山西省大同鐵路第一中學2025屆物理高二上期末考試試題含解析

山西省大同鐵路第一中學2025屆物理高二上期末考試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，實線和虛線分別表示振幅和頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷，此時M點是波峰與波峰的相遇點．設兩列波的振幅均為A，則A.再過四分之一周期，Q點為振動減弱點B.圖中位于P、N兩處的質(zhì)點正處于平衡位置C.M點為振動加強點，位移始終為2AD.從此刻起，經(jīng)過半個周期，M點的位移為零2、如圖所示，、為兩條平行的水平放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，。磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與兩導軌間夾角為，以速度v水平向右勻速運動，不計導軌和金屬棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為（）A. B.C. D.3、如圖，一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給圓環(huán)一個水平向右的初速度v0，在以后的運動中下列說法正確的是（）A.圓環(huán)可能做勻減速運動B.圓環(huán)不可能做勻速直線運動C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功不可能為4、關(guān)于自然過程中的方向性，下列說法正確的是（）A.摩擦生熱的過程是可逆的B.凡是符合能量守恒的過程都是可逆的C.實際與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有“單向性”或“不可逆性”D.空調(diào)機既能制冷又能制熱，說明熱傳遞不存在方向性5、如圖所示，兩根絕緣細線分別系住a、b兩個帶電小球，并懸掛在O點，當兩個小球靜止時，它們處在同一水平面上，兩細線與豎直方向間夾角分別為、，?，F(xiàn)將兩細線同時剪斷，則（）A.兩球都做勻變速運動 B.落地時兩球水平位移相同C.兩球下落時間 D.a球落地時的速度小于b球落地時的速度6、在勻強磁場中某處P放一個長度為L＝20cm，通電電流I＝0.5A的直導線，測得它受到的最大磁場力F＝1.0N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導線從磁場中撤走，則P處的磁感應強度為（）A.零B.10T，方向豎直向上C.0.1T，方向豎直向下D.10T，方向肯定不沿豎直向上的方向二、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、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強電場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動估計如圖所示，若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法中正確的是（）A.a粒子動能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁場中運動的時間最長D.它們做圓周運動的周期Ta=Tb=Tc8、如圖，實線為等量異種點電荷周圍電場線，虛線是以正點電荷為中心的圓，M點是兩點電荷連線的中點，N點在虛線上．若將一試探正點電荷沿逆時針方向從M點經(jīng)虛線移動到N點，則（）A.電荷所受電場力逐漸減小B.電荷所受電場力大小不變C.電荷將克服電場力做功D.電荷的電勢能保持不變9、鋪設海底金屬油氣管道時，焊接管道需要先用感應加熱的方法對焊口兩側(cè)進行預熱．如圖所示，將被加熱管道置于感應線圈中，當感應線圈中通以電流時管道發(fā)熱，下列說法中正確的是A.采用增大交變電流的頻率，可使焊接效果越好B.采用增大感應線圈電阻值，可使焊接效果越好C.采用金屬電阻率越小的管道材料，焊接效果越好D.感應線圈中通以正弦交流電，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電10、如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，板間場強為E，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．從兩板左側(cè)中點c處射入一束粒子(不計重力),這些粒子都沿直線運動到右側(cè)，從d孔射出后分成兩束，且運動半徑不同，則下列判斷正確的是()A.這束粒子中一定有兩種不同速度的粒子B.這束粒子中一定有正負兩種粒子C.