2025屆北京101中學物理高二第一學期期末考試試題含解析

2025屆北京101中學物理高二第一學期期末考試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，水平勻強磁場的理想邊界MN和PQ均豎直，等腰直角三角形閉合導線框的直角邊恰好和磁場寬度相同。從線框右頂點剛進入磁場開始計時。若線框勻速通過磁場（線框的一直角邊與邊界平行），取逆時針方向為感應電流的正方向，則下列四幅圖中，能正確反映線框中流過的電流隨時間的變化關系的是（）A B.C. D.2、如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑)，小球()A整個過程都做勻速運動B.進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程中球做加速運動C.整個過程都做勻減速運動D.穿出時的速度一定小于初速度3、如圖所示，勻強磁場中有兩個由相同導線繞成的圓形線圈a、b，磁場方向與線圈所在平面垂直，磁感應強度B隨時間均勻增大。a、b兩線圈的半徑之比為2：1，匝數(shù)之比為1：4。線圈中產(chǎn)生的感應電動勢分別為和，某時刻磁通量分別為和，不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法中正確的是A.：=2：1，：=4：1B.：=1：1，：=1：1C.：=2：1，：=1：1D.：=1：1，：=4：14、如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個圓形線圈，線圈平面與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)，當線圈中通以如圖所示方向的電流時，線圈將()A.向磁鐵平移B.遠離磁鐵平移C.邊轉(zhuǎn)動邊向左擺動D.邊轉(zhuǎn)動邊向右擺動5、如圖，一個帶負電的橡膠圓盤處在豎直面內(nèi)，可以繞過其圓心的水平軸高速旋轉(zhuǎn)，當它不動時，在它軸線上、兩處的小磁針均處于靜止狀態(tài)，當橡膠圓盤逆時針（從左向右看）高速旋轉(zhuǎn)時，關于小磁針的情況分析正確的是（）A.兩處小磁針極均向左偏B.兩處小磁針極均向右偏C.處小磁針極向右偏轉(zhuǎn)，處小磁針極向左偏轉(zhuǎn)D.處小磁針極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，處小磁針極向紙面外偏轉(zhuǎn)6、以下關于電場線的說法，正確的是A.電場線是電荷移動的軌跡B.電場線是實際存在的曲線C.電場線是閉合的曲線D.電場線是起始于正電荷，終止于負電荷二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、(多選)氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示．在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A.54.4eV(光子) B.50.4eV(光子)C.48.4eV(電子) D.42.8eV(光子)8、如圖所示，從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場加速后，進入偏轉(zhuǎn)電場，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍，下列方法中正確的是()（）A.使U增大為原來2倍B.使U增大為原來的2倍C.使偏轉(zhuǎn)板的長度增大為原來2倍D.偏轉(zhuǎn)板的距離減小為原來的1/29、設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，如圖所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，忽略重力，以下說法正確的是（）A.這離子必帶正電荷B.A點和B點位于同一高度C.離子在C點時速度最大D.離子到達B點時，將沿原曲線返回A點10、a、b、c三個相同帶電粒子由同一點垂直電場方向同時進入勻強電場（不計粒子相互作用力及重力），其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場，由此可以斷定（）A.三個粒子在電場中的加速度大小相等B.三個粒子進入電場時的初速度相等C.三個粒子在電場中運動時間D.三個粒子在飛行過程中動能的增量三、實驗題：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）圖甲所示，為某同學測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I－U特性曲線的實驗電路圖①根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實驗電路連接起來_____②開關S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應該置于_____端（選填“A”、“B”或“AB中間”）12．（12分）某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池(層疊電池)．為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗室中提供如下器材：A.電流表A1(滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω)；B.電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻未知)；C.