山西省大同市平城区第一中学2025届高二物理第一学期期末监测试题含解析

山西省大同市平城区第一中学2025届高二物理第一学期期末监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（）A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小2、如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A B.C. D.3、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（）A.磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用4、如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，P为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．若将磁感应强度的大小变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，则等于A. B.C. D.5、如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹．已知O是PQ的中点，不计粒子重力．下列说法中正确的是A.粒子a带负电，粒子b、c带正电B.射入磁场时粒子a的速率最小C.射出磁场时粒子b的动能最小D.粒子c在磁场中运动的时间最长6、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子。运动轨迹如图中虚线所示。则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将减小，b的加速度将增加D.两个粒子的电势能一个增加一个减小二、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，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若A.金属环向左侧直导线靠近，穿过环的磁通量增加B.金属环向右侧直导线靠近，穿过环的磁通量减小C.金属环向上运动，环上无感应电流D.金属环向下运动，环上的感应电流方向为顺时针方向8、两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab棒在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd棒也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是（）A.ab棒所受拉力F的大小为B.cd棒所受摩擦力为零C.回路中的电流为D.μ与v1大小的关系为9、如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上。在两板间加一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为q的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线中点P进入板间。油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.油滴刚进入电磁场时的加速度为gB.油滴开始下落的高度C.油滴从左侧金属板的下边缘离开D.油滴离开电磁场时的速度大小为10、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（）A.三个等势面中，c的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大三、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，将一个电荷量为q=+3×10−10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10−9J．已知A点的电势为φA=−4V，求B点的电势为______V．电荷在B点的电势能为______12．（12分）某同学用如图甲所示的电路测量一电池的电动势和内阻．已知该待测电池的电动势约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA；电阻箱R的最大阻值为999.9Ω，定值电阻R1的阻值为200Ω（1）某次测量时，电压表和电阻箱的示数分别如图乙、丙所示，其读数分别为________V和_________Ω（2）选择定值电阻R1时，实验小组发现电阻的额定功率有以下几种规格：A．WB．WC．1W应选___（选填“A”“B”或“C”）规格的定值电阻，依据是____________________（3）根据实验测得的多组电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，以为纵坐标，为横坐标，作—图线如图丁所示．根据图线可求得待测电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．（均保留两位有效数字）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，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m=1kg，现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC=0.5kg．开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向静止的B车．若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则：（1）A、B车碰撞后瞬间，A车的速度大小v1；（2）A、B车碰撞损失的机械能E损；（3）小球能上升的最大高度h14．（16分）如图所示，R1=14ΩR2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表的读数I2=0.3A，求电源的电动势E和内电阻r。15．（12分）如图甲所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；y轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0已知，磁场方向垂直纸面向里为正．t＝0时刻，从x轴上的P点无初速度释放一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，粒子重力不计．粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等．求：(1)粒子第一次经过O点的速度；(2)粒子第一次进入磁场与第二次进入磁场的半径之比

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】AB．对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1=FN．由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，即所以FN=mg①②当小球2处于C位置时，AC距离为，故，根据库仑定律有：所以，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故AB均错误；CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误。故选C。2、B【解析】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；故选B。3、C【解析】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右下方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁安培力方向斜向左上方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力减小。故选C。4、C【解析】设圆的半径为r;（1）磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界的交点，，如图所示；所以粒子做圆周运动的半径R为：磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，,如图所示；所以粒子做圆周运动的半径为：;带电粒子做圆周运动的半径为，由于v，m，q相等，则得：，故选C考点：带电粒子扎起匀强磁场中得运动【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中得运动问题；解题时关键是分析粒子做圆周运动临界圆状态，结合几何关系找到粒子做圆周运动的半径，然后结合半径表达式求解磁感应强度的关系5、D【解析】根据左手定则可知α粒子带正电，b、c粒子带负电，所以选项A错误；由洛伦磁力提供向心力，可知，可知b速度最大，c的速度最小，动能最小，所以选项BC错误；根据和可知，即各粒子的周期一样，粒子C的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，选项D正确6、C【解析】A．由于不知道电场线的方向，a、b带电性质不能判断，选项A错误；BD．a所受电场力向左，电场力做正功，速度增大，电势能减小；同理可判断电场力对b粒子也做正功，b粒子速度也增大，电势能减小，选项BD错误；C．因电场线疏密表示场强大小，a向左偏转，电场变得稀疏，场强减小，a粒子的加速度减小；同理可知b粒子加速度变大，可知选项C正确。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】由题中“一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内”可知，本题考查闭合线圈磁通量变化以及感应电流方向，根据楞次定律和通电导线磁场分布规律可分析本题【详解】AB、根据通电导线磁场分布规律可知，在两根通电导线中间，及分布垂直纸面向外的磁场也分布垂直纸面向里的磁场，并且在中间位置，磁通量为零，因此金属环无论向左向右移动，磁通量均增加，故A正确B错误；CD、因为金属环内磁通量为零，根据对称性，金属环上下移动磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，无感应电流产生，故C正确D错误8、AD【解析】AC.ab棒切割磁感线时产生沿abdca方向，大小为E=BLv1的感应电动势，则感应电流大小为，对ab棒匀速运动时：解得，选项A正确，C错误；BD.cd棒向下匀速运动时，在竖直方向受到的摩擦力和重力相平衡，有f=μBIL=mg，联立以上各式解得，，故D正确，B错误.9、ABD【解析】A．油滴刚进入电磁场时（在P点），受重力、电场力和洛伦兹力，其中电场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力G，根据牛顿第二定律，加速度为g，故A正确；B．在P点由题意可知qE=qvB自由下落过程有v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得故B正确；C．根据左手定则，在P位置时受洛伦兹力向右，竖直方向在加速，故洛伦兹力在变大，故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C错误；D．由左手定则可知油滴经过P点后向右侧金属板偏转，则油滴克服电场力做功，整个过程由动能定理有得故D正确；故选ABD10、AD【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，由于质点带负电，因此电场线方向与受力方向相反；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．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带负电带，因此电场线方向垂直对应等势面向上，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确；B．根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；C．带电粒子在电场中只受电场力，从P到Q过程中电场力做功等于动能的变化，带电质点在电场中运动过程中动能与电势能之和不变，故C错误；D．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。故选AD。【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。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、①.16V②.【解析】AB间的电势差由UAB=φA-φB，φA=-4V，得：φB=φA-UAB=-4-（-20）=16V根据电势能的公式：EPB＝qφB＝3×10−10×16＝4.8×10−9J12、①.8.2②.180.0③.C④.定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/4W⑤.9.3（9.1~9.5之间）⑥.51（49~53之间）【解析】(1)如图乙所示，电压表的示数为：8.2V，如图丙所示，电阻箱的阻值为：180.0；(2)定值电阻在电路中的最大功率为：，所以应选C，依据为定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/4W；(3)由实验原理变形得：，由图象可得：，解得：，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