河南商丘市九校2025届物理高二上期末考试试题含解析

河南商丘市九校2025届物理高二上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示为质谱仪的原理图，某带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，其内部的匀强磁场磁感应强度为B，匀强电场的强度为E，垂直纸面的匀强磁场B未画出，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是A.该粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.若粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则粒子的比荷就越大2、关于速度与加速度，下列说法正确的是()A.物体的速度越大，其加速度越大 B.物体的速度变化越大，其加速度越大C.物体的速度减小，其加速度一定减小 D.物体的加速度不变，其速度可能减小3、如图所示，ABC是两带电量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点，B是两线段的交点，A点固定有一带电量同为Q的负点电荷，现将一电子从B点由静止释放，电子运动中会经由C点继续向前运动，则（）A.从B到C，电场力对该电子一直不做功B.电子从B到C做加速度变大的加速运动C.电子在B、C两点时的电势能大小关系是EPBEPCD.若电子可回到B点，则回到B点时速度不为零4、某同学从楼顶让一石块自由下落，测得石块到达地面的时间为2秒，则楼房的高度为（g=10m/s2）：A.20m B.40mC.45m D.50m5、如图是某款能一件自动上水的全自动智能电热壶，当壶内水位过低时能自动加满水，加热之后的水，时间长了冷却，机器又可以自动加热到设定温度。某同学为了研究其工作原理，经进一步查阅厂家相关技术说明了解到：“一键加水”是由一水泵（电动机）和传感器来实现的，单独对这一部分进行测试时发现，当其两端所加电压时，电动机带不动负载，因此不转动，此时通过它的电流；当其两端所加电压时（通过变压器实现），电动机能带动负载正常运转，这时电流，则下列说法正确的是（）A.这种电热壶工作时加热部分的电阻值约为5ΩB.正常工作时，其输出的机械功率为C.正常工作时，其电动机内阻两端电压为D.使用一天该水壶消耗的电能为6、图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中A重力对儿童做负功B.合力对儿童做正功C.儿童重力的功率一直减小D.儿童的重力势能减少二、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、真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，∠ABC=30°，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）。A.q1带负电，q2带正电B.D点电势低于A点电势C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍8、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即(式中k为常数)．如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I．在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距电流为I的导线的距离为L．下列说法正确的是()A.a点和b点的磁感应强度方向相反B.a点和b点的磁感应强度方向相同C.a点和b点的磁感应强度大小比为8∶1D.a点和b点的磁感应强度大小比为16∶19、空中存在水平向左的匀强电场，一带正电小球在空中某点以初速度v0水平向右抛出，小球落到水平地面上的速率为v0，若小球受到的电场力大小等于小球的重力．下列说法正确的是（）A.小球落地时速度方向一定与地面垂直B.小球下落过程，电势能先增大后减小C.小球下落过程，动能先增大后减小D.小球下落过程，机械能一直减小10、内阻为R2的直流电动机与阻值为R1的电阻串联接入电路，电动机正常工作，电阻R1两端电压为U1，流过的电流为I1，消耗的功率为P1；电动机两端电压为U2，流过的电流为I2，消耗的功率为P2，以下判断正确的是（）A. B.C. D.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）将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA.为了较精确地测定该水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：A．电流表A1(量程0～3mA，内阻约为0.5Ω)B．电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)C．电压表V(量程0～1.5V，内阻约为3kΩ)D．滑动变阻器1(阻值0～10Ω，额定电流为1A)E．滑动变阻器2(阻值0～3kΩ，额定电流为1A)F．电键，导线若干G．水果电池（1）实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______(均用序号字母表示)（2）请在虚线框内画出实验电路图，（有错不给分）．（）（3）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的图象如图所示，由图可知：水果电池的电动势＝____V，内阻r＝________Ω.（保留3位有效数字）12．（12分）有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________mm。然后利用伏安法测量该物体的小电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________V，流过该物体的电流为I＝________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．（10分）电磁感应现象在生活生产中有着大量的应用，如电磁阻尼就大量应用于各种缓冲或制动装置中．某制动装置可简化为以下模型：由涂有绝缘漆的一根导线绕制成质量为m、匝数为n的闭合矩形线框，长为2L，宽为L，总电阻为R，其右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，线框以初速度v0在光滑水平面上向右运动，进入磁场并运动了距离L时，速度减为零，从而实现对线框的制动．在该过程中，求：(1)线框产生的焦耳热；(2)通过导线某横截面的电量；(3)线框的最大加速度大小.14．（16分）如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子(不计重力)以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，已经粒子穿过此磁场区域的时间为t，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转角为60°，求该带电粒子的比荷及带电粒子在磁场中运动的周期15．（12分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=0.3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=0.2m整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=0.1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=0.1Ω，其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且接触良好已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。