山西省大同市靈丘縣2025屆物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

山西省大同市靈丘縣2025屆物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題考生請注意：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，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，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，等腰直角三角形區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強磁場，左邊有一形狀完全相同的等腰直角三角形導線框，線框從圖示位置開始水平向右勻速穿過磁場區(qū)域，規(guī)定線框中感應電流沿逆時針方向為正方向，線框剛進入磁場區(qū)域時感應電流為i0直角邊長為L，其感應電流i隨位移x變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.2、如圖所示的彈簧振子，彈簧的勁度系數為k。當彈簧伸長了x時，彈簧對小球的彈力大小為（）A. B.C.kx D.kx23、如圖所示，空間有一水平勻強電場，在豎直平面內有一初速度v0的帶電微粒，沿圖中虛線由A運動至B，其能量變化情況是(重力不能忽略)（）A.動能減少，重力勢能增加,電勢能減少B.動能減少，重力勢能增加,電勢能增加C.動能不變，重力勢能增加,電勢能減少D.動能增加，重力勢能減少,電勢能減少4、某區(qū)域的電場線分布如圖所示，M、N、P是電場中的三個點，則下列說法正確的是A.P、N兩點場強不等，但方向相同B.試探電荷在M受到的電場力小于N點受到的電場力C.試探電荷在P點的電勢能一定小于在N點的電勢能D.帶正電的粒子僅在電場力作用下，一定沿電場線PN運動5、下列說法正確的是（）A.任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數倍B.根據場強的定義式E=，電場中某點的電場強度和試探電荷的電荷量成反比C.各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D.電源的電動勢與外電路有關，外電路電阻越大，電動勢就越大6、如圖所示四幅圖中，勻強磁場磁感應強度大小都為B，導體中的電流大小都為I，導體的長度都為L，A、B、C三個圖中的導體都與紙面平行，則四幅圖中導體所受安培力大小不等于BIL的是A. B.C. D.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、下列儀器或設備在使用過程中應用了靜電現象的有()A.避雷針 B.指南針C.靜電復印機 D.變壓器8、如圖甲所示，質量的“”形金屬細框豎直放置在兩水銀槽中，“”形框的水平細桿CD長L=0.20m，處于磁感應強度大小B1=0.1T，方向水平向右的勻強磁場中，有一匝數n=300，面積S=0.01m2的線圈通過開關S與兩水銀槽相連，線圈處于與線圈平面垂直，沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應強度B2隨時間t變化的關系如圖乙所示，t=0.22s時閉合開關S，細框瞬間跳起（細框跳起瞬間安培力遠大于重力），跳起的最大高度h=0.20m，不計空氣阻力，重力加速度，下列說法正確的是A.0~0.10s內線圈中的感應電動勢大小為3VB.開關S閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC.磁感應強度B2的方向豎直向下D.開關S閉合瞬間，通過細桿CD的電荷量為0.03C9、霍爾傳感器測量轉速的原理圖如圖所示，傳感器固定在圓盤附近，圓盤上固定4個小磁體．在a、b間輸入方向由a到b的恒定電流，圓盤轉動時，每當磁體經過霍爾元件，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓，檢測單位時間內的脈沖數可得到圓盤的轉速．關于該測速傳感器，下列說法中正確的有A.圖示位置時刻c點電勢高于d點電勢 B.圓盤轉動越快，輸出脈動電壓峰值越高C.c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉速的4倍 D.增加小磁體個數，傳感器轉速測量更準確10、等量異種點電荷電場中，是兩點電荷連線的中垂線，一帶電粒子僅在電場力作用下從a處沿虛線軌跡運動到b，則（）A.a處的電勢小于b處的電勢B.粒子在a處的電勢能大于在b處的電勢能C.粒子在b處的加速度大小大于在a處的加速度大小D.