這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子D.a、b兩板間的勻強電場方向一定由b指向a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）磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實驗證明：（1）如圖（a）所示，在重復奧斯特的電流磁效應實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導線應______．此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________（填順時針或逆時針）A.平行于南北方向，位于小磁針上方B.平行于東西方向，位于小磁針上方C.平行于東南方向，位于小磁針下方D.平行于西南方向，位于小磁針下方（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________．（填選項代號）A.加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C.加一電場，電場方向沿z軸負方向D.加一電場，電場方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導線，當通以相同方向的電流時，它們相互________（填排斥或吸引），當通以相反方向的電流時，它們相互___________（填排斥或吸引），這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用.12．（12分）將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V．可是這種電池并不能點亮手電筒上額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡，原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測得還不足3mA．為了較精確地測定“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻．提供的實驗器材有：A.電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω）B.電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）C.電壓表V（量程0～1.5V，內(nèi)阻約為3kΩD.滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流為1A）E.滑動變阻器R2（阻值0～3kΩ，額定電流為1A）F.電鍵，導線若G.水果電池(1)應選圖______（選填“a”或“b”）電路圖進行實驗(2)實驗中電流表應選用__________，滑動變阻器應選用___________（均用序號字母表示）(3)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點、連線得到水果電池的路端電壓隨電流變化的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，水果電池的電動勢E=___________V.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，一根長L=0.2m的金屬棒放在傾角為θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A電流，方向如圖所示，整個裝置放在磁感應強度大小為B=0.6T，豎直向上的勻強磁場中，金屬棒恰能靜止在斜面上，則（sin37°=0.6，cos37°=0.8）：(1)該棒所受安培力的大小為多少？(2)該棒的重力為多少？14．（16分）如圖甲所示，一匝數(shù)N=10匝、總電阻R=2.5Ω、ad長L1=0.4m、ab寬L2=0.2m的勻質(zhì)矩形金屬線框靜止在粗糙水平面上，線框的bc邊正好過半徑r=0.1m的圓形磁場的直徑，線框的左半部分處于垂直線框平面向上的勻強磁場區(qū)域內(nèi)，磁感應強度B0=1T，圓形磁場的磁感應強度為B，方向垂直線框平面向下，大小隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，已知線框與水平面間的最大靜摩擦力f=3.0N，π≈3.求：(1)t=0時刻穿過線框的磁通量大小；(2)線框何時開始滑動.15．（12分）如圖所示，間距為的足夠長的平行光滑導軌MN、PQ傾斜放置，傾角為，在導軌頂端連接一阻值為的定值電阻．質(zhì)量為、電阻也為r的金屬桿ab垂直導軌跨放在導軌上，整個裝置處于垂直導軌平面向上、磁感應強度大小為的勻強磁場中．讓金屬桿ab從圖示位置由靜止釋放，到達cd位置時達到最大速度，不計導軌電阻，金屬桿始終與導軌接觸良好，重力加速度為求：金屬桿ab在傾斜導軌上滑行的最大速度；金屬桿ab在導軌上從開始運動到達到cd位置的過程中，通過定值電阻的電荷量，求這段時間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱

