江西省吉安市峡江县峡江中学2025届高二物理第一学期期末考试试题含解析

江西省吉安市峡江县峡江中学2025届高二物理第一学期期末考试试题注意事项: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，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图所示方向转动时，则、、、四个小磁针的运动情况是（）A.、、不动，的N极朝纸外B.、、的N极都朝纸内，的N极朝纸外C.不动，的N极朝纸外，、的N极都朝纸内D.、、的N极都朝纸外，的N极朝纸内2、如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合．现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI．两电表均为理想电表．下列说法正确的是A.电阻的功率增大B.滑片P向右移动过程中，电阻中有的瞬时电流C.与的比值不变D.电压表示数U和电流表示数I的比值不变3、电磁炉热效率高达，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差4、在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向上移动时，则（）A.A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D.A灯变暗、B灯变暗、C灯变亮5、如图所示，已知某匀强电场方向平行正六边形ABCDEF所在平面，若规定D点电势为零，则A、B、C点的电势分别为8V、6V、2V，初动能为16eV、电荷量大小为3e（e为元电荷）的带电粒子从A沿AC方向射入正六边形区域，恰好经过BC的中点G．不计粒子的重力．则A.粒子一定带正电B.粒子达到G点时的动能为4eVC.若粒子在A点以不同速度方向射入正六边形区域，可能经过C点D.若粒子在A点以不同初动能沿AC方向射入正六边形区域，可能垂直经过BF6、“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为，速度大小为，方向水平向东，则另一块的速度是（）A. B.C. 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、空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度沿水平方向（未标明方向），磁场垂直纸面向外，一带电油滴以某速度进入复合场中，正好做直线运动，其运动轨迹如虚线所示，ab是轨迹上的两个点，则下列判断正确的是（）A.油滴带负电B.油滴必定做匀速直线运动C.油滴可能从a运动到b，也可能从b运动到aD.电场方向水平向左8、回旋加速器的主要结构如图所示，两个D形空盒拼成一个圆形空腔，中间留一条缝隙，当其工作时，关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是A.与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B.与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C.与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量、电荷量越大，能量越大9、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大10、磁流体发电是一项新兴技术，它可把气体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图，平行金属板A、C间有一很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子)喷入磁场，两极板间便产生电压，现将A、C两极板与电阻R相连，两极板间距离为d，正对面积为S，等离子体的电阻率为ρ，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直磁场方向射入A、C两板之间，则稳定时下列说法中正确的是：A.极板A是电源的正极B.电源的电动势为BdvC.极板A、C间电压大小为D.回路中电流为三、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）某同学要将一量程为60mA的毫安表改装为量程为0－3V的电压表。他进行了以下操作：(1)他先从理论上计算，得知改装后的电压表内阻应为_____________Ω。(2)他又利用甲图的电路粗略测量毫安表内阻，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点，若两电表均正常工作，则多用电表表笔a为_____________色（选填“红”或“黑”）；若此时毫安表的示数为55.0mA，多用电表的示数如图乙所示，且中央刻度值为15.0Ω，则此时多用电表读数为_____________Ω，可算得此多用电表内电池的电动势为_____________V。（保留3位有效数字）。(3)他再经计算后将一阻值为R的电阻与毫安表串联，改装为量程为0－3V的电压表（如丙图虚线框内所示）。然后利用一只标准电压表，对改装后的电压表进行检测。实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电压表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图丙的实物接线图中完成余下导线的连接_____________。(4)检测发现，当标准电压表的示数为2.40V时，毫安表的示数为50.0mA，由此可以推测出他改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，只需要_____________A．将阻值为R的电阻更换为一个阻值为R两倍的电阻B．将阻值为R的电阻更换为一个阻值为R一半的电阻C．将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R大2Ω的电阻D．将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R小2Ω的电阻12．（12分）在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中，右图是某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。（1）根据____________可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动。（2）根据有关公式可求得vB=1.38m/s，vC=____m/s，vD=3.90m/s。（3）利用求得的数值作出小车的v-t图线(以打A点时开始计时)，（）并根据图线求出小车运动的加速度a=____m/s2。（4）将图线延长与纵轴相交，若交点的纵坐标是0.12m/s，此交点的物理意义是________。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）一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标的M点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上N点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为60°，如图所示。求：(1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子从M点运动到N点的时间；14．（16分）如图所示，在倾角的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势E=12V，内阻，一质量m=100g的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。金属棒与导轨间动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，调节滑动变阻器使金属棒在导轨上保持静止，导轨与金属棒的电阻不计。求：(1)滑动变阻器接入电路中阻值范围;(2)满足题中要求条件下，电源E输出的最大功率？15．（12分）如图所示，在匀强磁场中，有两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ导轨间距，其上端接有定值电阻，两导轨构成的平面与水平面成角匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直导轨平面向上，现有一质量的金属棒ab，由静止开始沿导轨下滑，两导轨始终保持垂直且接触良好，金属棒ab接入电路的电阻当流过金属棒ab某一横截面的电荷量达到时，棒的速度大小．取求在此过程中：金属棒ab下滑的距离x；金属棒上产生的焦耳热Q

