2025届吉林省通化市梅河口第五中学高二物理第一学期期末联考试题含解析

2025届吉林省通化市梅河口第五中学高二物理第一学期期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆为等势线，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是A.M带正电荷，N带负电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在c点的电势能小于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点过程中克服电场力做功2、如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为．则（）A.金属棒中的电流方向由指向B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金属棒中的电流大小为D.每条悬线所受拉力大小3、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的10倍．此离子和质子的质量比约为（）A.10 B.9C.100 D.814、关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法符合历史事实的是（）A.奥斯特首先发现了电流的磁效应B.为了形象描述电场，安培提出了电场线的概念C.库仑通过扭秤实验总结出库仑定律，并测出了元电荷e的数值D.法拉第经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比5、真空中两个点电荷相距r时,静电力为F,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r时,则静电力将变为A. B.FC. D.2F6、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，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是()A.带电粒子由加速器的中心附近进入加速器B.带电粒子由加速器的边缘进入加速器C.电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转D.离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关二、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，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出的粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长8、如图所示，虚线代表电场中三条电场线，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知()A.带电质点通过P点电势较高B.带电质点通过Q点时动能较小C.带电质点通过P点时电势能较大D.带电质点通过Q点时加速度较小9、分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有()A.该种金属的逸出功为B.该种金属的逸出功为C.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应D.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应10、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子．已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用．对于粒子进入磁场后的运动，下列判断正确的是A.粒子在磁场中运动的半径R=LB.当θ=0°时，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直C.当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间D.当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间三、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）如图所示的电路中，小量程电流表的内阻，满偏电流，，；（1）当S1和S2均断开时，改装成是_______表，最大量程是______；（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是_______表，最大量程是______。12．（12分）如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A、B是电场中的两点，AB两点的连线长为且与电场线的夹角为。一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子以初速度，从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点，不考虑带电粒子的重力大小。求：(1)电场强度E；(2)AB两点间的电势差UAB。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，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m的光滑绝缘框架上。匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E=8V，内阻r=1Ω。电动机M的额定功率为8W，额定电压为4V，线圈内阻R为0.2Ω，此时电动机正常工作（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）。试求:(1)通过电动机的电流IM以及电动机的输出的功率P出；(2)通过电源的电流I总以及导体棒的电流；(3)磁感应强度B的大小。14．（16分）如图，一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子在匀强电场中运动。A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为45°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计重力。求：(1)B点的速度大小；(2)A到B的运动过程中静电力做的功；(3)A、B两点间的电势差。15．（12分）如图所示，一个质量m＝40g，带电量q＝-3×10－6C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成37°夹角．已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）电场强度的大小和方向？（2）此时细线的拉力大小？

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】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A错误；B．M从a到b点的全程受吸引力但远离场源，则库仑力做负功，根据动能定理知动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确；C．c点比e点更靠近场源正电荷，结合知，由知，正电荷N在电势高的c点的具有的电势能大于在e点的电势能，故C错误；D．N从c到d受斥力而又远离，则库仑斥力做正功，故D错误。故选B。2、C【解析】A：根据左手定则，可以知道金属棒中的电流方向由指向，故A项错误B：金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右，与平面不垂直，故B项错误C：对金属棒受力分析如图：则，得，故C选项是正确的D：由受力分析可以知道，，得，故D项错误所以选C3、C【解析】本题先电场加速后磁偏转问题，先根据动能定理得到加速得到的速度表达式，再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式【详解】根据动能定理得：qU＝mv2，得：v＝；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m得：R＝；两式联立得：m＝；一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的10倍，离子质量是质子质量的100倍，故C正确ABD错误，故选C【点睛】本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律，关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出质量的表达式4、A【解析】A．奥斯特发现通电导线周围的小磁针发生偏转，发现了电流的磁效应，A正确；B．为了形象描述电场，法拉第提出了电场线的概念，B错误；C．密立根通过油滴实验测得元电荷的数值，C错误；D．法拉第、韦伯、纽曼等人经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，D错误。故选A。5、C【解析】设两点电荷分别带电为q1、q2，由点电荷库仑力的公式得：电量不变，将它们之间的距离增大为2r，库仑力将变为：A.．故A项错误；B.F．故B项错误；C.．故C项正确；D.2F．故D项错误6、B【解析】AB．根据回旋加速器的加速原理，被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，从边缘离开加速器，A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．在磁场中洛伦兹力不做功，离子是从电场中获得能量，C正确，不符合题意；D．当离子离开回旋加速器时，半径最大，动能最大，则有：与加速的电压无关，D正确，不符合题意。故选B。【点睛】解决本题的关键掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子从电场中获得能量，但是出回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关二、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、BD【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键8、BD【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大【详解】A、B、C项：粒子从P到Q，电场力做负功，电势能增大，动能减小，由于不知粒子的电性和电场线方向，所以无法确定电势的高低，故A、C错误，B正确，；D项：电场线越密的地方场强越大，电荷受的电场力越大，加速度越大，所以带电质点通过Q点时加速度较小，故D正确故选BD【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化9、AD【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD10、ABD【解析】带电粒子以相同的速率，不同的速度方向，进入磁场，运动轨迹的曲率半径相同，从而根据夹角为θ不同情况，即可求解；【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得粒子的运动半径；故A正确；BC、当θ=0°时，粒子恰好从AC中点飞出，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直，圆心角60°，粒子在磁场中运动时间为，故B正确，C错误；D、当θ=60°入射时，粒子恰好从A点飞出，圆心角为60°，粒子在磁场中运动时间为，故D正确；故选ABD【点睛】关键是粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据，解得粒子的运动半径，由图找出圆心角，由求粒子在磁场中运动时间三、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.电压表②.1V③.电流表④.1A【解析】(1)[1]当S1和S2均断开时，电流表与R1串联，改装成的是电压表。[2]量程为U，则(2)[3]当S2和S1均闭合时，R2和电流表并联，改装成电流表。[4]量程为I，则12、(1)；(2)【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。则：水平方向有竖直方向有根据牛顿第二定律联立解得(2)带电粒子带正电，轨迹向下偏转，则知粒子所受的电场力向下，电场方向向下。根据匀强电场中电场强度和电势差公式有四、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)7.2W；(2)4A；2A；(3)3T。【解析】(1)电动机的正常工作时，有所以故电动机的输出功率为(2)对闭合电路有所以；故流过导体棒的电流为(3)因导体棒受力平衡，则由