2025屆安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟物理高二上期末統(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，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形閉合金屬線框abc處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直線框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．當(dāng)線框中通入順時(shí)針方向電流I時(shí)，下列說法正確的是A.bc邊受到的安培力方向垂直于bc邊向上B.ab邊受到的安培力大小為C.ab邊與bc邊受到的安培力的合力大于ac邊受到的安培力D.整個(gè)線框所受的安培力的合力為零2、一個(gè)電容器的規(guī)格是50V,10μF,對(duì)以下數(shù)據(jù)及相關(guān)問題的理解，你認(rèn)為正確的有A.這個(gè)電容器只有加上50V電壓時(shí)，容量才是10μFB.這個(gè)電容器的電容的最大值為10μF當(dāng)帶電荷量較少時(shí)，電容小于10μFC.這個(gè)電容若不帶電，則電容為0D.這個(gè)電容器的電容是10μF，與電容器所加電壓與所帶電量大小無關(guān)3、如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞其軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，放在環(huán)頂部的小磁針最后將()A.N極豎直向上B.N極豎直向下C.N極水平向左D.小磁針在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)4、一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示．下列說法中正確的是A.時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大B.時(shí)刻通過線圈磁通量為0C.時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D.每當(dāng)電流方向變化時(shí)，線圈平面就會(huì)與中性面垂直5、下列說法中正確的是A.磁感線始于N極終于S極，電場(chǎng)線始于正電荷終于負(fù)電荷B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于試探電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與試探電荷電量大小的比值D.某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)體長(zhǎng)度和電流乘積的比值6、如圖所示，用兩根輕細(xì)懸線將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態(tài)。為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向?yàn)椋ǎ〢.tanθ，豎直向上 B.tanθ，豎直向下C.sinθ，平行懸線向下 D.sinθ，平行懸線向上二、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、在平行板電容器極板間有場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．左右兩擋板中間分別開有小孔S1、S2，在其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，磁場(chǎng)邊界ac中點(diǎn)S3與小孔S1、S2正對(duì)．現(xiàn)有大量的帶電荷量均為+q、而質(zhì)量和速率均可能不同的粒子從小孔S1水平射入電容器，其中速率為v0的粒子剛好能沿直線通過小孔S1、S2．粒子的重力及各粒子間的相互作用均可忽略不計(jì)．下列有關(guān)說法中正確的是()A.v0一定等于B.在電容器極板中向上偏轉(zhuǎn)的粒子的速度一定滿足C.質(zhì)量的粒子都能從ac邊射出D.能打在ac邊的所有粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定都相同8、如圖所示，直線MN是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線（方向未畫出）．虛線是一帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下，由a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡為一拋物線，下列判斷正確的是A.粒子所受電場(chǎng)力的方向一定是由M指向NB.帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中動(dòng)能一定逐漸減小C.帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度9、如圖所示，空間有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電的小球質(zhì)量為m，在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30o角的虛線以速度v0斜向上做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)突然將電場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動(dòng)，選O點(diǎn)電勢(shì)為零，重力加速度為g，則A原電場(chǎng)方向豎直向下B.改變后的電場(chǎng)方向垂直于ONC.電場(chǎng)方向改變后，小球的加速度大小為gD.電場(chǎng)方向改變后，小球的最大電勢(shì)能為10、有四個(gè)物體A、B、C、D,物體A、B運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如圖甲所示；物體C、D從同一地點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示．根據(jù)圖象做出的以下判斷中正確的是A.物體A和B均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.在0～3s的時(shí)間內(nèi)，物體A、B的間距逐漸增大C.t=3s時(shí)，物體C、D的速度相同D.在0～3s的時(shí)間內(nèi)，物體C與D的間距逐漸減小三、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）用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)一工件外徑的讀數(shù)如圖所示，讀數(shù)為____________cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)一圓形工件的直徑讀數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_____________mm12．