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、B【解析】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、b、d所在处磁场垂直于纸面向里，c处磁场垂直于纸面向外，故a、b、d处的小磁针的N极朝纸内转动，c处小磁针的N极朝纸外转动，故B正确，A、C、D错误；故选B【点睛】正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向是磁场的方向；由安培定则判断出a、b、c、d各处磁场方向，然后确定小磁针的转动情况2、C【解析】将电容器视为断路，分析滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再分析外电路的总电阻的变化，由闭合电路的欧姆定律分析总电流的变化，根据P=I2R1分析电阻R1消耗的功率的变化；电容器和电阻R1并联，电容器两端的电压等于电阻R1两端的电压，判断电容器电量变化，确定电阻R3中瞬时电流的方向；电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器的阻值；将电阻R1和电源等效为一个新电源，等于等效电源的内阻【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电流变小，R1两端电压减小，即电容器两端电压减小，由Q=CU可知，电容器的电荷量减小，所以电阻R3中有a→b的向下的瞬时电流，由P=I2R1可知，R1的功率减小，故AB错误；电压表示数U和电流表示数I的比值为滑动变阻器的阻值，所以滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，故D错误；将R1和电源看成新的电源，滑动变阻器即为外电路，所以=R1，恒定不变，故C正确；故选C【点睛】本题是电路动态分析问题，按“局部到整体再到局部”的思路进行分析，关键是运用等效法分析△U和△I的比值3、B【解析】锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流故A错误．根据电磁炉的工作原理可知，电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，故B正确；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用故C错误．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流故D错误；故选B【点睛】电磁炉又被称为电磁灶，其原理是磁场感应涡流加热，即利用交变电流通过线圈产生交变磁场，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内食物4、A【解析】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流I减小，A灯变暗。A灯和电源的内电压都减小，由闭合电路欧姆定律得知并联部分电压增大，B灯变亮。由总电流减小，而通过B灯的电流增大，可知通过C灯的电流减小，则C灯变暗。故选A。5、B【解析】根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势然后确定电场线方向，根据粒子受力方向确定电性；根据动能和电势能之和不变确定粒子在G点和C点的动能，由此作出判断；根据运动的合成和分解分析粒子能否垂直BF方向【详解】根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势分别为2V和6V，则EC为等势线，匀强电场的电场线方向和粒子运动轨迹如图所示；该粒子沿AC方向进入，从G点射出，粒子受力方向与电场线方向相反，该粒子一定带负电，故A错误；粒子在A点初动能为16eV、电势能EPA=-3e×8V=-24eV，所以总能量为E=16eV-24eV=-8eV，由于UBG=UGC，所以G点的电势为4V，该粒子达到G点时的动能为EKG=E-（-4×3eV）=4eV，故B正确；只改变粒子在A点初速度的方向，若该粒子能经过C点，则经过C点的动能EKC=E-（-2×3eV）=-2eV，动能为负，不可能出现这种情况，所以只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过C点，故C错误．若该粒子以不同初动能从A点沿AC方向入射，其速度可以分解为沿电场线方向和垂直于电场线方向，而平行于电场线方向的速度不可能为零，所以该粒子不可能垂直经过BE，故D错误；故选B【点睛】有关带电粒子在匀强电场中的运动，此种类型的题目从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等解答．其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，利用动能定理、能量守恒定律等研究全过程中能的转化6、C【解析】在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知可得另一块的速度为故选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、BC【解析】对油滴受力分析，讨论油滴可能的电性以及可能的运动方向，根据三个力的位置关系分析是否能沿直线运动.【详解】若油滴带正电，且由b向a运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛伦兹力，若电场力水平向左，即此时电场水平向左，则油滴受的三个力能够平衡，做匀速直线运动；若油滴带正电，且由a向b运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛伦兹力，无论电场力是水平向左还是向右，油滴受的三个力都不能平衡，不可能沿直线ab运动；若油滴带负电，且由b向a运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛伦兹力，无论电场力是水平向左还是向右，油滴受的三个力都不能平衡，不可能沿直线ab运动；若油滴带负电，且由a向b运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛伦兹力，若电场力水平向左，即此时电场水平向右，则油滴受的三个力能够平衡，做匀速直线运动；则油滴可能带正电，也可能带负电；油滴必定做匀速直线运动；油滴可能从a运动到b，也可能从b运动到a；电场方向可能水平向左，也可能水平向右；故选项BC正确，AD错误；故选BC.【点睛】本题考查带电粒子在复合场中的运动情况，解题的关键在于明确各力的特点，特别注意洛伦兹力大小和方向均与速度有关，故如果是变速运动时则洛伦兹力发生变化，合力方向一定会发生变化，粒子不可能做直线运动8、AB【解析】由qvB＝得：，则最大动能为：，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．半径越大，能量越大；磁场越强，能量越大；故AB正确；由可知，粒子获得的最大动能与加速电场无关．故C错误；由可知，质量和电量都大，粒子获得的最大动能不一定大．故D错误．故选AB9、AC【解析】A．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。10、BC【解析】由左手定则知正离子向下偏转，所以上极板带负电，上板是电源的负极，下板是电源的正极，A错误；根据得电动势的大小为，则流过R的电流为，而，则电流大小，两极板间电势差为，故BC正确，D错误三、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、①.50②.黑③.11.0④.1.43⑤.⑥.C【解析】(1)[1]60mA=0.06A，根据电表改装原理可知，毫安表串联电阻，改装为大量程的电压表，根据串联电路的规律可知：U=IgR，解得改装后电压表内阻：R=50Ω(2)[2][3][4]多用电表在使用时必须使电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出多用电表，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断表笔a为黑表笔。根据多用电表的读数规则可知，读数为R毫安=1×11.0Ω=11.0Ω欧姆表的中值电阻等于内阻，故R内=15Ω，I=55mA=0.055A分析电路结构可知，多用电表和毫安表串联，根据闭合电路欧姆定律可知，E=I（R内+R毫安）代入数据解得E=1.43V(3)[5]连接实物图，如图所示：(4)[6]I'=50.0mA=0.05A，定值电阻R与毫安表串联，根据欧姆定律可知U=I'（R+R毫安）解得：R+R毫安=48Ω通过(1)的计算可知，改装后电压表的内阻为50Ω