2025届山东省嘉祥一中高二物理第一学期期末联考试题含解析

2025届山东省嘉祥一中高二物理第一学期期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，坐标系xOy位于纸面内，两根直导线M、N垂直纸面放置，M、N位于x轴上关于O点对称．若在M、N中通有大小相等的电流，M中电流方向垂直纸面向外，N中电流方向垂直纸面向里，两电流在y轴上的P点产生的合磁场方向为A.x轴正方向B.x轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向2、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是()A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A时的外电阻是12Ω3、一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生的交变电动势的瞬时表达式为，则A.该交变电动势的频率为2HzB.时刻线圈平面与磁场平行C.时，e达到最大值D.在1s时间内，线圈中电流方向改变100次4、我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则（）A.飞船在此轨道上的运行速率为B.飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C.飞船在此圆轨道上运行的周期为D.飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为5、真空中两个点电荷之间静电力为F，如果它们之间的距离以及每个点电荷的电荷量都增加为原来的2倍，则它们之间的静电力将变为原来的（）A.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍6、关于物体带电现象，下列说法正确的是（）A.不带电的物体没有电荷B.带电的粒子一定具有多余的电子C.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程D.带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间，导体棒不带电了，说明电荷量不是守恒的二、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、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是（）A.奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律8、某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（）A.图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强B.图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能C.图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样D.图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍10、光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，碗内放有可视为质点的带电小球1、2，两小球质量均为、带电量分别为，平衡时小球1、2分别位于位置处。小球2的电荷量逐渐减少，从点缓慢下滑至点，则A.两带电小球间库仑力增大 B.两带电小球间库仑力减小C.带电小球2对碗的压力增大 D.带电小球2对碗的压力减小三、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）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=______V；电压表的示数为___V.12．（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω电阻Rx的阻值.（1）现有电源(3V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~10Ω,标定电流1A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0-3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0-0.6A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)D.电压表(0-15V,内阻约15kΩ)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_____,电压表应选用_____(填器材前的字母);实验电路应采用下图中的_____(填“甲”或“乙”).（2）接通开关,改变滑动变阻器的滑片位置,某次电表示数如图所示,对应的电流表示数I=_____A,电压表示数U=_____V.计算可得该电阻的测量值Rx=_____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）如图所示，在水平向左的匀强电场中有一与水平面成45°角的光滑绝缘直杆AC，其下端点C距地面高度h=0.8m．有一质量为0.5kg的带电小环套在杆上，以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好落在C端的正下方地面上P点处，ACP所在平面与电场E平行，g取10m/s2，求：（1）小环带何种电荷及它受到电场力的大小；（2）小环在直杆上匀速运动速度的大小14．（16分）如图为质谱仪工作原理图，离子从电离室A中的小孔S1逸出（初速度不计），经电压为U的加速电场加速后，通过小孔S2和S3，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B匀强磁场中，运动半个圆周后打在接收底版D上并被吸收．对于同一种元素，若有几种同位素时，就会在D上的不同位置出现按质量大小分布的谱线，经过分析谱线的条数、强度（单位时间内打在底版D上某处的粒子动能）就可以分析该种元素的同位素组成(1)求比荷为的粒子进入磁场的速度大小；(2)若测得某种元素的三种同位素a、b、c打在底版D上的位置距离小孔S3的距离分别为L1、L2、L3，强度分别为P1、P2、P3，求：①三种同位素a、b、c的粒子质量之比m1：m2：m3；②三种同位素a、b、c在该种元素物质组成中所占的质量之比M1：M2：M3.15．（12分）密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。（1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带哪种电荷？（2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，求两板之间的电场强度E的大小；（3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R。已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U。求该油滴的电荷量q。（提示：球的体积公式）

