2025屆湖南省永州市東安縣第一中學(xué)物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

2025屆湖南省永州市東安縣第一中學(xué)物理高二上期末經(jīng)典試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，長方體金屬塊邊長之比a：b：c=3：1：2，將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為I；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為（設(shè)金屬塊的電阻率不變）（）A.I B.9I/4C.4I/9 D.2I2、如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。磁場由兩個相同、前后平行放置、圓心在一條直線上的通電的勵磁線圈產(chǎn)生，其產(chǎn)生的磁場在線圈間是勻強磁場，已知磁場方向垂直紙面向外，電子槍發(fā)射電子束，速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小通過電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強弱通過勵磁線圈中的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.只減小勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變小B.只降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小C.只增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大D.只升高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大3、如圖所示，兩根相距為L平行放置的光滑導(dǎo)軌，與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直導(dǎo)軌向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為m，電阻為r的通電金屬桿ab位于導(dǎo)軌上，若ab恰好在導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于通過ab的電流的方向和大小的說法正確的是()A.方向由b到a，大小I＝B.方向由b到a，大小I＝C.方向由a到b，大小I＝D.方向由a到b，大小I＝4、如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把同一正方形閉合線圈拉入有界勻強磁場區(qū)域的過程中，已知vl=3v2．則在先后兩種情況下A.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2=3：1B.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2=1：3C.線圈所受到的安培力之比為F1：F2=1：9D.線圈所受到的安培力之比為F1：F2=9：15、下列關(guān)于幾種傳感器的說法不正確的是（）A.電子秤所使用的測力裝置是力傳感器B.電飯鍋常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度不可能達到103℃，開關(guān)按鈕就不會自動跳起C.電熨斗需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)溫度旋鈕，使升降螺絲上移并推動彈性銅片上移D.霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學(xué)量6、由庫侖定律可知，真空中兩個靜止的點電荷，當(dāng)所帶電荷量分別q1和q2，其間距為r時，它們之間靜電力的大小為，式中k為靜電力常量。在國際單位制中，k的單位是（）A.N·m2/C2 B.C2/(N·m2)C.N·m2/C D.N·C2/m2二、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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列方法可行的是（）A.增大磁場的磁感應(yīng)強度 B.減小狹縫間的距離C.增大D形金屬盒的半徑 D.增大兩D形金屬盒間的加速電壓8、如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線上方是一勻強磁場B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進入磁場，最后又落回原處，運動過程中線圈平面保持在豎直面內(nèi)，不計空氣阻力，則（）A.上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功B.上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功C.上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程克服重力做功的平均功率D.上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程克服重力做功的平均功率9、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置，則帶電粒子獲得的最大動能與下列哪些因素有關(guān)（）A.加速電場的電壓大小 B.勻強磁場的磁感應(yīng)強度C.交流電的頻率 D.D形金屬盒的半徑10、如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點沿著與y軸夾角為30°的方向進入磁場，運動到A點時速度方向與x軸的正方向相同，不計粒子的重力，則A.該粒子帶正電B.A點與x軸的距離為C.粒子由O到A經(jīng)歷時間t＝D.運動過程中粒子的速度不變?nèi)?、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）某興趣小組研究一金屬絲的物理性質(zhì)（1）首先用螺旋測微器測量其直徑,其值__________mm（2）有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)尺上有20個小的等分刻度．用它測量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是__________mm12．（12分）帶電粒子A（質(zhì)量為m、電量為q）和帶電粒子B（質(zhì)量為4m、電量為2q）．垂直磁感線射入同一勻強磁場中（不計重力），若以相同速度入射，則軌道半徑之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.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）如圖甲所示，螺線管線圈的匝數(shù)n=1000匝，橫截面積S=40cm2，螺線管線圈的電阻r=2.0Ω，R=3.0Ω，R=5.0Ω．穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按圖乙所示規(guī)律變化，求：（1）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小；（2）R1消耗的電功率。14．（16分）在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為l＝0.4m，如圖15所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、接入電路的電阻為R=1Ω的金屬桿cd，金屬桿與框架垂直且接觸良好，框架電阻不計．若cd桿以恒定加速度a＝2m/s2，由靜止開始沿框架向右做勻變速直線運動，則：(1)在2s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？(2)第5s末，回路中的電流多大？(3)作用在cd桿上的水平外力F隨時間變化的關(guān)系式？15．（12分）如圖所示，在電子槍右側(cè)依次存在加速電場，兩水平放置的平行金屬板和,豎直放置的熒光屏。加速電場的電壓為，兩平行金屬板的板長、板間距離均為,熒光屏距兩平行金屬板右側(cè)距離也為。電子槍發(fā)射的質(zhì)量為、電荷量為的電子，從兩平行金屬板的中央穿過，打在熒光屏的中點。不計電子進入加速電場前的速度及電子重力。(1)求電子進入兩金屬板間時的速度大小;(2)若兩金屬板間只存在垂直紙面向外的勻強磁場(如圖)，求電子到達熒光屏的位置與點距離的最大值和此時磁感應(yīng)強度的大小;(3)若兩金屬板間只存在豎直方向的勻強電場，兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為，電子會打在熒光屏上某點，該點距點距離為，求此時與的比值。

