陕西省西安市长安第一中学2025届物理高二上期末经典试题含解析

陕西省西安市长安第一中学2025届物理高二上期末经典试题请考生注意：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、关于物体在同一接触面受到的弹力和摩擦力之间的关系，下列说法正确的是()A.有弹力一定有摩擦力 B.有摩擦力不一定有弹力C.弹力方向和摩擦力方向一定互相垂直 D.摩擦力的大小与弹力大小总是成正比2、有关电场和磁场，下列说法正确的是（）.A.带电粒子在电场和磁场中都一定会受到力的作用B.电场和磁场都可用假想的闭合曲线进行形象的描述C.电场和磁场在本质上属于同一种基本相互作用D.电场和磁场不是客观存在的物质3、如图示为一质点做直线运动的v﹣t图象．下列说法正确的是（）A.3s末，质点的速度方向和加速度方向都发生变化B.3s末，质点的速度和加速度均为零C.在3s～9s内，质点的位移大小为12mD.质点在4s时的加速度大于在8s时的加速度4、如图所示，a、b分别表示由相同材料制成两条长度相等、粗细均匀电阻丝的伏安特征曲线，下列判断正确的是（）A.a代表的电阻丝较细B.b代表的电阻丝较细C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比5、如图所示，两个电阻串联后接在电路中两点,已知两点间电压不变．某同学把一个实验室里的电压表并联在两端时，读数为V；将该电压表并联在两端时，读数为4V，则两点间电压（）A.大于9V B.等于9VC.小于9Ｖ D.无法确定6、向心力演示器如图所示．转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小．现分别将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与半径的关系，下列做法正确的是A.皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验B.皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验C.皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验D.皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验二、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、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C8、A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球可视为点电荷两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻其阻值随所受光照强度的增大而减小，为滑动变阻器，为定值电阻．当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为电源电动势E和内阻r一定，电表均为理想电表．下列说法中正确的是（）A.无论将的滑动触头P向a端移动还是向b端移动，均不会变化B.若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小C.保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后变小D.保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变9、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子．已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用．对于粒子进入磁场后的运动，下列判断正确的是A.粒子在磁场中运动的半径R=LB.当θ=0°时，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直C.当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间D.当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间10、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc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，电子射线管位于通电导线ab正下方，该装置可以演示电子在磁场中的偏转．若实验发现电子束的径迹向下偏转，那么导线中电流的方向是___________12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径，步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为_____mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为_____mm。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）已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，铜原子的质量是_____________，铜原子的体积是______________，铜原子的直径是______________14．（16分）如图所示，在xoy坐标面的第一象限内有沿y轴方向的匀强电场，在第四现象内有垂直xoy平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子在P点（6L，L）以速度v0向x轴负方向运动，从x轴上N点（图中未标出）进入磁场，然后从x轴上M点（2L，0）离开磁场，在M点速度方向与x轴负方向夹角为45°。不计粒子重力。(1)求电场强度E的大小；(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)求粒子从P点到M点所用的时间。15．（12分）ab、cd为间距d=1m光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为θ=30°，导轨电阻不计，ac、bd间都连接有一个R=4.8Ω的电阻，如图所示．空间存在磁感应强度B0=2T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向上．将一根金属棒放置在导轨上距ac为x0=0.5m处，金属棒的质量m=0.5kg，电阻r=0.8Ω．现闭合开关K将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac平行且与导轨接触良好．已知当金属棒从初始位置向下滑行x=1.6m到达MN处时已经达到稳定速度，金属导轨足够长，g取10m/s2．则：（1）开关处于闭合状态时金属棒的稳定速度是多少？（2）开关处于闭合状态时金属棒从释放到运动至MN处的过程中，忽略电流变化引起的电磁辐射损失，连接在ac间的电阻R上产生的焦耳热是多少？（3）开关K断开后，若将由静止释放金属棒的时刻记作t=0，从此时刻开始，为使金属棒中不产生感应电流，可让磁感应强度按一定规律变化．试写出磁感强度B随时间t变化的表达式

