河北省任丘一中2025屆物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

河北省任丘一中2025屆物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題請(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(wú)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、在平面直角坐標(biāo)系里面有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O和坐標(biāo)點(diǎn)a（0，L）一電子質(zhì)量為m，電量為e從a點(diǎn)沿x軸正向以v0速度射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)沿與x軸正方向成60°離開磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.該區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.電子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為D.磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為2、下列的公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有（）①場(chǎng)強(qiáng)②場(chǎng)強(qiáng)③場(chǎng)強(qiáng)④電場(chǎng)力做功A.①③ B.②③C.②④ D.①④3、如圖所示，一物塊置于水平地面上。當(dāng)用與水平方向成角的力拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成角的力推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若和的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A. B.C. D.1-4、美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一大步．圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D型盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是()A.帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次B.帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)D.加速電場(chǎng)方向需要做周期性的變化5、發(fā)電機(jī)的路端電壓為U，經(jīng)電阻為r的輸電線向遠(yuǎn)處的用戶供電，發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則A.輸電線上的電流為 B.用戶得到的電壓為C.輸電線上的功率損失為 D.輸電上的功率損失為6、未來(lái)的星際航行中，宇航員長(zhǎng)期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適，有人設(shè)想在未來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力．為達(dá)到上述目的，下列說(shuō)法正確的是A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小二、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、如圖所示電路中，為定值電阻，電源的內(nèi)電阻為.閉合開關(guān)，電壓表顯示有讀數(shù)，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，電壓表示數(shù)增大量為.對(duì)此過(guò)程，下列判斷正確的是（）A.可變電阻阻值增大，流過(guò)它的電流增大B.電阻兩端的電壓減小，減小量小于C.通過(guò)電阻的電流減小，減小量等于D.路端電壓一定增大，增大量小于8、如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，若保持拉力恒定，當(dāng)速度為v時(shí)加速度為a1，最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng)；若保持拉力的功率恒定，當(dāng)速度為v時(shí)加速度為a2，最終也以2v做勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A.兩種情況中，金屬棒ab都是從靜止開始做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，直到勻速B.兩種情況中，金屬棒最終受到的拉力一樣大C.a2＝2a1D.a2＝3a19、狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布（如圖甲所示），距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（k為常數(shù)），其磁場(chǎng)分布與負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)（如圖乙所示）分布相似?，F(xiàn)假設(shè)磁單極子S和負(fù)點(diǎn)電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷正確的是（）A.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示B.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示C.若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示D.若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示10、如圖所示，在0<x<a的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直坐標(biāo)平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kx的磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)為a的正方形閉合金屬線框各邊分別與兩坐標(biāo)軸平行或垂直，以恒定速度v沿x方向運(yùn)動(dòng)．則線框中的感應(yīng)電流i，維持線框運(yùn)動(dòng)的外力F隨線框右邊的位置坐標(biāo)變化的圖像可能是A. B.C. D.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(guò)程。11．（6分）某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)一塊電壓表和一塊多用電表的歐姆擋接成電路就能一次性既能測(cè)出電壓表的內(nèi)阻又能測(cè)出多用電表中歐姆擋的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)．已知電壓表的內(nèi)阻約在15～25kΩ之間，量程為15V，多用電表歐姆擋的電阻刻度中間值為20.（1）.