2025届河北省石家庄市外国语学校高二物理第一学期期末经典试题含解析

2025届河北省石家庄市外国语学校高二物理第一学期期末经典试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是()A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大2、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕3、如图所示，大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆，圆心为O，半径为R，AB为圆的一直径，AB与电场线夹角为，则O、A两点间的电势差等于()A. B.C. D.4、2016年10月19日凌晨3点31分，在离地球393公里的轨道上飞行了一个多月、绕地球500多圈的“天宫二号”终于等来了他的小伙伴——“神舟十一号”，他们在太空牵手，完成了交会对接，航天员景海鹏和陈冬进入天宫二号．交会对接前“天宫二号”和“神舟十一号”均绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图所示．关于交会对接前“天宫二号”和“神州十一号”各自的运行情况，下列说法中正确的是（）A.神舟十一号的运行周期小于天宫二号的周期B.神舟十一号运行速度小于天宫二号的运行速度C.神舟十一号和天宫二号的速度都大于地球的第一宇宙速度D.神舟十一号必须减速才能与天宫二号交会对接5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP＝60°.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B1与B2之比为（）A.1:2 B.2:C.:2 D.2:16、以下说法正确的是()A.只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了二、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、在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5J，下面判断中正确是A.a、b两点电势差Uab=-5V B.电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值C.电场强度的方向一定由b指向a D.电子的电势能增加了5J8、如图，一圆柱形磁铁竖直放置，在它的下方有一带负电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球所受的合力可能不指向圆心B.小球对地面的压力大于小球的重力C.俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针D.俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针9、在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的磁场与轨道所在平面垂直．如图所示．一个带正电荷的小球由静止开始从半圆形轨道的最高点A滑下，则（）A.小球经过最低点C的速率比无磁场时大B.小球运动到最低点C所用的时间比无磁场时短C.小球经过最低点C的速度与无磁场时相等D.小球运动到最低点C所用的时间跟无磁场时相等10、物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中，下列说法正确的是()A.上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上B.下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下C.在最高点，加速度大小为零，速度大小为零D.到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变三、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）用伏安法测量一个阻值未知的电阻Rx，先用多用表的欧姆挡粗略测量其阻值，具体做法是：把多用表的选择开关置于“10”挡，然后将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使得表针指向“0Ω”．将红、黑表笔分别与被测电阻Rx两侧接触，结果发现，指针最终停留在欧姆表的“0”和“1”刻度之间（1）关于欧姆表的使用以及被测电阻Rx的阻值，下面说法正确的是___A.测电阻时，选择的倍率不合适，应该换用“1000”挡B.测电阻时，选择的倍率不合适，应该换用“100”挡C.测电阻时，选择的倍率不合适，应该换用“1”挡D.使用欧姆挡测电阻时，每次更换倍率后都应该重新进行“欧姆调零”操作（2）若给出的实验器材中有：干电池组（电动势6V），一只阻值为2.9104Ω的定值电阻R，一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器，还有两只电流表，其中电流表A1的量程为0.6A，内阻大约为0.1Ω，电流表A2的量程为0.1mA，内阻为1000Ω，根据所给实验器材完成电路图的实物连接___（3）若改变滑动变阻器的滑动触头，发现当电流表A1的读数为0.4A时，电流表A2的指针正好偏转了满刻度的，在这种情况下，被测电阻Rx的测量值为___Ω（保留一位有效数字）12．（12分）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________(填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。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）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示．从粒子源S处放出的速度大小不计、质量为m、电荷量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场后到达记录它的照相底片P上．假如离子源能放出氕（H）、氘（H）、氚（H）三种离子，那么它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比是多少？（不计重力）14．（16分）如图所示，A、B、C是一边长为等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为，将另一电荷量为的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功。(1)求、各为多少？(2)求电场强度大小和方向。15．（12分）某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PP′M′M内有竖直向下的匀强电场，电场场强E＝1.0×103V/m，宽度d＝0.05m，长度L＝0.40m；区域MM′N′N内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝2.5×10－2T，宽度D＝0.05m，比荷＝1.0×108C/kg的带正电的粒子以水平初速度v0从P点射入电场．边界MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力(1)若v0＝8.0×105m/s，求粒子从区域PP′N′N射出的位置；(2)若粒子第一次进入磁场后就从M′N′间垂直边界射出，求v0的大小；(3)若粒子从M′点射出，求v0满足的条件

