】帶電粒子以相同的速率，不同的速度方向，進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率半徑相同，從而根據(jù)夾角為θ不同情況，即可求解；【詳解】A、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：，解得粒子的運(yùn)動(dòng)半徑；故A正確；BC、當(dāng)θ=0°時(shí)，粒子恰好從AC中點(diǎn)飛出，粒子射出磁場(chǎng)速度方向與AC邊垂直，圓心角60°，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，故B正確，C錯(cuò)誤；D、當(dāng)θ=60°入射時(shí)，粒子恰好從A點(diǎn)飛出，圓心角為60°，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，故D正確；故選ABD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，解得粒子的運(yùn)動(dòng)半徑，由圖找出圓心角，由求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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.電壓表②.1V③.電流表④.1A【解析】(1)[1]當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，電流表與R1串聯(lián)，改裝成的是電壓表。[2]量程為U，則(2)[3]當(dāng)S2和S1均閉合時(shí)，R2和電流表并聯(lián)，改裝成電流表。[4]量程為I，則12、(1)；(2)【解析】(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則：水平方向有豎直方向有根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得(2)帶電粒子帶正電，軌跡向下偏轉(zhuǎn)，則知粒子所受的電場(chǎng)力向下，電場(chǎng)方向向下。根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差公式有四、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)7.2W；(2)4A；2A；(3)3T?！窘馕觥?1)電動(dòng)機(jī)的正常工作時(shí)，有所以故電動(dòng)機(jī)的輸出功率為(2)對(duì)閉合電路有所以；故流過導(dǎo)體棒的電流為(3)因?qū)w棒受力平衡，則由