請(qǐng)用筆跡代替導(dǎo)線將紅、黑表筆連在電壓表上____（2）.他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，歐姆的選擇開關(guān)應(yīng)撥至倍率為“×________”（3）.在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們讀出電壓表的讀數(shù)為U，歐姆表指針?biāo)傅目潭葹閚，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一切操作都是正確的，由此可得歐姆表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為________12．（12分）某同學(xué)利用圖甲中器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)，如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）可以判斷，連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的________端（填“左”或“右”）；（2）若x2＝4.80cm，則在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度vB＝_________m/s；（3）若x1數(shù)據(jù)也已測(cè)出，則實(shí)驗(yàn)還需測(cè)出物理量為__________。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，OO′為正對(duì)放置的水平金屬板M、N的中線．熱燈絲逸出的電子(初速度重力均不計(jì))在電壓為U的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，從小孔O射入兩板間正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)后沿OO′做直線運(yùn)動(dòng)．已知兩板間的電壓為2U，兩板長(zhǎng)度與兩板間的距離均為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e(1)求板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，使兩金屬板均不帶電，求從小孔O射入的電子打到N板上的位置到N板左端的距離x14．（16分）如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4m、質(zhì)量為6×10－2kg的通電直導(dǎo)線，電流大小I＝1A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)。(1)開始時(shí)，整個(gè)裝置放在無(wú)磁場(chǎng)的環(huán)境中，即B0＝0，求此時(shí)斜面對(duì)通電直導(dǎo)線的支持力大小。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)(2)給整個(gè)裝置所處的空間加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若斜面對(duì)通電直導(dǎo)線的支持力為零，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。15．（12分）如圖所示，在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。有一長(zhǎng)度為、寬度為、電阻為、質(zhì)量為的矩形線圈緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的下邊穿出磁場(chǎng)時(shí)，恰好以速率勻速運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為，求：（1）穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的熱量（2）線圈穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間

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、D【解析】A、粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，故磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故A錯(cuò)誤；B、電子運(yùn)動(dòng)的圓心角為60°，則由幾何關(guān)系可知，，則電子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為，則粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間為：，故BC錯(cuò)誤；D、由題意和上圖的幾何關(guān)系可得，過(guò)a、O、b三點(diǎn)的圓的圓心在ab連線的中點(diǎn)，所以：x軸坐標(biāo)y軸坐標(biāo)為所以O(shè)1點(diǎn)坐標(biāo)為（，），故D正確【點(diǎn)睛】本題考查帶電電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該類題目根據(jù)題意正確畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，找出R與L之間的關(guān)系，再根據(jù)幾何關(guān)系分析求解即可2、D【解析】是電場(chǎng)強(qiáng)度定義式，適用于一切電場(chǎng)；僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)；適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)；W=qU適用于一切電場(chǎng)?？芍冗m用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)是①④。故D正確。故選D。3、B【解析】對(duì)兩種情況下的物體分別受力分析，如圖將F1正交分解為F3和F4，F(xiàn)2正交分解為F5和F6，則有：F滑=F3mg=F4+FN；F滑′=F5mg+F6=FN′而F滑=μFN；F滑′=μFN′則有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°）①F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②又根據(jù)題意F1=F2③聯(lián)立①②③解得：μ=2-；故選B考點(diǎn)：物體平衡4、C【解析】由題圖可以看出，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次，A錯(cuò)誤，由R＝和Uq＝mv－mv可知，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周，電場(chǎng)力做功都相同，動(dòng)能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增加量不相同，B錯(cuò)誤．由v＝可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑R有關(guān)，C正確；由T＝可知，粒子運(yùn)動(dòng)的周期不隨v而變，故D錯(cuò)誤5、D【解析】A．根據(jù)P=UI得，輸送電流故A錯(cuò)誤；B．輸電線上損失的電壓為用戶得到電壓為故B錯(cuò)誤；CD．