2025届安徽省无为县开城中学物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

2025届安徽省无为县开城中学物理高二第一学期期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为()A. B.2C. D.32、如图所示，矩形abcd的ad、bc边长为2L，ab、cd边长为L。一半径为L的半圆形区域（圆心O在bc中点）内有方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子从b点以速度v0沿bc方向射入磁场，粒子恰能通过d点。不计粒子的重力，则粒子的速度v0大小为A. B.C. D.3、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知()A.0.01s时刻线圈处于中性面位置B.0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零C.该交流电流的有效值为2AD.该交流电流的频率为50Hz4、如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N极匀速平移到S极的过程中，线框中的感应电流的情况是()A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流5、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用6、如图所示，空间中有宽为d的平行边界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，MN、M′N′为磁场边界，MN左侧有一个电荷量为q的带正电粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN进入磁场后，离开磁场时的速度方向与M′N′成θ=30°，不考虑粒子重力，则（）A.粒子P进入磁场后做匀速圆周运动，半径为2dB.粒子P进入磁场时的速度越大，在磁场中运动的时将越长C.粒子P以速度v0进入磁场后，在磁场运动过程中洛伦兹力的冲量为D.粒子P进入磁场的速度小于时，粒子P将从MN离开磁场二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不为零D.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.若气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大8、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用变化的磁场产生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示．在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室（图中所示为其侧面），电子在真空室中做圆周运动．上边为正视图，下边为真空室的俯视图．如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，则以下方法能够使电子加速的是（）A.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向一致，使电流增大B.若电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致，使电流减小C.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向相反，使电流增大D.若电磁铁线圈中电流方向与图示中方向相反，使电流减小9、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电压表和电流表均为理想表．现闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A.电容器两极板间电场强度变大，电容器的带电量增加B电流表示数减小，电压表示数变大C.电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大D.电源的输出功率可能增大10、如图所示，电荷+Q附近有一点电荷q逐渐向它靠近的过程中，以下结论正确的是（）A.若为+q，则q的受力越来越大，速度越来越大B.若为+q，则q的受力越来越大，速度越来越小C.若为－q，则q的受力越来越小，速度越来越大，D.若为－q，则q的受力越来越大，速度越来越大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）（1）如图1所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，表针指示如图所示，为了使测量结果更精确些，则下列操作正确的是____A．将选择开关旋转到欧姆挡“”B．将选择开关旋转到欧姆挡“”C．换挡后直接接入待测电阻测量D．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量（2）若选用2.5V电压挡测电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V。（3）若该欧姆表表头如图2所示，已知电流计的量程为，电池电动势为E＝1.5V，则该欧姆表的表盘上刻度线对应的电阻值是______KΩ。12．（12分）图中的A、B、C为黑箱（即看不见内部电路结构的一个盒子）上的三个接点，两个接点间最多只能接一个电学元件。为探明内部结构，某同学用多用电表进行了四步测量：（1）用直流电压挡测量：A、B、C三点间均无电压；（2）用欧姆挡测量：A、C间正反向电阻完全相同；（3）用欧姆挡测量：黑表笔接A点、红表笔接B点，有电阻；反接后阻值很大；（4）用欧姆挡测量：黑表笔接C点、红表笔接B点，有电阻，阻值比第（2）步测得的大；反接后阻值很大。下列黑箱内部结构图正确的是___________A.B.C.D.四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上，总质量M＝1kg，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，线圈ab边长度L1＝2m，线圈ad边长度L2＝1m，线圈的总电阻R＝2Ω．滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示．t＝0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力F的作用下以速度v＝3m/s水平向右做匀速直线运动．已知ab边到磁场下边界的距离x＝0.5m，t1＝3s时线圈ab边恰好完全进入磁场，取g＝10m/s2，求：(1)线圈进入磁场的过程中a、b两点间的电势差Uab；(2)0～4s内整个线圈所产生的焦耳热Q；(3)0～4s内外力F所做的功WF14．（16分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒电阻r=1Ω，导轨的电阻可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：（1）感应电动势E和感应电流I；（2）导体棒MN所受安培力F安大小。15．（12分）如图所示，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m；磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.08m）；平行金属板MN的长度L=0.3m、间距d=0.1m，两板间加电压U=640V，其中N板收集粒子并全部中和吸收．一位于O点的粒子源向第I、II象限均匀发射比荷=1×108C/kg、速度大小v=6×105m/s的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第I象限射出的粒子速度方向均沿x轴正方向．