2025届江西师大附属中学物理高二上期末考试试题含解析

2025届江西师大附属中学物理高二上期末考试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化2、如图所示交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（）A.5A B.5AC.3．5A D.3．5A3、许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确是()A.法拉第提出了分子电流假说 B.奥斯特发现了电流的磁效应C.安培用实验测出了静电力常量 D.楞次提出了磁场对运动电荷的作用力公式4、如图，导体棒MN垂直放置在光滑水平导轨ad和bc上，a、b点是导轨与棒的交点，与电阻R形成闭合回路．在abcd内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是（）A.若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从d→R→cB.若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从c→R→dC.若导体棒MN水平向右运动，通过电阻R电流方向从d→R→cD.若导体棒MN水平向右运动，通过电阻R电流方向从c→R→d5、如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是(

)A.图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开B.图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C.用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥D.用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动6、如图所示的弹簧振子，弹簧的劲度系数为k。当弹簧伸长了x时，弹簧对小球的弹力大小为（）A. B.C.kx D.kx2二、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、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是A.粒子带正电B.粒子由O到A经历的时间为C.若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为D.离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°8、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220sin100πtV，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A.通过R0电流的有效值是20AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率9、如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是()A.磁场方向垂直纸面向外B.从a点离开的是粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长10、图是用伏安法测电池的电动势、内阻画出的U-I图像。下列说法中正确的是（）A.纵轴截距表示待测电源电动势6.0VB.横轴截距表示短路电流为0.5AC.待测电源内电阻为12ΩD.电流为0.3A时的外电阻是18Ω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）一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。两表笔中是黑表笔的是_______，当转换开关旋到位置3时，可用来测量________；当旋到位置________时，可用来测量电流，其中旋到位置________时量程较大。12．（12分）一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________档．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是__________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是________Ω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）宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用而相互绕转，称之为双星系统．如图所示，某双星系统A、B绕其连线上的O点分别做匀速圆周运动，A、B的质量分别为m和M，AB两双星中心间的距离为L，引力常量为G，求该双星系统的运动周期14．（16分）在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有电荷量为Q的点电荷在O点产生的电场E1，第二象限内有水平向右的匀强电场E2（大小未知），第四象限内有方向水平、大小按图乙变化的电场E3，E3以水平向右为正方向，变化周期．一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动．以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力．求：（1）离子刚进入第四象限时的速度；（2）E2的大小；（3）当t=时，离子的速度；（4）当t=nT时，离子的坐标15．（12分）如图，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中．金属板长L=20cm，两板间距d=10cm．求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v是多大？（2）若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30°，并接着进入一个方向垂直与纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？（3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

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、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误2、B【解析】根据交流电的有效值的定义：,解得：I=5A，故选B【点睛】对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值3、B【解析】安培提出了分子电流假说，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；库伦用实验测出了静电力常量，选项C错误；洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，选项D错误；故选B.4、B【解析】根据导体棒的运动情况，利用右手定则进行判断即可【详解】根据右手定则可得，若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从c→R→d，A错误，B正确；仅在abcd区域存在竖直向下的匀强磁场，若导体棒MN水平向右运动，电路中无电流，故CD错误；故选B.5、C【解析】当磁铁N极靠近时，导致圆环A的磁通量变大，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它远离磁铁，即被推开；故A错误；磁铁N极远离A环时，圆环A的磁通量变小，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它随磁铁运动；故B错误；当磁铁的任意一磁极靠近时，导致圆环A的磁通量变大，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，使A环被排斥，故C正确；对于圆环B，当磁铁的靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用．所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D错误；故选C.【点睛】本题也可以直接使用楞次定律的推论解答．从楞次定律相对运动角度可得“来拒去留”；即近则斥，远则吸6、C【解析】由胡克定律可知，当弹簧伸长了x时，弹簧对小球的弹力大小为故C正确，ABD错误。故选C。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、CD【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误；根据几何知识可知，从O点到A点轨迹的圆心角为60°，，B错误；由图可得：，所以．而粒子的轨迹半径为，联立可得，C正确；粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，故D正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，8、ABD【解析】在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率【详解】A项：通过用电器的电流有效值，故A正确；B项：由原、副线圈的电压之比等于匝数比，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1，故B正确；C项：由于输电线上有电压损失，所以升压变压器T1的输出电压大于降压变压器T2的输入电压，故C错误；D项：由于输电线上有功率损失，所以升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率，故D正确故选ABD【点睛】解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压、电流与匝数比的关系；2、升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系9、AD【解析】A．由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确B．设加速电压为U，在加速电场中：Uq=mv2在偏转磁场中：qvB＝m联立可得：由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误C．由上述结论可得经过加速电场后速度为v＝由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误D．从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=显然比荷q/m越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确故选AD【点睛】本题涉及的是带电粒子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，分别用动能定理和牛顿第二定律求出半径，从而判断出从a、b两点离开的是哪种粒子，再由运动学公式求出在两种场中运动的时间，从表达式可以看出哪种粒子的时间长10、AD【解析】A．当电路电流为零时，即断路时，电源两端的电压等于电源电动势，即图中的纵截距表示电源的电动势，故为6.0V，A正确；B．从图中可知纵坐标不是从零开始的，所以横轴截距不表示短路电流，B错误；C．根据图像斜率表示电源内阻，电源内电阻C错误；D．电流为0.3A时路端电压为5.4V，所以外电阻D正确。故选AD。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.B②.电阻③.1或2④.1【解析】[1]当多用电表测电阻时，内部电源的正极和黑表笔连接，所以黑表笔是B；[2]当转换开关旋到位置3时，表笔和内部电源连接，所以可以用来测量电阻；[3]当旋到位置1或2，表头和电阻并联，并联电阻起分流作用，所以用来测电流；[4]当旋到位置1时，并联的电阻较小，且表头与一个电阻串联，分流较大，所以1位置的电流量程较大。12、①.×100②.欧姆调零（或重新欧姆调零）③.2.2×103(或2.2k)【解析】[1]．用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，则可能是档位选择偏低，为了较准确地进行测量，应换到×100档[2][3]．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零（或重新欧姆调零），若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是2.2×103(或2.2k)Ω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、【解析】根据万有引力提供向心力公式得：半径间的关系为：联立解得周期为：1