（12分）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=40V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R=24Ω，M為一線圈電阻RM=0.4Ω的電動(dòng)機(jī)，電流表為理想電流表，求：（1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源輸出功率P1是多少？（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4.0A，則通過電動(dòng)機(jī)的電流及電動(dòng)機(jī)輸出功率P2是多少？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，在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>0）的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場(chǎng)。粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸交于M點(diǎn)。已知OP=l，OQ=2l。不計(jì)重力。求：(1)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間距離；(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間。14．（16分）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝15V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝R3＝R4＝8Ω，一電荷量q＝＋3×10－5C的小球，用長(zhǎng)l＝0.1m的絕緣細(xì)線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)。電鍵S合上后，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝37°，已知兩板間距d＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)帶電小球的質(zhì)量;(3)現(xiàn)剪斷細(xì)線，并在此瞬間使小球獲得水平向左的初速度，則小球剛好運(yùn)動(dòng)到左極板，求小球到達(dá)左極板的位置與O點(diǎn)的距離L。15．（12分）某回旋加速器的兩個(gè)半圓金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬盒間存在交變電場(chǎng)，用其加速質(zhì)子。已知金屬盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬盒間縫隙的加速電壓為U，質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為q。求（1）交變電場(chǎng)的頻率f；（2）質(zhì)子加速完畢出射時(shí)的動(dòng)能Ek；（3）質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)n。

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】根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，根據(jù)安培力的計(jì)算公式F=BIL計(jì)算安培力的大小【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)左手定則可知bc邊受到安培力方向垂直于bc邊向下，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：ab邊受到的安培力大小為F=BIL，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：三條邊構(gòu)成閉合的三角形，三邊受到的安培力的合力為零，故ab邊與bc邊受到的安培力的合力等于ac邊受到的安培力，故C錯(cuò)誤，D正確故選D【點(diǎn)睛】本題主要是考查安培力的計(jì)算，牢記安培力的計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵2、D【解析】一個(gè)電容器的規(guī)格是50V,10μF,指的是電容器的最大電壓是50V，若超出這一值，電容器有可能被擊穿，10μF指的是電容器的電容，與電容器所加電壓與所帶電量大小無關(guān)所以選D3、C【解析】帶電金屬環(huán)形成逆時(shí)針電流（從右向左看），根據(jù)安培定則可知，通過金屬環(huán)軸OO’處的磁場(chǎng)方向水平向右，小磁針處的磁場(chǎng)方向水平向左，故小磁針N極最后水平指向左方，所以只有選項(xiàng)C正確；4、C【解析】A.由圖t1時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大值，通過線圈的磁通量為零，故A錯(cuò)誤；B.t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈通過中性面時(shí)，磁通量最大，故B錯(cuò)誤；C.t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由法拉第電磁感電動(dòng)勢(shì)可知，此時(shí)通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大，故C正確；D.每當(dāng)電流轉(zhuǎn)換方向時(shí)，線圈與磁場(chǎng)垂直，故D錯(cuò)誤故選C。點(diǎn)晴：矩形線圈中產(chǎn)生正弦式電流，當(dāng)線圈通過中性面時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，電動(dòng)勢(shì)方向發(fā)生改變．