(1)判断ab棒运动过程中v1=1m/s时电流大小和方向；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；(3)若金属棒ab从开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为0.03J，求流过电阻R的总电荷量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、D【解析】根据带电粒子进入匀强磁场B0中的偏转方向，确定洛伦兹力方向，由左手定则判断电性．带电粒子经加速后进入速度选择器时，速度为的粒子可通过速度选择器，然后进入磁场B0，打在S板的不同位置．通过列式分析【详解】A、带电粒子进入匀强磁场B0中后向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断知该粒子带正电，故A错误.B、速度选择器中带电粒子受到电场力水平向右，洛伦兹力应水平向左，由左手定则判断知磁场方向垂直纸面向外，故B错误.C、带电粒子速度选择器做匀速直线运动，有qE=qvB，得，故C错误.D、粒子进入磁场B0后做匀速圆周运动，轨迹半径为，粒子打在胶片上的位置到入口的距离，可知粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝P，d越小，则越大，故D正确.故选D【点睛】质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段.要知道速度选择器选择速度为的粒子.2、D【解析】速度是描述运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大,速度的变化量大，加速度不一定大,所以AB错误；物体做加速或减少运动，取决与速度与加速度的方向关系，与加速度的大小无关，故C错误；D正确3、C【解析】A.从B到C，合场强不会一直零，电场力对该电子要做功，故A错误；B.从B到C，产生的场强变小，但两个产生的合场强变化情况不能确定，所以B、C间电场的分布情况不能确定，电场强度的变化不能确定，电场力的变化不能确定，所以加速度不一定一直变大，故B错误；C.从B到C，电子的动能增大，则电势能减小，则有，故C正确；D.若电子可回到B点，则回到B点前，电场力对电子做负功，动能减小，速度减小，根据对称性可知，回到B点时的速度一定为零，故D错误。故选C。4、A【解析】根据自由落体运动的位移时间公式h＝gt2求出楼房的高度【详解】楼房的高度h＝gt2＝×10×4m＝20m．故A正确，BCD错误．故选A5、B【解析】考查电功率与热功率，焦耳定律。【详解】A．由铭牌图可知，加热部分额定电压为220V，额定功率为1500W，则加热部分电阻为：A错误；B．电压时，电动机带不动负载，此时仅加热部分工作，电流，则电动机内阻：其两端所加电压时，电动机能带动负载正常运转，这时电流，则输出功率：B正确；C．正常工作时，其电动机内阻两端电压为：C错误；D．使用一天该水壶，加热部分消耗的电能为：总消耗的电能应该加上电动机消耗，故大于，D错误。故选B。6、D【解析】儿童高度下降，因此重力对儿童做正功，儿童的重力势能减小，故A错误，D正确；由于儿童初末位置时的速度均为零，则由动能定理可知，合力对儿童做功为零，故B错误；儿童的速度先增加后减小，根据P=Gv可知，重力的功率先增加后减小，选项C错误；故选D【点睛】该题考查物体的动能、重力势能与弹性势能之间的相互转化，要注意分析人在下落过程中的能量转化情况以及速度变化情况，明确功能关系即可正确求解二、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】A．根据题述，A点电场强度垂直AB向下，由平行四边形法则可知，q1带正电，q2带负电，A错误；B．由几何关系结合电势概念可知，正电荷q1在AD两点产生的电势相等，负电荷q2在A点的负电势高于D点的负电势，由电势叠加可知A点的电势高于D点，B正确；CD．根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可得sin30°＝又r2＝2r1，联立解得q2＝2q1C正确，D错误。故选BC。8、BD【解析】本题考查了磁场的叠加，根据导线周围磁场分布可知，与导线等距离地方磁感应强度大小相等，根据安培定则判断出两导线在a、b点形成磁场方向，磁感应强度B是矢量，根据矢量分解合成的平行四边形定则求解【详解】AB、根据右手螺旋法则，导线周围磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，3I导线与I导线在a处的磁感应强度方向都向下，则合磁感应强度方向向下的；根据，3I导线在b处的磁感应强度方向向下，而I导线在b处的磁感应强度方向向上，因3I导线产生的磁场较大，则合磁感应强度方向向下，因此a点和b点的磁感应强度方向相同，故A错误，B正确；CD、3I导线与I导线在a处磁感应强度大小Ba=+=，而3I导线与I导线在b处的磁感应强度大小Bb=−=，则a点和b点的磁感应强度大小之比为16:1，故C错误，D正确故选BD.9、AD【解析】A项：小球在水平方向受到电场力，在电场力作用下做减速运动，减速时的加速度大小为竖直方向做加速运动，加速度大小为g设经历时间t落地，故落地时水平方向速度为vx＝v0﹣gt竖直方向的速度为vy＝gt落地时速度，解得：故落地时水平方向速度为0，只有竖直方向的速度，故小球落地时速度方向一定与地面垂直，故A正确；B项：小球下落过程中，电场力一直做负功，故小球的电势能一直增大，故B错误；C项：小球在水平方向上，做减速运动，电场力做负功，竖直方向重力做正功，做初速度为零的匀加速运动，在开始阶段克服电场力做功要大于重力做功，故动能减小，随后克服电场力做功小于重力做功，故动能增加，故小球下落过程，动能先减小后增大，故C错误；D项：在下落过程中，由于电场力一直做负功，故小球的机械能一直减小，故D正确故选AD10、BD【解析】A．电动机和电阻串联，则电流相等，即，选项A错误；B．由于，根据P=IU可知选项B正确；C．对于纯电阻，则，选项C正确；D．因为对电阻来说：对电动机来说则即选项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.A②.E③.④.1.35⑤.450【解析】(1)[1]电流约为3mA，故电流表选择A；[2]电源的内阻大约若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，因此滑动变阻器应选E；(2)[3]由题意可知水果电池内阻较大，为减小实验误差，相对于电源来说，电流表应采用内接法，电路图如图所示(3)[4]由图示电源U-I图线可知，图象与纵轴截距为1.35，则电源电动势[5]图线斜率的绝对值即为内阻12、①.30.50mm②.2.25V③.0.42A【解析】[1]．游标卡尺主尺上读的毫米数为30mm，游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐，由于游标卡尺是20分度的，所以读数为30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。[2]．电压表应选用0～3V量程，最小分度为0.1V，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.25V；[3]．电流表应选用0～0.6A量程，最小分度为0.02A，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.42A。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)(2)(3)【解析】(1)对线框，由能量守恒定律求出线框产生的焦耳热.(2)由法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，由欧姆定律求出平均感应电流，由电流定义式求出通过导线的电荷量.(3)由安培力公式求出安培力，应用牛顿第二定律求出线框的加速度.【详解】(1)由能量守恒定律可知，线框产生的焦耳