内蒙古包头铁路第一中学2025届物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

内蒙古包头铁路第一中学2025届物理高二第一学期期末综合测试试题考生请注意：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，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面匀强磁场。磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。粒子的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是（）A.粒子射入磁场的速率为v＝B.粒子在磁场中运动的最长时间为t＝C不可能有粒子从C点射出磁场D.若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出2、关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（）A.电场强度的定义式，只适用于匀强电场B.由磁感应强度公式，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同C.电场中某点电场强度方向与在该点的正检验电荷所受电场力方向一定相同D.通电直导线在磁场中受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度也一定为零3、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，r<R1，C为电容器，电流表、电压表为理想电流表和理想电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电压表示数变小，电流表示数变小B.电容器C所带电荷量增多C.电源的输出功率增大，效率降低D.a点的电势升高4、关于电场与磁场，下列说法中正确的是A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同5、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U=12V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端（如图所示），电压表的示数为8V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（）A.小于4VB.等于4VC.大于4V、小于8VD.等于或大于8V6、奥斯特实验说明了（）A.磁场的存在B磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用二、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，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面向里，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，当速度为v时加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为v时加速度为a2，最终也以2v做匀速运动，则（）A.两种情况中，金属棒ab都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速B.两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大C.a2＝2a1D.a2＝3a18、如图所示，一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，有些未发生任何偏转．如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入另一磁场的离子，可得出结论A.它们的动能可能相同B.它们比荷一定各不相同C.它们的电荷量一定各不相同D.它们的质量一定各不相同9、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知()A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为610、如图空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自a沿曲线acb运动到b点时，速度为零，c是轨迹的最低点，以下说法中正确的是()A.液滴带负电B.滴在c点动能最大C.若液滴所受空气阻力不计，则机械能守恒D.液滴在c点机械能最大三、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）（1）如图1所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，表针指示如图所示，为了使测量结果更精确些，则下列操作正确的是____A．将选择开关旋转到欧姆挡“”B．将选择开关旋转到欧姆挡“”C．换挡后直接接入待测电阻测量D．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量（2）若选用2.5V电压挡测电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V。（3）若该欧姆表表头如图2所示，已知电流计的量程为，电池电动势为E＝1.5V，则该欧姆表的表盘上刻度线对应的电阻值是______KΩ。12．（12分）用多用电表测电阻时：（1）在某次测量中，实验操作正确，选择开关的位置如图（a）所示，表头刻度和指针位置如图（b）所示，则被测电阻的阻值为_____（2）若继续用该表测量另一阻值约为的电阻，则应将选择开关旋至倍率为____档，并在测量电阻前先进行欧姆调零操作，测量结束后，应将选择开关旋至off或交流电压最高档四、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，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点O1（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，电荷量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。整个圆形区域内有磁感应强度大小相等的匀强磁场，2L到3L之间垂直纸面向外，3L到4L之间垂直纸面向内。电子在磁场中运动一段时间后恰好从N点飞出，速度方向与x轴夹角也为30°，电子的重力忽略不计。求：(1)电子飞出匀强电场时速度的大小；(2)匀强电场场强的大小；(3)磁感应强度大小及电子从A点运动到N点的总时间。14．（16分）如图（a）所示，足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.90kg，电阻r=0.50Ω，重物的质量M=1.50kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑距离与时间的关系图像如图（b）所示，不计导轨电阻，g=10m/s2。求：（1）t=0时刻金属棒的加速度；（2）求磁感应强度B的大小以及在1.2s内通过电阻R的电荷量；（3）在1.2s内电阻R产生的热量。15．（12分）真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子(初速度不计)经过加速电场加速后，从小孔0沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入偏转电场．极板M、N长度均为L，加速电压，偏转极板右侧有荧光屏(足够大且未画出)．M、N两板间的电压U随时间t变化的图线如图乙所示，其中．调节两板之间的距离d，使得每个电子都能通过偏转极板，已知电子的质量为m、电荷量为e，电子重力不计(1)求电子通过偏转极板的时间t；(2)求偏转极板之间的最小距离d；(3)当偏转极板间的距离为最小值d时，荧光屏如何放置时电子击中的范围最小?该范围的长度是多大?