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】A．由圖知Q點是波谷和波谷疊加，正處在波谷，故A錯誤；B．P、N兩點是波谷和波峰疊加，位移始終為零，即處于平衡位置，故B正確；C．由圖可知M點為波峰與波峰相遇，振動的加強點，其振幅為2A，但并不是位移始終為2A，故C正確；D．M點為波峰與波峰相遇，半個周期后為波谷與波谷相遇，M點處于波谷，位移為，故D錯誤2、A【解析】金屬棒的感應電動勢為流過金屬棒中的電流為所以A正確；BCD錯誤；故選A。3、C【解析】分情況對圓環(huán)受力分析，第一種情況圓環(huán)受到向下的重力，向上的支持力、向上洛倫茲力、水平向左的摩擦力，圓環(huán)受到的洛倫茲力變小，支持力變大，摩擦力增大，圓環(huán)做加速度增大的減速運動，最后速度減為零；第二種情況支持力為零，圓環(huán)受到的摩擦力為零，這種情況下圓環(huán)做勻速直線運動。第三種情況隨著速度減小，支持力減小，摩擦力減小，此時圓環(huán)做加速度減小的減速運動，當支持力減為零后做勻速運動。由以上分析可知圓環(huán)可能做勻速運動或變減速運動，不可能做勻減速運動，故A錯誤；B．由受力分析第二種情況可知圓環(huán)可能不受摩擦力作用，合力為零，這種情況下圓環(huán)做勻速直線運動，故B錯誤；C．由受力分析第一種情況可知當圓環(huán)受到向上的支持力，圓環(huán)做加速度逐漸增大的減速運動，最后速度減為零，由動能定理可得圓環(huán)克服摩擦力所做的功為，故C正確。D．由受力分析第三種情況可知當圓環(huán)受到向下的支持力時，圓環(huán)做加速度逐漸減小的減速運動，當支持力減為零時開始做勻速直線運動，由平衡關(guān)系可得設克服摩擦力做功為W，由動能定理可得解得圓環(huán)克服摩擦力所做的功為，故D錯誤。故選擇C選項。4、C【解析】A．摩擦生熱的過程是不可逆的，選項A錯誤；B．能量守恒具有單向性，一般是不可逆，選項B錯誤；C．實際與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有“單向性”或“不可逆性”’，選項C正確；D．空調(diào)機既能制冷又能制熱，并不能說明熱傳遞不存在方向性，只是在反向時，要引起其他方面的變化，選項D錯誤。故選C。5、D【解析】設兩球之間的庫侖力大小為，當兩小球靜止時，則有因為，所以有將兩細線同時剪斷后，兩球在豎直方向只受重力，在豎直方向做自由落體運動，所以兩球下落時間相同；在下落過程中，兩球處于同一水平面，在水平方向上，由于庫侖斥力的作用下，導致間距的增大，從而使得庫侖力減小，則水平方向的加速度減小，所以兩球不可能做勻變速運動；根據(jù)可知，加速度根據(jù)可知兩球落地時水平位移根據(jù)可知落地時球落地時的速度小于球落地時的速度，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。6、D【解析】當通電導線垂直放入磁場中時，所受的安培力最大，由求得磁感應強度B，磁感應強度B方向與安培力方向是垂直關(guān)系【詳解】由題意，導線與磁場垂直時所受安培力最大，根據(jù)得因磁感應強度B方向與安培力方向是垂直關(guān)系，故知B的方向肯定不是豎直向上，磁感應強度由磁場本身決定，與是否有電流無關(guān)，故將該通電導線從磁場中撤走，則P處的磁感應強度保持不變，故D正確，ABC錯誤。故選D?！军c睛】解決本題關(guān)鍵要知道當通電導線垂直放入磁場中時，所受的安培力最大，掌握安培力公式，并知道安培力與磁感應強度垂直。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、BD【解析】三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進入勻強磁場中，則運動半徑的不同，導致運動軌跡也不同．運動軌跡對應的半徑越大，粒子的速率也越大．而運動周期它們均一樣，運動時間由圓弧對應的圓心角決定【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子的動能：，則可知三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子速率最小，動能最小，c粒子速率最大．c粒子動能最大，故A錯誤，B正確；由于粒子運動的周期，粒子在磁場中運動的時間：，可知，三粒子運動的周期相同，a在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最大，運動的時間最長，故C錯誤，D正確．所以BD正確，AC錯誤【點睛】帶電粒子在磁場、質(zhì)量及電量相同情況下，運動的半徑與速率成正比，從而根據(jù)運動圓弧來確定速率的大??；運動的周期均相同的情況下，可根據(jù)圓弧的對應圓心角來確定運動的時間的長短8、AC【解析】A、B、由電場線的分布情況可知，N處電場線比M處電場線疏，則N處電場強度比M處電場強度小，由電場力公式F=qE可知正點電荷從虛線上M點移動到N點，電場力逐漸減小，故A正確，B錯誤．