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．摩擦力产生的条件是接触、挤压、相对运动或有相对运动的趋势。可知有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力，故AB错误；C．弹力的方向垂直于接触面，而摩擦力的方向沿接触面，故二者相互垂直，故C正确；D．滑动摩擦力的大小与正压力成正比，而静摩擦力与正压力的大小无关。所以不能简单地说成摩擦力的大小正比于弹力的大小，故D错误。故选C。2、C【解析】A、处在电场中的电荷一定受到电场力，但在磁场中运动的电荷不一定有磁场力存在，当运动方向与磁场方向平行时，没有磁场力作用，故A错误；B、磁感线是闭合的曲线，电场线从正电荷出发，到负电荷终止，不是闭合曲线，故B错误；C、磁现象的本质是运动电荷的相互作用，和电场在本质上属于同一种基本相互作用，故C正确；D、电场和磁场都是一种客观存在的物质，故D错误；故选C考点：磁现象和磁场；电场3、C【解析】AB．在v﹣t图象中，斜率代表加速度，在0﹣6s内斜率不变，故加速度不变且不为零，故AB错误；C．在3s～9s内，质点的位移大小为故C正确；D．在v﹣t图象中，斜率代表加速度的大小，在8s时的斜率大于4s时的斜率，故质点在4s时的加速度小于在8s时的加速度，故D错误；故选C。4、A【解析】I-U图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小．根据电阻定律比较电阻丝的粗细【详解】图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律知，长度相同，材料相同，知a的横截面积小，b的横截面积大，A正确，BC错误；电阻的大小与电压、电流无关，故D错误；故选A5、A【解析】并联后的总电阻小于任一支路电阻，由串联分压可知，当把一个实验室里的电压表并联在两端时，读数为5V，没有并联电压表时，R1两端电压肯定大于5V，同理R2两段电压肯定大于4V，所以电源电压肯定大于9V，A对；6、D【解析】要探究小球受到向心力大小与半径的关系，需控制一些变量，即保持小球的质量、转动的角速度不变；【详解】根据公式，要研究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制小球的质量和角速度不变，故应将皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，这样二者角速度相等，同时用质量相同的钢球做实验，故选项D正确，ABC错误【点睛】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变二、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、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。8、ACD【解析】AB．滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头P，和所在电路中电流I不变，U也不变，所以角度不变，故A正确，B错误；C．用更强的光线照射，的阻值变小，外电路总电阻减小，电流I增大，内电压和的电压增大，则电容器板间电压减小，板间电场强度变小，小球所受的电场力变小，则减小，故C正确；D．保持滑动触头P不动，逐渐增加照射的光强，总电阻减小，电流I增大，外电压U减小，根据闭合电路欧姆定律得：，可见，保持不变，故D正确。故选ACD。9、ABD【解析】带电粒子以相同的速率，不同的速度方向，进入磁场，运动轨迹的曲率半径相同，从而根据夹角为θ不同情况，即可求解；【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得粒子的运动半径；故A正确；BC、当θ=0°时，粒子恰好从AC中点飞出，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直，圆心角60°，粒子在磁场中运动时间为，故B正确，C错误；D、当θ=60°入射时，粒子恰好从A点飞出，圆心角为60°，粒子在磁场中运动时间为，故D正确；故选ABD【点睛】关键是粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据，解得粒子的运动半径，由图找出圆心角，由求粒子在磁场中运动时间10、BC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D错误三、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、由a指向b【解析】电子运动方向从负极流向正极，根据左手定则，四指指向电子运动的反方向，即指向负极，大拇指指向电子偏转方向，由此得出导线下方磁场方向垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可知，导线ab中的电流方向从a指向b点睛：本题考查了左手定则和右手螺旋定则的联合应用，注意两个定则的适用条件，平时加强联系，提高熟练程度12、①.50.15②.6.700【解析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺读数为

05×3mm=0.15mm所以最终读数50mm+0.15mm=50.15mm（2）[2]螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为

01×20.0mm=0.200mm所以最终读数为

5mm+0.200mm=6.700mm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】由题意可知考查物质的量的相关计算，根据固体分子结构特点借助阿伏加德罗常数计算可得【详解】[1]设一个铜原子的质量为m，则有[2]铜常温下是固体，我们可以认为铜原子是一个紧挨一个排列的，所以有[3]设直径为d由可得【点睛】阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁．液体、固体分子可以认为是一个挨一个紧密排列在一起的，其总密度等于单个分子的密度，气体分子问距较大，气体的平均密度小于单个分子的密度14、(1)(2)(3)。【解析】(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，根据对称性可知，