2025届重庆外国语学校物理高二上期末联考试题含解析

2025届重庆外国语学校物理高二上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、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（）A. B.C. D.2、如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（）A.时刻，两圆环间无作用力B.时刻，圆环Q中感应电流为零C.~时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向D.~T时间内，圆环Q有扩张的趋势3、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则()A.t1时刻线圈中磁通量为零B.t2时刻线圈通过中性面C.t3时刻线圈中电流方向改变D.t4时刻线圈中磁通量变化率最小4、传感器已广泛应用于日常生活，下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（）A.B.C.D.5、在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是()A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮，L2变暗D.L1变暗，L2变亮6、下列关于科学家和其主要贡献的说法，错误的是A.库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律B.法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场C.奥斯特提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象D.法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来二、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，在水平面上有一光滑的形金属框架，框架上跨接一金属杆，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（）A.若方向竖直向下，当增强时，杆将向右移动B.若方向竖直向下，当减弱时，杆将向右移动C.若方向竖直向上，当增强时，杆将向右移动D.若方向竖直向上，当减弱时，杆将向右移动8、速度可以用光电门测量，物理兴趣小组的同学设想了一个通过测量速度来得到磁感应强度的方法。他们用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形线框cbb′c′。如图甲所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的cc′边和bb′边都处在磁极间。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。设磁场区域在竖直方向上足够长，若测得方框下落的最大速度为vm，则下列说法正确的是A.线框切割磁感线产生的最大感应电动势为2BLvmB.线框下落速度为时所受的安培力大小为C.线框下落速度为时加速度大小为D.磁极间磁感应强度B的大小为9、如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（）A.若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）B.若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）C.若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）D.若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）10、如图甲所示，实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈，线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是A.时刻，穿过线圈磁通量为B.在时间内，线圈磁通量的变化量为C.在时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为D.在时间内，线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向三、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）某同学需测量一个圆柱体工件的电阻率，该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，游标卡尺测量该圆柱体的长度。(1)螺旋测微器和游标卡尺的示数如上图，则直径为______m，圆柱体的长度为______mm；(2)为了测量出该金属的电阻，该同学设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线；（）(3)如图丙所示，实验中当把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化。若实验时把电压表的右端接于a点，这时测得的电阻值比真实值偏______（选填“大”或“小”）；(4)实验测得工件两端的电压为U，通过的电流为I，写出该工件材料电阻率的表达式_______（用已测量的物理量相应的字母表达）。12．（12分）图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三点，在这三点中，电场最强的是_______点，电场最弱的是_________点．若该电场是由一个点电荷激发的，那么这个点电荷带_______电，它位于图中的_________侧（填“左”或“右”）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，两根相距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：（1）杆能达到的最大速度vm为多大？（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中通过的位移x1=10m，电阻R上产生的电热QR为多少？（3）若杆达到最大速度后撤去拉力，则其继续向前运动的最大位移x2多大？14．（16分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置．在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场．为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离15．（12分）如图所示，abcd是一个正方形盒子，边长为L，cd边的中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向的匀强电场。一个质量为m、带电量为q的带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出，不计粒子的重力。求：(1)该电场的场强大小；(2)带电粒子刚射出电场时速度大小；(3)该过程中电场力对该带电粒子所做功。