C、D、根據(jù)順著電場線方向電勢降低，知虛線上各點的電勢比正電荷處的電勢低，根據(jù)U=Ed知：N與正電荷間的電勢差小于M與正電荷的電勢差，所以N點的電勢高于M點的電勢，從M點到N點，電勢逐漸升高，正電荷的電勢能逐漸增大，則電場力做負功，故C正確，D錯誤．故選AC.【點睛】解答本題關(guān)鍵掌握等量異號點電荷電場線分布情況，知道電場線的物理意義：疏密表示電場強勢相對大小，方向反映電勢的高低．運用公式U=Ed定性分析電勢差的大小9、ACD【解析】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律分析電流變化的頻率與焊縫處的溫度升高的關(guān)系．焊縫處橫截面積小，電阻大，電流相同，焊縫處熱功率大，溫度升的很高【詳解】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應電動勢越大，感應電流越大，焊縫處的溫度升高的越快．故A正確．當增大感應線圈電阻，相當于減小了交流電的電流，電流的峰值變小，在頻率不變的情況下，單位時間電流的變化量變小，即電流的變化率變小，則磁場的變化率變小，磁通量的變化率變小，加熱效果減弱，故B錯誤；采用金屬電阻率越小的管道材料，會在焊接的管道中產(chǎn)生較大的電流，焊接效果越好，選項C正確；感應線圈中通以正弦交流電，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電，選項D正確；故選ACD.10、BC【解析】粒子在平行金屬板間沿直線運動，說明洛倫茲力和電場力平衡，由此得出兩種粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏轉(zhuǎn)方向及半徑不同，結(jié)合左手定則及半徑公式可知電性和比荷關(guān)系，由正負粒子的板間勻速直線，通過受力分析得出電場方向；【詳解】A、粒子在速度選擇器中沿直線運動，說明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A錯誤；B、粒子從小孔射出后，分成兩束，偏轉(zhuǎn)方向不同，根據(jù)左手定則知，兩種帶電粒子電性相反，即這束粒子中一定有正負兩種粒子，故B正確；C、粒子射出小孔后，進入右側(cè)磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)，得半徑，半徑不同，則不同，所以這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子，故C正確；D、正負兩種粒子從左側(cè)向右側(cè)沿直線運動，對于帶正電粒子，洛倫茲力向上，電場力向下，所以電場方向一定由a指向b，故D錯誤；故選BC【點睛】關(guān)鍵是知道速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性三、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.A②.逆時針③.B④.吸引⑤.排斥【解析】（1）無通電導線時小磁針S極向南，所以為使實驗方便效果明顯，導線應平行于南北方向位于小磁針上方，根據(jù)左手定則，可以判斷出從上向下看小磁針旋轉(zhuǎn)方向為逆時針，故選A；（2）電子束運動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明運動電荷受到了磁場力，由左手定則知a為陰極；故B對（3）由圖可知，當通入的電流方向相同時，導線靠攏，說明兩導線相互吸引；當通入電流方向相反時，導線遠離，說明兩導線相互排斥；12、①.a②.A③.E④.1.35【解析】（1）電流表的內(nèi)阻很小，分擔的電壓很小，可以忽略，所以用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻時，電流表采取外接法誤差較?。?）由題意可知，選擇電流表量程；通過水果電池的內(nèi)阻大小，選擇合適的電流表和滑動變阻器（3）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內(nèi)阻【詳解】（1）水果電池內(nèi)阻較大，電流表內(nèi)阻較小，電流表分壓較小，為減小實驗誤差，電流表采取外接法，因此需要選擇圖a所示實驗電路（2）由題意可知，電流表選擇量程是3mA的A即可；電源的內(nèi)阻大約，若選用0～10Ω的滑動變阻器，移動滑片，電流基本不變，所以本實驗中滑動變阻器應選用E（3）U-I圖線的縱軸截距等于電源的電動勢，由圖示圖線可知，電源電動勢：E=1.35V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）0.6N（2）0.8N【解析】（1）金屬棒受到的安培力的大小:FA=BIL=0.6×5×0.2N=0.6N（2）根據(jù)共點力平衡得解得14、（1）0.01Wb（2）0.2s【解析】穿過線框的磁通量由兩部分組成，根據(jù)磁通量Φ=BS，即可求解；根據(jù)法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律，即可求解感應電流的大??；根據(jù)安培力表達式，結(jié)