滑動變阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值電阻R(阻值990Ω)；E.開關與導線若干該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖甲所示的電路，圖乙為該同學根據(jù)上述設計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1—I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)四、計算題：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，在y軸上A點沿平行x軸正方向以v0發(fā)射一個帶正電的粒子，A點的坐標為（0，），第一象限充滿沿y軸負方向的勻強電場，第四象限充滿方向垂直紙面的勻強磁場（未畫出）．帶電粒子從x軸上C點離開第一象限進入第四象限，C點的坐標為（2a，0）．已知帶電粒子的電量為q，質(zhì)量為m，粒子的重力忽略不計．求：（1）所加勻強電場E的大?。?）若帶正電的粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好能水平向左垂直打在－y軸上D點（未畫出），求第四象限中所加磁場的大小與方向以及D點的坐標（3）若在第四象限只是某區(qū)域中存在大小為，方向垂直紙面向外的圓形勻強磁場，要使帶電粒子仍能水平向左垂直打在－y軸上的D點，求該圓形磁場區(qū)域的最小面積14．（16分）如圖所示，在xOy坐標平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強磁場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子（重力不計）從坐標原點O射入磁場，其入射方向與x的正方向成45°角。當粒子運動到電場中坐標為（3L，L）的P點處時速度大小為v0，方向與x軸正方向相同。求(1)粒子從O點射入磁場時的速度v；(2)勻強電場的場強E和勻強磁場的磁感應強度B；(3)粒子從O點運動到P點所用的時間。15．（12分）輕質(zhì)細線吊著一質(zhì)量為m＝0.64kg、邊長為2L＝0.8m、匝數(shù)n＝10的正方形線圈ABCD，線圈總電阻為R＝1Ω.邊長為L的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示．磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小隨時間變化如圖乙所示，從t＝0開始經(jīng)t0時間細線開始松弛，g取10m/s2.求：(1)在0～4s內(nèi)，穿過線圈ABCD磁通量的變化ΔΦ及線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E；(2)在前4s時間內(nèi)線圈ABCD的電功率；(3)求t0的值.

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】感應電流，線框做勻速直線運動，有效長度發(fā)生變化，電流就發(fā)生變化；0-時間內(nèi)，由右手定則判斷可知，感應電流方向沿逆時針方向，是正的，線框切割磁感線的有效長度l均勻增加，則電流I均勻增加；~時間內(nèi)，由右手定則判斷可知，感應電流方向沿順時針方向，是負的，線框切割磁感線的有效長度l均勻增加，則電流I均勻增加；A．該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結(jié)論相符，選項D正確；故選D。2、D【解析】小球在進、出磁場過程中穿過小球的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，小球要受到阻力，球的機械能一部分轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故進、出磁場過程中均做減速運動，但小球完全進入磁場中運動時，無感應電流產(chǎn)生，小球勻速運動，故A、B、C均錯誤，D正確3、D【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律：，a、b兩線圈產(chǎn)生的感應電動勢之比為：；根據(jù)磁通量，穿過a、b兩線圈的磁通量之比為：A.：=2：1，：=4：1。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.：=1：1，：=1：1。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.：=2：1，：=1：1。與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.：=1：1，：=4：1。與上述結(jié)論相符，故D正確。故選：D4、C【解析】通以順時針的電流，由于處于S極的磁體附近，根據(jù)左手定則可得，線圈左邊安培力垂直紙面向外，右邊安培力垂直紙面向里．從上往下看，導致線圈逆時針轉(zhuǎn)動，由于磁場的不均勻，導致線圈受到安培力的作用向磁鐵靠近．即線圈將邊轉(zhuǎn)動邊向左擺動,C正確,5、B【解析】帶負電橡膠圓盤，逆時針旋轉(zhuǎn)，則圓盤的電流方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，為順時針。由安培定則可知，磁感線從左向右，靜止時小磁針極所指方向即為磁感線的方向，故處小磁針極向右偏，處小磁針極向右偏，ACD錯誤，B正確。故選B。