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、B【解析】根據(jù)電阻定律可確定AB及CD時的電阻，再由歐姆定律即可確定電流【詳解】設(shè)b長為l；根據(jù)電阻定律可知：；則接AB時，電阻；當(dāng)接CD時，電阻；由歐姆定律可知：；則；故選B2、B【解析】根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向是順時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有：…①電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：②解得：…③④AC．可見增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強，由③式可得，電子束的軌道半徑變小。由④式知周期變小，而減小勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場減弱，由③式可得，電子束的軌道半徑變大。由④式知周期變大；故AC錯誤；BD．提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變；降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小；周期不變，故B正確，D錯誤；故選B。3、A【解析】金屬桿靜止時，所受的安培力F沿斜面向上，由左手定則知桿ab中電流方向由b到a，桿受力如圖所示：由平衡條件得：F＝mgsinθ，又F＝BIL，聯(lián)立解得：，故A正確，BCD錯誤4、A【解析】A、B項：感應(yīng)電動勢為，感應(yīng)電流為，所以電流之比等于速度之比等于3：1，故A正確，B錯誤；C、D項：由安培力公式可知，安培力之比等于速度之比等于3：1，故CD錯誤故選A5、C【解析】A．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，利用通過應(yīng)力片的電流一定，壓力越大，電阻越大，應(yīng)力片兩端的電壓差越大，將力信號變成電信號，故A正確，不符合題意；B．鐵氧體在103℃失去磁性；電飯鍋常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)溫度就不可能達到103℃，開關(guān)按鈕就不會自動跳起；故B正確，不符合題意；C．電熨斗需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移，當(dāng)溫度升到較高，金屬片發(fā)生彎曲較厲害觸點才斷開，故C錯誤，符合題意；D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學(xué)量，故D正確，不符合題意。故選C。6、A【解析】本題考查國際單位制的轉(zhuǎn)化?！驹斀狻緼BCD.由庫侖力公式可知：則k的單位為N·m2/C2，故A正確BCD錯誤。故選A。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】由洛倫茲力提供向心力，可知計算得出則動能可知，動能與加速的電壓無關(guān)，與狹縫間的距離無關(guān)，與磁感應(yīng)強度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動能，故選AC。8、AC【解析】由分析上升和下落受力情況可知，上升過程與下落過程經(jīng)歷的路程相等，但上升過程平均速度較大，安培力較大，所以克服磁場力做的功較多；上升和下落克服重力做功和重力做功相等，但上升過程時間較短，所以平均功率較大9、BD【解析】帶電粒子在磁場中，做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)得最大速度則最大動能最大動能與金屬盒的半徑以及磁感應(yīng)強度有關(guān)，與交流電的頻率和加速電壓的大小無關(guān)，故AC錯誤，BD正確。故選BD。10、BC【解析】根據(jù)題意作出粒子運動的軌跡如圖所示：A．根據(jù)左手定則及曲線運動的條件判斷出此電荷帶負電，故A錯誤；B．設(shè)點A與x軸的距離為d，由圖可得：r-rcos60°=d所以d=0.5r而粒子的軌跡半徑為，則得A點與x軸的距離為：，故B正確；C．粒子由O運動到A時速度方向改變了60°角，所以粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為θ=60°，所以粒子運動的時間為故C正確；D．由于粒子的速度的方向在改變，而速度是矢量，所以速度改變了，故D錯誤三、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.（均正確）②.【解析】螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，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；【詳解】（1）由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：（均正確）；（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)尺上第11個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為：，所以最終讀數(shù)為：【點睛】對于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有關(guān)測量12、①1:2②.1:2【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后根據(jù)粒子軌道半徑公式、周期公式.【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得：，解得：，則：；粒子做圓周運動的周期：，周期之比：；【點睛】本題考查了帶電粒子在磁場中的運動，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子做圓周運動的軌跡半徑，根據(jù)軌道半徑公式與周期公式可以解題.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）8V（2）1.92W【解析】（1）由乙圖中可知，磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，那么在（甲）圖的線圈中會產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢。磁感應(yīng)強度的變化率等于B-t圖象的斜率，則感應(yīng)電動勢為代入數(shù)據(jù)解得：E=8V（2）電路中的感應(yīng)電流為：R1消耗的電功率為：代入數(shù)據(jù)解得：14、(1)0.16V(2)0.8A(3)0.1+0.0128t【解析】（1）由運動學(xué)公式求出金屬桿的位移，然后應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢（2）由勻變速直線運動的速度公式求出速度，由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，然后由歐姆定律求出感應(yīng)電流（3）應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出F的表達式【詳解】（1）金屬桿2s內(nèi)的位移：x＝at2＝4m由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=代數(shù)得E=0.16V（2）金屬桿第5s末的速度v′＝at＝10m/s此時回路中的感應(yīng)電動勢：E′＝Blv′則回路中的電流為：（3）金屬桿做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得F－F安＝ma且F安＝BIlI＝v=at即F=0.1+0.0128t【點睛】對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問題，根據(jù)平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題，根據(jù)動能定理、功能關(guān)系等列方程求解15、(1)(2),(3)【