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】AC．将电流强度的微观表达式代入，可得故AC错误。BD．设自由电子数目N，故B正确，D错误。故选择B选项。2、A【解析】A．时刻圆环P中的电流最大，但变化率为零，则穿过Q的磁场的磁通量最大，但变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知Q中无感应电流，则P与Q间无相互作用力，故A正确；B．时刻虽然P中的电流为零，但是电流的变化率最大(图像的斜率)，故在Q中产生了最大的感应电流，故B错误；C．~时间内的原电流为顺时针减小，由安培定则可知Q中的磁场方向向下，由楞次定律可知Q中的感应电流为顺时针，~时间内的原电流为逆时针增大，由安培定则可知Q中的磁场方向向上，由楞次定律可知Q中的感应电流为顺时针，故C错误；D．~T时间内原电流为逆时针减小，由安培定则可知Q中的磁场方向向上，由楞次定律可知Q中的感应电流为逆时针，两线圈的电流同为逆时针，两者有相互吸引的安培力，则Q有收缩的趋势，故D错误。故选A。3、C【解析】A、t1时刻感应电动势为零，磁通量最大．故A错误B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直．故B错误C、t3时刻线圈通过中性面，线圈中电流方向改变．故C正确D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大．故D错误故选C4、A【解析】A．应变片是能够把物体形变这个力学量转换成电压这个电学量，故A正确；B．干簧管是一种磁控制的开关，是一种能够感知磁场的传感器，故B错误；C．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故C错误；D．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故D错误。故选A。5、B【解析】当电位器向a段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，所以内电压增大，路段电压减小，所以灯L1变暗；通过电阻R1的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯L2两端的电压减小，所以灯L2变暗，故ACD错误，B正确．故选B6、C【解析】A项：库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律，故A正确；B项：最早提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场的是法拉第，故B正确；C项：安培提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象，故C错误；D项：法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来，故D正确本题选错误的，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、BD【解析】A．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故A错误；B．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故B正确；C．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故C错误；D．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故D正确；故选BD。8、ABD【解析】A.方框被释放后受到重力、安培力作用，由于安培力随速度的增大而增大，由牛顿第二定律知，方框被释放后先做速度增大、加速度逐渐减小的直线运动，当加速度等于零时方框的速度达到最大，此后方框以最大速度vm匀速下落。当方框以最大速度vm匀速下落时，感应电动势最大为2BLvm，故A正确；BC.方框下落速度为时其产生的感应电动势和感应电流均为最大值的一半，由安培力公式可知，其所受安培力F'A也为最大值FA(即重力mg)的一半，由牛顿第二定律可知mg-F'A=ma，解得方框的加速度大小为a=，选项B正确，C错误；D.速度最大时，依据二力平衡条件得mg=FA，质量m=4AdL，方框所受安培力合力FA=2BIL

，方框中电流，方框切割磁感线产生的最大等效感应电动势E=2BLvm，方框电阻，联立上述各式解得磁极间磁感应强度大小，选项D正确；故选：ABD9、BD【解析】因为恰能沿直线飞出离子速度选择器，所以受力平衡，即．若改为电荷量－q的离子，依然沿直线飞出（因为电场力跟洛伦兹力均反向依然平衡），A错若速度变为则2v0洛伦兹力大于电场力将往上偏，B对平衡与电荷量以及电性无关，故C错若速度变为v0将往下偏（因为洛伦兹力小于电场力），D对10、BCD【解析】A．时刻，磁感应强度为穿过线圈的磁通量为，故A错误；B．在时间内，线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外，变化量为，故B正确；C．在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为：，通过线圈导线横截面的电荷量，故C正确；D．根据楞次定律和安培定则，感应电流的方向方向为顺时针，故D正确三、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、①.1.610②.38.35③.④.小⑤.【解析】(1)[1][2]由图示螺旋测微器可知，其示数为：

5mm+11.0×0.01mm=1.610mm由图示游标卡尺可知，其示数为：38mm+7×0.05mm=38.35mm(2)[3]根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：(3)[4]若实验时把电压表的右端接于a点，电压表测量值等于真实值，而电流表测量值大于真实值，因此依据，此时测量值偏小。(4)[5]电阻：由电阻定律可知：则电阻率为：12、(1).c(2).a(3).负(4).右【解析】如图，C处电场线最密，电场强度最大，电场最强，电场最弱的是A点；同时由图看出，电场线是汇聚的，该电场是由负电荷形成的，位于图中的右侧点睛：本题考查对电场线物理意义的理解和应用能力．电场线表示电场的强弱和方向，电场线的疏密