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、D【解析】根据电路图可知：A板带正电，B板带负电，所以电子束受到电场力的方向向上，大小洛伦兹力方向向下，,电子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力，要使电子束沿射入方向做直线运动，则要电场力等于洛伦兹力，所以要减小电场力；AB、将变阻器滑动头P向右或向左移动时，电容器两端电压不变，电场力不变，故AB错误；C、将极板间距离适当减小时，增大，不满足要求，故C错误；D、将极板间距离适当增大时，减小，满足要求，故D正确2、D【解析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序【详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误；B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关3、C【解析】匀强电场中OA线段沿电场线方向的距离，根据匀强电场中的场强与电势差的关系可得；故选C.【点睛】掌握电场强度的三个公式适用范围和符号的意义：定义式，点电荷场源的决定式，匀强电场中的计算式.4、A【解析】万有引力提供向心力：解得：①②③④；由，可知半径小的周期小，则A正确；由可知半径小的速度大，则B错误；所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度，则C错误；神舟十一号要加速做做离心运动才能与天宫二号交会对接，则D错误；故选A【点睛】本题考查了万有引力的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题，要理解卫星、航天器变轨的原理5、D【解析】由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度；即可求得比值【详解】依题意，移动之前每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下；则当N移至P点时，在P处的通电导线在O点的磁场方向垂直于PO斜向左上方与OM夹角为600角，则O点合磁感强度大小为：B2=2××cos60°=，则B1与B2之比为2：1．故选D【点睛】磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线O点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感强度6、B【解析】A、要有持续电流必须有持续的电压,A错误；B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确；C、电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C错误；D、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误故选B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、AB【解析】A、a、b两点电势差，故A正确；B、电势是相对的，是相对零电势点的，根据已知条件只能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势，故B正确；C、电子由a点移到b点，电场力做功5eV，由于不知道电子运动的轨迹是否与电场线重合，电子的位移方向不一定沿a到b，电场强度的方向不一定由b指向a，故C错误；D、由于电场力对电子做功5eV，电子电势能就减少了5eV，故D错误；故选AB8、BD【解析】A．小球所受力的合力提供向心力，做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心，故A错误；B．由图可知，小球处磁场的方向是斜向上，洛伦兹力垂直于磁场的方向，又洛伦兹力应该受指向圆心方向的分量提供向心力，故洛伦兹力的方向是斜向下，并不指向圆心，如图，结合受力的特点可知，小球在竖直方向上，受到的支持力一定等于重力与洛伦兹力沿竖直方向向下的分力的和，根据牛顿第三定律可知，小球对地面的压力大于小球的重力，故B正确；CD．根据前面分析的洛伦兹力的方向，由左手定则判断带负电的小球的运动方向一定是逆时针，故C错误，D正确；故选BD。9、CD【解析】滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力，洛伦兹力与轨道支持力不做功，只有重力做功；由动能定理可以判断滑块到达最低点时的速度关系，由向心力公式可以判断加速度大小，对轨道压力大小，根据滑块的速度关系判断运动时间【详解】AC、滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力，洛伦兹力与轨道支持力不做功，只有重力做功，由动能定理可知，滑块到达最低点时的速度与磁场不存在时的速度相等，故A错误，C正确；BD、滑块在下滑过程中，在任何位置的速度与有没有磁场无关，因此滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等，故B错误，D正确；故选CD10、BD【解析】AB.做竖直上抛运动的物体，只受到重力作用，故无论是上升还是下降，加速度都为g，方向竖直向下，上升过程速度向上，下降过程速度向下，故A错误，B正确；CD.当物体到达最高点时，速度为0，加速度仍然为g，故C错误，D正确；故选BD。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.CD②.③.5【解析】（1）用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，根据题意分析答题（2）没有电压表，可以把已知内阻的电流表与定值电阻串联改装成电压表测电压，另一个电流表测电路电流，根据题意确定滑动变阻器的接法，然后连接实物电路图（3）根据题意求出待测电阻两端电压，然后应用欧姆定律求出待测电阻阻值【详解】（1）多用表的选择开关置于“×10”挡，测待测电阻阻值时，指针最终停留在欧姆表的“0”和“1”刻度之间，指针偏角太大，说明所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应选择欧姆×1挡，然后进行欧姆调零再测电阻阻值，故CD正确，AB错误；故选CD（2）把已知内阻的电流表A2与定值电阻阻值串联测电压，由题意可知，滑动变阻器最大阻值远大于待测电阻阻值，滑动变阻器可以采用限流接法，实物电路图如图所示：（3）待测电阻两端电压：U=IA2（Rg+R）=×0.1××10-3×（2.9×104+1000）=2V，待测电阻阻值：；【点睛】本题考查了欧姆表的使用方法与注意事项，要掌握常用器材的使用方法、注意事项与读数方法；把电流表与分压电阻串联可以把电流表改装成电压表；根据题意应用欧姆定律即可解题12、①.同时②.高【解析】[1]电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮[2]稳定后当电键s断开后，A中不会再有电流通过，故A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，由楞次定律可知，其相当于左端为正极的电源，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，故a点电势比b点电势高四、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、【解析】离子在电场中加速，在磁场中做圆周运动，应用动能定理求出离子的速度，由牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，然后求出它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比【详解】离子在电场中加速，由动能定理得：qU=mv2，离子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，到达P上的位置到入口处S1的距离：d=2r，离子源能放出氕（）、氘（）、氚（）三种离子，三种离子的质量和电荷量的比值分别为：、、，到达P上的位置到入口处S1的距离之比为：1：：；【点睛】离子在电场与磁场中的运动，知道质谱仪的工作原理是解题的前提，分析清楚离子运动过程，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题14、（1），；（2）垂直于BC连线向右下方，【解析】（1）根据电场力做功与电势差的关系求出AB、AC间的电势差。（2）根据电场线方向与等势线垂直，确定电场强度的方向；根据E=U/d求出电场强度的大小。【详解】(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，AB间的电势差为负点电荷从A点移到C点时，电场力做负功。AC间的电势差为（2）根据BC间的电势差等于0，知BC为等势线，则场强的方向沿BC中垂线由A指向BC中点D。即场强方向为由A指向D。如图直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得【点睛】解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系，以及电场强度与电势差的关系，注意d是沿电场线方向上的距离，知道电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势。15、(1)0.0125m(2)3.6×105m/