不计粒子重力、粒子间的相互作用及电场的边缘效应，sin37°=0.6(1)粒子在磁场中运动轨迹半径；(2)求从坐标（0，0.18m）处射出磁场的粒子在O点入射方向与y轴的夹角；(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【详解】电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间可得：D正确。故选D。2、D【解析】粒子沿直径飞入，根据径向对称特点确定圆心，如图所示：根据几何关系：解得：连接，根据几何关系：解得：这里我们简单提供一种计算的计算方法：联立方程解得：洛伦兹力提供向心力：解得：，D正确，ABC错误。故选D。3、B【解析】0.01s时刻感应电流最大，磁通量为零，位置与中性面垂直，A错；B对；峰值为6.28A，有效值为6.28A/1.414=4.45A，C错；周期为0.04s,频率为1/T=25Hz，D错；4、B【解析】条形磁铁中部磁性较弱，两极磁性最强，线圈从左向右移动过程中，线圈中磁通量先减小后反方向增大，因此线圈中始终有感应电流A．线框中始终无感应电流，与结论不相符，选项A错误；B．线框中始终有感应电流，与结论相符，选项B正确；C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流，与结论不相符，选项C错误；D．开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流，与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，磁偏角，故两者不重合，A正确；B．地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，B正确；C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，C错误；D．在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力的作用，D正确【点睛】地球本身是一个巨大的磁体．地球周围的磁场叫做地磁场．地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极6、D【解析】A．粒子运动轨迹如图所示由几何关系可得解得故A错误；B．由洛伦兹力提供向心力得得所以速度越大，半径越大，粒子的偏转角越小，由公式可知，粒子在磁场中的运动时间越小，故B错误；C．粒子P以速度v0进入磁场，离开磁场时速度偏转60°，则进入磁场时的速度与离开磁场时的速度和速度变化量组成等边三角形，则速度变化量为冲量为故C错误；D．粒子从MN边射出的临界状态为轨迹与右边界相切，此时半径为d，则有得且即所以当速度为时，粒子P将从MN离开磁场，故D正确；故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】A．当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大，符合客观事实，故A正确；B．没有摩擦的理想热机，工作时尾气会带走一部分内能，因此不会把吸收的能量全部转化为机械能，故B错误；C．气体压强是因为气体分子频繁的撞击器壁产生的，在完全失重的情况下，气体分子仍在运动撞击器壁，气体对容器壁的压强不为零，故C正确；D．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，由理想气态方程可知气体温度一定升高，温度升高，，体积增大，对外做功，，由热力学第一定律可知那么它一定从外界吸热，故D正确；E．气体温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子总数不变，但是单位体积内分子个数可能减少，压强减小，故E错误。故选择ACD选项。8、AD【解析】AB.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向一致，线圈中的电流增强，向上的磁场增强，根据楞次定律，感生电场产生的磁场要阻碍它增大所以感生电场俯视图为顺时针方向，所以电子运动逆时针方向电场力作用下加速运动，在洛伦兹力约束下做圆周运动，选项A正确，B错误；CD.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向相反，当电流减小时，向下的磁场减弱，根据楞次定律，可知涡旋电场的方向为顺时针方向，电子将沿逆时针方向做加速运动，选项C错误，D正确9、AD【解析】将变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电阻减小，路端电压随之减小，分析总电流和R2电压的变化，即可知道电容器板间电压的变化，判断出板间场强的变化以及电容器带电量的变化．根据欧姆定律分析电压表的示数U和电流表的示数I的比值的变化．根据内外电阻的关系分析电源输出功率的变化【详解】当变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流变大，R2电压增大，则电容器板间电压增大，板间的电场强度变大，电容器所带电量增大，故A正确．总电流变大，电流表示数变大，则R2电压和内电压均增大，由闭合电路欧姆定律知，R1电压减小，所以电压表示数变小，故B错误．电压表的示数U和电流表的示数I的比值U/I=R1，变小，故C错误．由于电源的内外电阻的大小关系未知，所以不能确定电源输出功率如何变化，则电源的输出功率可能增大，故D正确．故选AD【点睛】本题是电路的动态分析问题，按“局部→整体→局部”的思路进行分析．分析电源的输出功率变化时，要根据推论：内外电阻相等时，电源的输出功率最大来分析10、BD【解析】点电荷产生的电场的特点是越靠近点电荷的地方电场强度越大。AB．若为+q，则点电荷q逐渐向+Q靠近的过程中，根据库仑定律可知，q的受力越来越大；由于同种电荷相互排斥，所以q靠近Q的过程中电场力做负功，则电荷q的速度越来越小，故A错误，B正确；CD．若为-q，负电荷逐渐向+Q靠近的过程中，根据库仑定律可知，电场力逐渐变大，由于异种电荷相互吸引，所以所以q靠近Q的过程中电场力做正功，则电荷q的速度越来越大，故C错误，D正确；故选BD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.AD②.2.20③.2【解析】（1）[1]．AB由表盘看出，若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，指针偏转较大过大，则说明倍率档选择过大，应改用“×100”的欧姆挡测量；选项A正确，B错误；CD．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量，选项C错误，D正确；故选AD.（2）[2]．若选用2.5V电压挡测电压时，最小分度为0.05A，则表针所指图示位置，则所测电压为2.20V。（3）[3]．当电流表满偏时：当电流为300μA时：带入数据解得：R=2kΩ12、A【解析】（1）使用直流电压档进行测量，目的是看内部是否有电源，由于A、B、C三点间均无电压，因此黑箱内不存在电源；（2）使用欧姆档进行测量时注意黑表笔是和内部电源的正级相连的，可知：在测量AC之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明AC之间接有一个定值电阻；（3）在测量AB之间电阻时，黑表笔接A时电阻很小，接B时电阻很大，说明AB之间有二极管，而且A应该接二极管的正极；（4）用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，有阻值，阻值比第二步测得的大，说明了BAC之间串联了二极管、电阻两个元件，反接阻值很大，则BC间断路。故黑箱内元件的连接为A图，故A正确，BCD错误。故答案为A。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）-0.5V（2）2.75J（3）67.5J【解析】(1)由闭合电路的欧姆定律求出电压；(2)根据焦耳定律求出热量.(3)由动能定理或能量守恒定律求出功.【详解】(1)由图可知，设线圈进入磁场的过程中只有bc边上的部分切割磁感线则，感应电动势ab边的电阻(2)设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场的时间为，焦耳热为则：3s-4s时间内，ab与bc的上部分同时切割磁感线，所以无动生感应电动势所以感生电动势这