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】根据安培右手定则，导线M在O点产生的磁场方向沿y轴正方向，导线N在O点产生的磁场方向沿y轴正方向，故坐标原点O处的合磁场沿y轴正方向【点睛】知道磁场的矢量叠加原理，并能熟练使用安培右手定则，是解决问题的关键2、A【解析】根据闭合电路欧姆定律分析图线与纵轴交点的物理意义和图线斜率的物理意义，当外电阻为零时，电源被短路，由闭合电路欧姆定律求出短路电流；当电流为0.3A时，由闭合电路欧姆定律求出外电压，再欧姆定律求出外电阻；【详解】A、由闭合电路欧姆定律得，当时，，即图线与纵轴交点表示断路状态，电动势，故A正确；B、电源的内阻等于图线的斜率大小，，故B错误；C、外电阻时，短路电流为，故C错误；D、电流为时，路端电压，外电阻是，故D错误【点睛】本题关键从数学的角度理解物理图象的物理意义，容易产生的错误是求电源的内阻3、A【解析】A．根据得：根据可得：故A正确；B．当时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B错误；C．当时，产生的交变电动势的瞬时值为：故C错误；D．线圈通过中性面，线圈中电流方向改变；又因为周期为，所以在1s时间内，线圈通过中性面4次，线圈中电流方向改变4次，故D错误；故选A。4、C【解析】A．研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得所以故B错误；C．根据万有引力提供向心力，得所以故C正确；D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得故D错误。故选C。5、C【解析】由库伦定律可得：变化前：F=k；变化后：F′=k=F，故ABD错误，C正确．故选C6、C【解析】A．不带电的物体可能带有等量的正电荷和负电荷，对外显示不带电．故A错误；B．带负电的粒子一定具有多余的电子，选项B错误；C．摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程，故C正确；D．一根带电导体放在潮湿的房间一段时间后，发现导体棒不带电了，是因为电荷被中和了，但电荷仍然守恒，故D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、AC【解析】A、奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A正确；B、麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误；C、库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C正确；D、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故D错误8、BD【解析】A．图甲中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻阻值不变，所以图甲反映该电学元件的导电性能不变，故A错误；B．图乙图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻随电压变大，电阻阻值变化，所以图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能，故B正确；C．由图丙可知，当正向电压很小时，电流较大，而反向电压很大时，电流也较小，故C错误；D．当该二极管两端的反向电压为40V时，二极管中的反向电流突然增大，此时二极管将会被击穿，故D正确。故选BD。9、CD【解析】A：据得，当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，；粒子被加速后的最大动能，可得：，则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无关．故A错误B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期，则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定．故C正确D：被加速的粒子获得的动能，只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增加为原来的4倍．故D正确【点睛】粒子经回族加速器加速获得的最大动能与加速电压无关，加速电压影响的是加速的次数10、BD【解析】对B受力分析如图：由相似三角形法可证明两个带电小球任意电量时，都在同一水平面上（为两球连线距离的一半，为点到两球连线的距离）；小球2电量减少，两球间库仑力减小，小球位置下降，且总在同一水平面。对小球2，由图解法可知，减小，减小，小球对碗的压力减小；A．两带电小球间库仑力增大，与结论不相符，选项A错误；B．两带电小球间库仑力减小，与结论相符，选项B正确；C．带电小球2对碗的压力增大，与结论不相符，选项C错误；D．带电小球2对碗的压力减小，与结论相符，选项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.e=10cos2πt②.【解析】先根据Em=NBSω求解电动势的峰值，再根据e=Emcosωt写出瞬时表达式．电压表示数为有效值【详解】电动势的峰值为：Em＝NBSω＝100××0.1×0.1×2πV＝10V；从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=Emcosωt=10cos2πt；根据电压分配原理可得，路端电压的峰值为：；则电压表示数为：12、①.B②.C③.甲④.0.50⑤.2.60⑥.5.2【解析】（1）[1][2]电源电动势约为，所以电压表选择C，根据欧姆定律：可知电流表选择B即可；[3]计算电表内阻和待测电阻的关系：可知电压表内阻远大于待测电阻，分流较小，电流表应采用外界法，即甲图；（2）[4]电流表分度值为，所以电流表读数为：；[5]电压表分度值为，所以电压表读数为：；[6]根据欧姆定律：。四、计算