而當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量的變化率最大5、C【解析】磁感線在磁體的外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極形成閉合的曲線；電場(chǎng)線始于正電荷終于負(fù)電荷或者無窮遠(yuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，可能是導(dǎo)線放置方向與磁場(chǎng)平行的緣故，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于試探電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與試探電荷電量大小的比值，選項(xiàng)C正確；某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的最大的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)體長(zhǎng)度和電流乘積的比值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.6、D【解析】要求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，應(yīng)使棒平衡時(shí)所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，懸線拉力的方向不變，由畫出的力的三角形可知安培力的最小值為Fmin=mgsinθ即IlBmin=mgsinθ得Bmin=sinθ方向應(yīng)平行于懸線向上故選D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、AB【解析】A.當(dāng)正粒子向右進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí)，受到的電場(chǎng)力向下，洛倫茲力方向向上，如果大小相等，即解得v0=就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；B.正粒子向上偏轉(zhuǎn)是因?yàn)橄蛏系穆鍌惼澚Υ笥谙蛳碌碾妶?chǎng)力，即v0>，故B正確；C.設(shè)質(zhì)量為m0的粒子的軌跡剛好與bc邊相切，如圖所示由幾何關(guān)系得R+R=，而R=，解得m0=，所以m<的粒子都會(huì)從ac邊射出，而<，故C錯(cuò)誤；D.質(zhì)量不同的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不同，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，D錯(cuò)誤；故選AB8、AC【解析】A、由于該粒子只受電場(chǎng)力作用且做曲線運(yùn)動(dòng)，物體所受外力指向軌跡內(nèi)側(cè)，所以粒子受力分析一定是由M指向N，故A正確；B、粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故B錯(cuò)誤；C、粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確．D、由a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡為一拋物線，說明粒子一定受恒力，即帶電粒子在a點(diǎn)的加速度等于在b點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤；故選AC【點(diǎn)睛】依據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡確定其所受電場(chǎng)力方向是解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的突破口，然后可進(jìn)一步根據(jù)電場(chǎng)線、電場(chǎng)力做功等情況確定電勢(shì)、電勢(shì)能的高低變化情況9、CD【解析】開始時(shí)，小球沿虛線做勻速運(yùn)動(dòng)，可知小球受向下的重力和向上的電場(chǎng)力平衡Eq=mg，小球帶正電，則電場(chǎng)豎直向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；改變電場(chǎng)方向后，小球仍沿虛線做直線運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)力與重力的合力沿著NO方向，因Eq=mg，可知電場(chǎng)力與重力關(guān)于ON對(duì)稱，電場(chǎng)方向與NO成600，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場(chǎng)方向改變后，電場(chǎng)力與重力夾角為1200，故合力大小為mg，小球的加速度大小為g，選項(xiàng)C正確；電場(chǎng)方向改變后，小球能沿ON運(yùn)動(dòng)的距離為，則克服電場(chǎng)力做功為：，故小球的電勢(shì)能最大值為，選項(xiàng)D正確；故選CD.10、BC【解析】位移時(shí)間圖象中傾斜的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，斜率等于速度；坐標(biāo)的變化量表示位移．速度時(shí)間圖象的“面積”表示位移，交點(diǎn)表示速度相等，分析兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，判斷C、D間距離的變化.【詳解】A．由甲圖看出：物體A和B位移時(shí)間圖+象都是傾斜的直線，斜率不變，速度不變，說明物體A和B都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．A圖線的斜率大于B圖線的斜率，A的速度比B的大，則知在0～3s的時(shí)間內(nèi)，A在B的前方，兩者間距逐漸增大，故B正確；C．t=3s時(shí)，物體C、D的圖線相交，兩者速度相同，故C正確；D．由乙圖看出：0-3s內(nèi)，D的速度比C的大，C、D是從同一地點(diǎn)沿同一方向開始運(yùn)動(dòng)的，所以D在C的前方，兩者間距增大．故D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】對(duì)于位移圖象和速度圖象要從圖象的數(shù)學(xué)意義來理解其物理意義，抓住斜率、面積、交點(diǎn)等數(shù)學(xué)意義分析物體的運(yùn)動(dòng)情況三、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、①.3.27cm;②.;【解析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀【詳解】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：3.2cm，游標(biāo)尺上第7個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為0.1×7mm=0.7mm，所以最終讀數(shù)為：3.2cm+0.7mm=3.27cm螺旋測(cè)微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為0.01×5.8mm=0.058mm，所以最終讀數(shù)為1.558mm12、(1)61.44W；(2)87.5W；【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流：電源輸出功率為：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4.0A，故路端電壓為：U=E-Ir=40-4×1=36V