輸電線上的功率損失為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6、B【解析】在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉(cāng)中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉(cāng)中做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運(yùn)角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B正確、ACD錯(cuò)誤二、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】A．由題可知，電壓表的示數(shù)增大，R和R1并聯(lián)的電阻增大，得知R增大，總電阻增大，總電流減小，并聯(lián)部分電壓增大，通過(guò)R1的電流增大，所以通過(guò)可變電阻R的電流減小，故A錯(cuò)誤；BC．R增大，外電阻增大，干路電流減小，電阻R2兩端的電壓減小，路端電壓增大，而路端電壓等于外電路總電壓，所以電阻R2兩端的電壓減小量小于△U，由歐姆定律得知，通過(guò)電阻R2的電流減小，減小量小于ΔU/R2．故C錯(cuò)誤，B正確D．由于電阻R2兩端的電壓減小，所以路端電壓的增大量小于△U，故D正確；故選BD。8、ABD【解析】A．兩種情況中，金屬棒ab運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度越來(lái)越大，安培力越來(lái)越大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度越來(lái)越小，最后勻速，所以兩種情況都是從靜止開始做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，直到勻速，故A正確；B．兩種情況中，金屬棒最終都是勻速運(yùn)動(dòng)，則受到的拉力有：，兩種情況中，金屬棒最終受到的拉力一樣大，故B正確；CD．當(dāng)拉力恒定，速度為v，加速度為a1時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：若保持拉力的功率恒定，速度為2v時(shí)，拉力為F，則有：P=F?2v得：則當(dāng)速度為v時(shí)，拉力大小為：根據(jù)牛頓第二定律得：解得：所以有a2=3a1，故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。9、ABC【解析】AC.要使小球能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則洛侖茲力與重力的合力應(yīng)能充當(dāng)向心力；在甲圖中，若小球?yàn)檎姾汕夷鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（由上向下看），由左手定則知其受洛侖茲力斜向上，與重力的合力可以指向圓心，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方；若小球?yàn)樨?fù)電荷，但順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同理可知，合力也可以充當(dāng)向心力，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方，故AC正確；BD.Q帶負(fù)電，若小球帶正電，則正電荷在圖示位置各點(diǎn)受到的電場(chǎng)力指向Q，電場(chǎng)力與重力的合力可能充當(dāng)向心力，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方；但若小球帶負(fù)電，小球受電場(chǎng)力逆著電場(chǎng)線，其與重力的合力不能提供向心力，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面不可能在Q的正下方，小球不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BD【解析】分階段分析討論線圈經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的情況：x由0-a過(guò)程中，根據(jù)E=Blv求解電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)I=E/R求解電流；根據(jù)F=F安=BIL求解外力的表達(dá)式.【詳解】線圈的最右邊從進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到出離磁場(chǎng)時(shí)，即x由0-a過(guò)程中：電動(dòng)勢(shì)E=Bav=kxav；感應(yīng)電流：，方向逆時(shí)針?lè)较颍话才嗔?；線圈勻速運(yùn)動(dòng)，則外力，方向向右；同理線圈的最左邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，即x由a-2a過(guò)程中情況與前者相同，只不過(guò)電流方向是順時(shí)針?lè)较颍峭饬仍沿向右的方向；故選BD.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(guò)程。11、①.②.×1k③.【解析】（1）[1]．歐姆表內(nèi)電源正極接在歐姆表的負(fù)接線柱上，故紅表筆應(yīng)接電壓表的負(fù)接線柱，黑表筆應(yīng)接電壓表的正接線柱（2）[2]．電壓表的內(nèi)阻較大，故歐姆擋選擇開關(guān)應(yīng)選倍率為“×1k（3）[3]．歐姆表內(nèi)阻等于中值電阻（）因?yàn)槎嘤秒姳須W姆擋的電阻刻度中間值為20，所以歐姆表的內(nèi)電阻為20×103Ω，電路中的電流，歐姆表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為12、①.左②.1.20③.AB之間的距離hAB【解析】（1）[1]從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來(lái)越大，也就是說(shuō)明速度越來(lái)越大，與重物相連接的紙帶一端先打出的點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的左端通過(guò)夾子和重物相連接；（2）[2]若x2＝4.80cm，則根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度來(lái)求B的速度大小，得在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度（3）[3]若x1數(shù)據(jù)也已測(cè)出，則可求出A點(diǎn)的速度大小，需要驗(yàn)證的表達(dá)式為重物質(zhì)量m等式兩邊可以約掉，故實(shí)驗(yàn)還需測(cè)出的物理量為AB之間的距離hAB?！军c(diǎn)睛】對(duì)于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做，以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用，紙帶問(wèn)題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問(wèn)題。我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）垂直紙面向外；（2