云南省昭通市大关县一中2025届物理高二上期末统考试题含解析

云南省昭通市大关县一中2025届物理高二上期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，1、2为两个不同电源路端电压U与干路电流I的关系图线，下列说法正确的是A.电动势E1＝E2 B.电动势E1<E2C.内阻r1＝r2 D.内阻r1>r22、奥斯特实验说明了()A.磁场的存在 B.磁场的方向性C.电流可以产生磁场 D.磁场间有相互作用3、两轮用皮带传动，皮带不打滑，如图所示．轮上A、B、C三点所在处半径分别为、、，，且，则这三点的线速度、、关系正确的是（  ）A.B.C.D.4、如图所示是示波器原理图，电子被电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点，P点与O点的距离叫做偏转距离，偏转电场极板长为L，板间距离为d，为了增大偏转距离，下列措施可行的是A.增大U1B.增大U2C.减小LD.增大d5、某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则()A.EP>EQ，φP>φQB.EP>EQ，φP<φQC.EP<EQ，φP>φQD.EP<EQ，φP<φQ6、如图所示，绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷，将它们相互靠近，观察到两小球向两侧偏离的角度增大，由此可以推断（）A.同种电荷相互吸引，距离越近电荷间的作用力越大B.同种电荷相互吸引，距离越近电荷间的作用力越小C.同种电荷相互排斥，距离越近电荷间作用力越大D.同种电荷相互排斥，距离越近电荷间的作用力越小二、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，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M、N分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是（三个小球都能到达最低点）()A.小球第一次到达轨道最低点的速度关系vp＝vM>vNB.小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FP＝FM>FNC.小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP<tM<tND.三个小球都能回到原来的出发点位置8、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束速度可看作零，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子射出磁场的位置到入口处的距离为x，下列判断正确的是A.若离子束是同位素，则x越大，离子进入磁场时速度越小B.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C.只要x相同，则离子质量一定相同D.只要x相同，则离子的比荷一定相同9、如图所示，质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力．现给该圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，关于圆环运动的速度v、动能Ek以及圆环受到的摩擦力f、洛仑兹力F洛图像可能正确的是A. B.C. D.10、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长为L＝10cm的正方形线圈abcd共N＝100匝，线圈电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω。则A.交流电压表的示数为2.22V B.由图示位置转过角时的感应电动势的大小为1.57VC.线圈转动一周电流产生的总热量约为1J D.图示位置ab边所受的安培力大小为0.0314N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）在测定电源电动势和内电阻实验中，选择合适的器材组成如图所示的电路（1）将电阻箱R阻值调到R1=28Ω时，电压表读数为U1=1.4V，将电阻箱R阻值调到R2=13Ω时，电压表读数为U2=1.3V，根据这两组数据求得电源电动势E=___V；内电阻r=___Ω．（保留两位有效数字）（2）多次改变电阻箱的电阻R，读出对应的电压表读数U，然后用图象法处理数据，以电压表读数U为纵轴，以为横轴，做出图象得到一条直线．电动势等于图象的___；内电阻等于图象的___12．（12分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中（1）在对螺线管通电_________（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零（2）（单选题A5mTB.-5mTC.3mTD.-3mT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，在直角坐标系中，，范围内有两个匀强磁场区域I和II，磁场方向均垂直纸面向里，虚线为它们的分界线，区域I的磁感应强度大小为，区域II的磁感应强度大小可调，点为它们分界线上的某一点，已知。质量为，带电量为的粒子从点沿轴方向射入磁场I中，速度大小为，不计粒子所受重力。求：(1)粒子不会飞出第一象限，求粒子在区域II磁场中做圆周运动的半径大小应满足的条件；(2)粒子在第一象限内运动的过程中，恰好能经过点，求区域II磁场的磁感应强度大小的所有可能值。14．（16分）如图所示，在xOy面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向。在x轴的下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。今有一个质量为m电荷量为q的带负电的粒子不计粒子的重力和其他阻力，从y轴上的P点以初速度垂直于电场方向进入电场，经电场偏转后，沿着与x正方向成进入磁场，试完成：（1）求P点离坐标原点O的距离h；（2）求粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间？15．（12分）如图所示为质谱仪的示意图，在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子（m1＜m2）（1）分别求出两种粒子进入磁场时速度v1、v2的大小；（2）求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比；（3）求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离