6、D【解析】A.電荷移動軌跡由初速度和受力決定，不一定沿電場線，故選項A不符合題意；BCD.為了形象的描述電場強弱和方向引入了電場線的概念，電場線是假想的線，不是真實存在的線，電場線不閉合不相交，其方向規(guī)定為：從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷，故選項D符合題意，B、C不符合題意二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】根據(jù)玻爾理論，能級間發(fā)生躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差【詳解】由玻爾理論知，基態(tài)的氦離子要實現(xiàn)躍遷，入射光子的能量（光子能量不可分）應該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級差的光子才能被氦離子吸收；而實物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級差，均可能被吸收．氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：△E1=E∞-E1=0-（-54.4eV）=54.4eV△E2=E4-E1=-3.4eV-（54.4eV）=51.0eV△E3=E3-E1=-6.0eV-（-54.4eV）=48.4eV△E4=E2-E1=-13.6eV-（54.4eV）=40.8eV可見，50.4eV和42.8eV的光子不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷．故AC正確，BD錯誤；故選AC8、BD【解析】設電子經(jīng)加速電場加速后的速度為v0，偏轉(zhuǎn)極板的長度為L，板間距離為d．在加速電場中，由動能定理得：qU1＝mv02?0；在偏轉(zhuǎn)電場中，電子做類平拋運動，偏轉(zhuǎn)量為；聯(lián)立以上兩式解得：．要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍，由此式可以判斷出，使U1變?yōu)樵瓉淼?；使U2增大為原來的2倍；使偏轉(zhuǎn)板的長度增大為原來倍；偏轉(zhuǎn)板的距離減小為原來的1/2；選項AC錯誤、BD正確．故選BD【點睛】解答本題的關鍵是：要靈活運用動能定理和平拋運動的規(guī)律，得到最終電子偏轉(zhuǎn)量y的綜合表達式，再根據(jù)題目要求進行討論分析得出結(jié)論9、ABC【解析】A．從圖中可以看出，上極板帶正電，下極板帶負電，帶電粒子由靜止開始向下運動，說明受到向下的電場力，由此可知粒子帶正電，故A正確；B．洛倫茲力總與速度方向垂直，因而洛倫茲力不做功。電場力做功等于動能的變化量，而離子到達B點時的速度為零，所以從A到B電場力所做正功與負功加起來為零，這說明離子在電場中的B點與A點的電勢能相等，即B點與A點位于同一高度，故B正確；C．C點是最低點，從A到C運動過程中電場力做正功。設電場強度為E，離子帶電量為q，A到C的垂直距離為d，離子在C點時的速度為v，根據(jù)動能定理可知離子在C點時速度最大，故C正確；D．只要將離子在B點的狀態(tài)與A點進行比較，就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)（速度為零，電勢能相等）相同，如果右側(cè)仍有同樣的電場和磁場，離子將重復ACB的運動，向右運動，不會返回，故D錯誤。故選ABC。10、ACD【解析】A.相同帶電粒子在電場中的運動，只受電場力作用，根據(jù)Eq=ma，三個粒子加速度大小相等，故A正確；BC.三個粒子都做類平拋運動，且加速度相同．水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動，則有豎直方向有，由圖粒子a、b的豎直位移大小相等，大于c，則得ta=tb>tc；水平方向有x=v0t，由圖知b、c水平位移大小相等，大于a，則va<vb<vc，故B錯誤，C正確D.動能變化量△E=qEy，qE相等，則△Eka=△Ekb>△Ekc，故D正確故選ACD.三、實驗題：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.A端【解析】（1）根據(jù)原理圖連接實物圖如下所示：（2）為了安全和保護儀器不被燒壞，開關S閉合之前，應該移動滑片，使測量電路短路，即將片滑移動到A端12、①.9.0V②.10Ω【解析】表頭及定值電阻充當電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達式，由圖象結(jié)合表達式可得出電動勢和內(nèi)電阻.【詳解】表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：，即，由圖可知，圖象與縱坐標的交點為9.0mA，則有：，解得E=9.0V；由圖象可知圖象的斜率為10×10-3，由公式得圖象的斜率等于，故，解得r=10Ω【點睛】本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進行分析研究四、計算題：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）磁場方向垂直紙面向外．D點的坐標為（0，－）（3）【解析】（1）帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動：y軸負方向：x軸正方向：得：（2）磁場方向垂直紙面向外設帶電粒子離開C點時速度方向與x軸正方向的夾角為α，所以，帶正電的粒子在C點