粒子在a處的速率小于在b處的速率三、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）（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖1所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為______________mm（2）如圖2所示是一個雙量程電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0～3V，當使用a、c兩個端點時，量程為0～15V．已知電流表的內阻Rg為400Ω，滿偏電流Ig為500μA．則電阻R1和R2的值應該分別為________Ω和________Ω12．（12分）某實驗小組利用圖（甲）所示的器材測量一節(jié)干電池的電動勢和內電阻。現有的實驗器材為：A．待測干電池（電動勢約為1.5V）B．電壓表（量程3V，內阻約5kΩ）C．電流表（量程0.6A，內阻約0.5Ω）D．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）E．開關、導線若干（1）在圖（甲）中用筆畫線代替導線將電路連接完整，要求滑片位于最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大_____；（2）他們根據實驗數據繪制出的U﹣I圖象如圖（乙）所示，其中U是電壓表的讀數，I是電流表的讀數。由此可以得到干電池的電動勢E＝_____V，內電阻r＝_____Ω．（結果保留兩位有效數字）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）質譜儀是分離和檢測不同同位素的儀器，由靜電分析器和磁分析器等組成的質譜儀如圖所示。左側靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點等距離處各點的場強大小相等的徑向電場。右側的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行，兩邊界間距近似為零。從離子源射出的速度很小（可認為是零）。質量為m、電荷量為q的離子經加速電場加速后以速度v從M點射入靜電分析器，沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運動，從N點水平射出進入磁分析器，最后打在豎直放置于磁分析器左邊界的探測板上Q點（Q點未標出），不計離子重力和離子間的相互作用。（1）求加速電場的電壓和靜電分析器中徑向電場的電場強度大??；（2）計算探測板上Q點到O點的距離和離子從M點到Q點的運動時間；（3）若兩種質量分別為m1和m2的同位素離子分別以速度v1和v2從N點射入右側的磁分析器中，求兩種離子打在探測板上的位置到N點的距離之比。14．（16分）如圖所示，在xOy坐標平面的第一象限內有一沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限內有一垂直于平面向里的勻強磁場，現有一質量為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）如圖，足夠大的光滑水平面上放著質量為M的滑塊，質量為m的光滑小球從高h處由靜止開始沿滑塊的曲面滑下，到達水平面后碰到一端固定在豎直擋板上的輕彈簧后，等速方向彈回．曲面末端切線水平，重力加速度大小為g．求：（1）彈簧第一次被壓縮時的最大彈性勢能；（2）若M=2m，小球再次滑上滑塊所能達到的最大高度

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、B【解析】在線框進入磁場的過程中，位移為，磁通量先增大再減小，所以感應電流方向先是逆時針，后是順時針，當右邊和斜邊切割長度相等時感應電流為零，接著又反向增大，在一端時的位置如圖所示，以后有效切割長度逐漸減小到零，則感應電動勢逐漸減小到零，感應電流逐漸減小到零；當時，感應電流大小為；當時，感應電流大小為，方向沿順時針方向，為負值A.圖像與分析不符，A錯誤B.圖像與分析相符，B正確C.圖像與分析不符，C錯誤D.圖像與分析不符，D錯誤2、C【解析】由胡克定律可知，當彈簧伸長了x時，彈簧對小球的彈力大小為故C正確，ABD錯誤。故選C。3、B【解析】由題，帶電微粒做直線運動，所受的合力必須與AB在同一直線上，則知帶電微粒所受電場力方向水平向左，所以合力方向與速度方向相反，合力做負功，由動能定理得知，動能減小。重力做負功，重力勢能增加。電場力做負功，則電勢能增加，B正確，ACD錯誤。故選B。4、B【解析】A．P、N兩點場強不等，而且在一條曲線上，切線方向不同，場強方向不同，A錯誤；B．