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、A【解析】U-I图象中图象中的点的坐标表示电流及路端电压．图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源内阻【详解】由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，U-I图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，图象的斜率表示电源的内阻；根据数学知识可知E1=E2，r1＜r2，I1＞I2；故选A【点睛】本题考查U-I图象的应用，要注意根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir进行分析图象的物理意义2、C【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场，即电流可以产生磁场。A.磁场的存在与分析不符，故A错误。B.磁场的方向性与分析不符，故B错误。C.电流可以产生磁场与分析相符，故C正确。D.磁场间有相互作用与分析不符，故D错误。3、B【解析】AB在同一皮带上线速度相等，即vA=vBAC同轴转动，角速度相等，线速度与半径成正比，故vA＞vC故选B。4、B【解析】电子先加速后进入偏转电场后做类平抛运动，根据动能定理得到加速获得的速度表达式，运用运动的分解，得到偏转距离的表达式进行分析即可【详解】电子在加速电场中加速，根据动能定理可得，eU1=mv02，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，，所以为了增大偏转距离，可以增大L、减小d、减小U1、增大U2，故B正确，ACD错误；故选B【点睛】本题关键是分直线加速和类似平抛运动过程，根据动能定理和分运动公式列式求解出侧移量表达式进行分析5、A【解析】本题考查电场线和电势【详解】据题意，从上图可以看出，P点所在位置电场线较密集，该位置电场强度也较大，则有：，沿电场线方向电势降低，则P点电势较高，有：6、C【解析】同种电荷间一定为斥力，故选项A、B错误；由库仑定律知距离越近斥力越大，两小球向两侧偏离的角度增大，故选项C正确二、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、AD【解析】分析物体受力情况及各力做功情况，由动能定理可求得小球到达最低点时的速度；由球的运动可知球滑到最低点时的速度变化；由洛仑兹力公式可知大小关系；由向心加速度公式可知向心加速度的大小关系【详解】在第二图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向，故洛仑兹力不做功；球下落时只有重力做功，故第一、二图两次机械能均守恒，故两次球到最低点的速度相等，mgR=mv2，第三图中，小球下滑的过程中电场力做负功，重力做正功，所以小球在最低点的速度小于前两个图中的速度，故A正确；小球在最低点时，第一图中重力和支持力提供向心力，而第二图中是重力、支持力和洛伦兹力提供向心力，所以小球受到的支持力大小不相等，对轨道的压力也不相等．故B错误；第一图和第二图比较可得，小球下滑的速度相等，故tP=tM．故C错误；第一、二两图中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，动能和重力势能之间转换，故小球在右端都能到达高度相同；轨道是光滑的，重力做功存在重力势能与动能之间的转化，电场力做功存在动能与电势能之间的转化，除此之外没有其他能量的损失，故三球均能回到原来的出发点，D正确；故选AD【点睛】利用功能关系是解决物理问题的常用方法，在解题时应明确洛仑兹力永不做功．丙图中在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小，影响小球在右端到达的高度8、AD【解析】根据动能定理得到离子进入磁场的速度，即可根据几何关系求得在磁场中的轨道半径，进而由洛伦兹力做向心力求得速度，即可联立得到x的表达式【详解】设正离子质量为m，电荷量为q，离子进入磁场时的速度为v；根据离子在加速电场中运动只有电场力做功，由动能定理可得：，所以，；离子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故离子做匀速圆周运动，根据几何关系可得：轨道半径；故由洛伦兹力做向心力可得：；所以，；AB、若离子束是同位素，即电荷量q相等；则x越大，离子质量m越大，那么，离子进入磁场时速度v越小，故A正确，B错误；CD、只要x相同，则离子的比荷一定相同，离子质量不确定，故C错误，D正确；故选AD【点睛】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度9、AB【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的【详解】A．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当：此时：所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，洛伦兹力不断减小，直到：小环开始做匀速运动，摩擦力不断减小至零，故A正确；B．当：小环做匀速运动，不变，摩擦力为零，动能不变，故B正确；C．没有摩擦力保持某一不为零的值不变的情况，故C错误；D．当：此时：所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以，洛伦兹力不断减小至零，减小的越来越快，摩擦力逐渐增大，停止后为零，故D错误【点睛】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意结合牛顿运动定律知识，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识，较难10、BC【解析】AB．根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式：当线圈转过角时的瞬时感应电动势为转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：故A错误，B正确；C．一个周期内，由公式周期为热量故C正确；D．电流为安培力为故D错误。故选BC。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、①.1.5②.2.0③.纵轴截距④.斜率的绝对值【解析】由闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解；由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可知：E＝U+Ir＝U+r，根据题意可知：E＝1.4+r，E＝1.3+r，解得：E＝1.5V，r＝2.0Ω（2）由图示电路图可知，电源电动势：E＝U+Ir＝U+r，整理得：U＝E﹣r，则U﹣图象与纵轴的截距等于电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻【点睛】本题是一道电学测定某电源的电动势和内电阻实验题12、①.前②.D【解析】（1）在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差（2）减小通电螺线管的电流后，螺线管内的磁感应强度变小，由于从另一端插入，磁传感器的读数可能为-3mT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)若粒子是从II区通过点，磁感应强度可能为：，；若粒子是从I区通过点，磁感应强度为。【解析】(1)两磁场分界线与x轴夹角为，设粒子在磁场I和II区内运动的半径分别是、，粒子在磁场I内运动时，洛伦兹力提供向心力：解得：由几何知识：粒子每在磁场I运动一次，到OP直线的位置向前推进，每在磁场II运动一次，到OP直线的位置向后倒退：粒子不会飞出第一象限，需满足：解得：；(2)粒子在磁场II内运动时，洛伦兹力提供向心力