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】A．由洛伦兹力提供向心力，有解得根据题意r＝2R可得故A正确，不符合题意；B．当粒子以圆形区域的直径2R为弦做圆周运动时，粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为60°，粒子运动的周期为则粒子在磁场中运动的时间为故B正确，不符合题意；C．粒子的轨道半径为2R，磁场的半径为R，粒子可能从C点射出，故C错误，符合题意；D．当粒子的轨道半径为R时，竖直向上射出的粒子，可以从A点水平射出，且速率满足故D正确，不符合题意。故选C。2、C【解析】A．电场强度的定义式，适用于任何电场，选项A错误；B．磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向垂直，选项B错误；C．电场中某点电场强度方向与在该点的正检验电荷所受电场力方向一定相同，选项C正确；D．通电直导线在磁场中受到的磁场力为零，可能是电流的方向与磁场方向平行，选项D错误；故选C。3、C【解析】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R1两端电压的变化，即可知道电压表读数的变化．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，分析并联部分电压的变化，即知道电容器的电压如何变化，根据干路电流与通过R2的电流变化情况，分析电流表的变化．根据内外电阻的关系，分析电源的输出功率如何变化．a点的电势等于R2两端的电压【详解】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大．电阻R2两端的电压U2=E-I（R1+r），I增大，则U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，则IA增大．即电流表示数变大．故ABD错误．据题：r＜R1，当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大．电源的效率，路端电压U减小，则电源的效率降低，故C正确．故选C【点睛】本题是电路动态变化分析问题，要抓住不变量：电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值不变，进行分析．根据电流方向判断电势高低，由电压的变化判断电势的变化4、B【解析】A.磁场对放入其中的运动方向与磁场平行的电荷没有磁场力作用。故A错误；B.电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，故B正确；C.正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，负电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相反，故C错误；D.而根据左手定则，在磁场中运动电荷所受洛伦兹力方向与所在处的磁场方向垂直。故D错误；故选：B5、A【解析】当电压表接在R1两端时，其示数为8V，则此时电阻R2两端的电压为4V，将R1与RV并联后的总电阻用R1V表示，则==解得R1V=2R2由于R1>R1V，则R1>2R2。当电压表改接在R2两端时，将R2与RV并联后的总电阻用R2V表示，则R2>R2V。此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为=>>=2故电压表的示数将小于4V。故A正确，BCD错误。故选A。6、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A.磁场的存在．与结论不符，故A错误；B.磁场具有方向性．与结论不符，故B错误；C.通电导线周围存在磁场．与结论相符，故C正确；D.磁体间有相互作用．与结论不符，故D错误二、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、ABD【解析】A．两种情况中，金属棒ab运动过程中速度越来越大，安培力越来越大，根据牛顿第二定律可知加速度越来越小，最后匀速，所以两种情况都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速，故A正确；B．两种情况中，金属棒最终都是匀速运动，则受到的拉力有：，两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大，故B正确；CD．当拉力恒定，速度为v，加速度为a1时，根据牛顿第二定律有：解得：若保持拉力的功率恒定，速度为2v时，拉力为F，则有：P=F•2v得：则当速度为v时，拉力大小为：根据牛顿第二定律得：解得：所以有a2=3a1，故C错误，D正确。故选ABD。8、AB【解析】粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径R=，由此进行分析得出结论【详解】因为粒子进入电场和磁场正交区域时，不发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，有qvB=qE，得出能不偏转的粒子速度应满足v=E/B．粒子进入磁场后受洛伦兹力作用，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB=m，圆周运动的半径，由于粒子又分裂成几束，也就是粒子做匀速圆周运动的半径R不同，进入第二个匀强磁场时，粒子具有相同的速度，由得知，所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同，则电荷量与质量之比一定不相同．而质量m、电荷量可能相同，则动能也可能相同．故AB正确，CD错误．故选AB【点睛】此题要能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，理解速度选择器的原理．在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论9、ACD【解析】由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率，c是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，b表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A正确；根据PE=EI，当I=2A时，PE=8w得，E=4V，B错误；根据Pr=I2r，当I=2A时，Pr=8W可得，r=2Ω，C正确；当电流为0.5A时，R+r=8Ω，R=6Ω，D正确考点：电源的功率10、ABD【解析】带电液滴由静止开始，在电场力和重力的作用下会向下运动，在运动过程中，带电粒子会受到洛伦兹力，所以粒子会沿逆时针方向偏转，到达c点时，洛伦兹力方向向上，此时粒子具有最大速度，在之后的运动中，粒子的电势能会增加速度越来越小，到达b点时速度为零，除重力以外的力做的功等于机械能的变化量；【详解】A、从图中可以看出，带电粒子由静止开始向下运动，说明重力和电场力的合力向下，洛伦兹力指向弧内，根据左手定则可知，液滴带负电，故A正确；B、从a到c的过程中，重力和电场力都做正功，洛伦兹力不做功，动能增大，从c到b的过程中，重力和电场力都做负功，洛伦兹力不做功，动能减小，所以滴在c点动能最大，故B正确；C、液滴除重力做功外，还有电场力做功，机械能不守恒，故C错误；D、除重力以外的力做的功等于机械能的变化量，从a到c的过程中，电场力都做正功，洛伦兹力不做功，机械能增大，从c到b的过程中，电场力都做负功，洛伦兹力不做功，机械能减小，所以液滴在c点机械能最大，故D正确；故选ABD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.AD②.2.20③.2【解析】（1）[1]．AB由表盘看出，若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，指针偏转较大过大，则说明倍率档选择过大，应改用“×100”的欧姆挡测量；选项A正确，B错误；CD．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量，选项C错误，D正确；故选AD.（2）[2]．若选用2.5V电压挡测电压时，最小分度为0.05A，则表针所指图示位置，则所测电压为2.20V。（3）[3]．当电流表满偏时：当电流为300μA时：带入数据解得：R=2kΩ12、①.1300②.【解析】（1）[1]由图（a）所示可知，欧姆表挡位是，由图（b）所示可知，则被测电阻值是；（2）[2]若继续用该表测量另一阻值约为的电阻，应将选择开关旋至倍率为挡，并在测量电阻前先进行欧姆调零操作【点睛】本题考查了欧姆表使用注意事项与读数，要掌握欧姆表的使用方法、注意事项与读数方法，难度不大四、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)粒子在电场中做类平抛运动，分解速度：解得：；(2)根据类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动：分解速度得：电场力提供加速度，根据牛顿第二定律：解得：；(3)由几何知识知，电子在磁场中运动的半径为：电子在磁场中做匀速圆周运动：解得：电子从A点到M点的运动时间：根据圆周运动的对称性，电子从M点到N点的运动时间：电子运动的总时间为：。14、（1）a=4.375m/s2；（2）T，C；（3）QR=9.45J【解析】(1)对金属棒和重物整体Mg-mgsinθ=（M+m）a解得a=4.375m/s2(2)由题图（b）可以看出最终金属棒ab将