N點電場線密，場強大，試探電荷在這受到的電場力大，B正確；C．不知道試探電荷的正負，沒辦法判斷電勢能，C錯誤；D．帶正電粒子僅在電場力作用下，由于電場線曲線，所以不沿電場線PN運動，D錯誤；故選B。5、A【解析】A．目前認為自然界中任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數倍，故A正確；B．電場中某點的電場強度與試探電荷的電荷量無關，故B錯誤；C．各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯誤；D．電源的電動勢與外電路無關，故D錯誤。故選A。6、C【解析】只有當電流與磁場垂直時，安培力大?。篎=BIL；ABD．三個圖中磁場方向與電流方向垂直，故安培力大小均為BIL，選項ABD不符合題意；C．圖中電流與磁場平行，安培力為零，選項C符合題意；故選C.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】利用靜電現象的原理的是避雷針和靜電復印機，而指南針是利用地磁場的原理，而變壓器是利用電磁感應的原理制成的，故AC正確，BD錯誤。故選AC。8、BD【解析】A.由圖像可知內，線圈中感應電動勢大小，A錯誤；BC.由題意可知細桿所受安培力方向豎直向上，由左手定則可知電流方向為，由安培定則可知感應電流的磁場方向豎直向上，由圖示圖像可知，在內穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律可得磁感應強度方向豎直向上，故B正確C錯誤；D.對細框由動量定理得，細框豎直向上做豎直上拋運動，電荷量，解得，D正確9、CD【解析】A．霍爾元件中移動的是自由電子，根據左手定則，電子向上表面偏轉，即c點，所以d點電勢高于c點，故A錯誤；B．最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設霍爾元件的長寬厚分別為a、b、c，有所以輸出脈動電壓峰與圓盤轉動快慢無關，故B錯誤；C．當小磁體靠近霍爾元件時，就是會產生一個脈沖電壓，因此c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉動頻率的4倍，即為轉速的4倍，故C正確；D．當增加小磁體個數，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓頻率變高，那么傳感器轉速測量更準確，故D正確。故選CD。10、BD【解析】A.從正電荷到負電荷是一條電場線，沿著電場線方向，電勢逐漸降低，中垂線是一條等勢線，則a處的電勢大于b處的電勢，故A錯誤；B.根據運動軌跡可知，軌跡往右偏，則受到的電場力大致向右，則電場力做正功，電勢能要減小，則粒子在a處的電勢能大于在b處的電勢能，故B正確；C.觀察圖中可以發(fā)現，a處電場強度大于b處電場強度，則a處受到的電場力更大，再由牛頓第二定律知，所以粒子在a處的加速度大小大于在b處的加速度大小，故C錯誤；D.電場力做正功，則動能增加，可知粒子在b處的速率大于在a處的速率，故D正確。故選：BD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、①.0.517(0.515-0.519均正確)②.5600③.24000【解析】改裝后的量程為據此可求出根據電路圖，應用并聯(lián)電路特點與歐姆定律求出點阻值（1）螺旋測微器的讀數為；（2）接a、b時，為串聯(lián)的，則；接a、c時，為串聯(lián)的和，則；12、①.②.1.4③.0.91【解析】（1）[1]．本實驗采用相對電源的電流表外接法；滑動變阻器采用限流接法，為了讓滑片位于最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，應接滑動變阻器右下方和上方任一接線柱；如圖所示。（2）[2][3]．在U﹣I圖象中圖象與縱坐標的交點等于電源的電動勢，所以由圖可以讀出電源的電動勢為1.4V；圖象中的斜率絕對值表示電源的內阻，所以電源的內阻為r＝＝0.91Ω。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），；（3）。【解析】（1）離子在加速電場中，根據動能定理可知解得U＝離子在靜電分析器中做勻速圓周運動，電場力提供向心力解得（2）離子進入磁分析器中，洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動qvB＝m解得半徑根據幾何關系可知，OQ的距離x＝2r﹣r0＝離子從M點到N點的運動時間t1＝從N點到Q點的運動時間為總時間t＝t1+t2＝（3）由洛倫茲力提供向心力可知解得則兩種離子打在探測板上的位置到N點的距離之比為＝。14、(1)；(2)；；(3)