河北雄安新区博奥高级中学2025届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

河北雄安新区博奥高级中学2025届高二物理第一学期期末综合测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、一台电动机，它的额定电压为，内阻为．给这台电动机接上额定电压后，通过的电流为．这时，它输出的机械功率为（）A. B.C. D.2、如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子(重力可忽略不计)以初速度、沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后沿直线运动。若仍按上述方式将该带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定可行的是A.仅减小带电粒子射入时的速度 B.仅减小两金属板所带的电荷量C.仅减小粒子所带电荷量 D.仅改变粒子的电性3、下列说法正确的是（）A.电荷处在电势越高的地方电势能越大B.电场中电场强度越大的地方，电势越高C.电势降落的方向必定是场强的方向D.处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零4、如图所示，在直线l上A、B两点各固定电荷量均为Q的正电荷，O为AB的中点，C、D两点关于A点对称，C、D两点的场强大小分别为EC、ED，电势分别为φC、φD.则下列说法正确的是()A.EC>ED，φC>φDB.EC<ED，φC>φDC.在直线l上与D点电势相同的点除D点外可能还有2个D.将一负电荷从C点移到D点其电势能减小5、如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C=30°，比荷均为的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场，则A.粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短D.粒子在磁场中运动的最长路程为6、双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动．对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是（）A.质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大B.质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大C.两颗天体做匀速圆周运动的周期相等D.两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等二、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、如图所示，两平行正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，形成的匀强电场强度为E，在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，ab为两金属板间与板平行的中心线，如果带电粒子进入电场前的速率v=，且粒子重力不计，则下列判断正确的是A.带正电粒子沿ab方向从左侧进入场区，粒子能沿直线通过场区B.带负电粒子沿ba方向从右侧进入场区，粒子能沿直线通过场区C.不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过场区D.不论粒子电量如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过场区9、图(a)为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同B.从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mC.从t＝0.10s到t＝0.6s，质点P通过的路程为100cmD.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(m)10、如图所示，为一款手机电池的背面印有的一些符号和简单说明，下列说法正确的是（）A.该电池的容量为1800mAhB.该电池电动势为3.6VC.该电池在正常工作时的额定电流为500mAD.若电池以10mA的电流工作，可用50小时三、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）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验，如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留三位有效数字）请回答下列问题：（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端（填“左”或“右”）；（2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝_________m/s；（3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为__________。12．（12分）（1）用20分度的游标卡尺测得某小球的直径如下图所示，则小球的直径为d=_______mm（2）用螺旋测微器测金属导线的直径，其示数如下图所示，该金属导线的直径为_____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）如图所示，电源电动势E＝15V，内阻r＝0.5Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝R3＝R4＝8Ω，一电荷量q＝＋3×10－5C的小球，用长l＝0.1m的绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°，已知两板间距d＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)两板间的电场强度的大小；(2)带电小球的质量;(3)现剪断细线，并在此瞬间使小球获得水平向左的初速度，则小球刚好运动到左极板，求小球到达左极板的位置与O点的距离L。14．（16分）如图所示.在平面直角坐标系xOy的第一象限内有一直角边长为L的等腰直角三角形区域OPQ，三角形的O点恰为平面直角坐标系xOy的坐标原点，该区域内有磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第一象限的其它区域内有大小为E、方向沿x轴正方向的匀强电场：一束电子（电荷量为-e、质量为m）以大小不同的速度从坐标原点O沿y轴正方向射入匀强磁场区．则：（1）能够进入电场区域的电子的速度范围是多少？（2）已知一个电子恰好从P点离开了磁场，求该电子的速度和由O到P的运动时间15．（12分）如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为g=10m/s2。（不计a、b之间的作用）求：（1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功；（2）M点和N点距L1的高度。

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】电动机输出功率：；A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误2、A【解析】带正电粒子(重力可忽略不计)因受洛伦兹力和电场力而做直线运动可推得是匀速直线运动，粒子所受的向上的洛伦兹力等于向下的电场力所以欲使粒子向下偏转，需使粒子进入速度选择器时其合力向下力。A．减小带电粒子射入时的速度可以使洛伦兹力变小，粒子带正电，洛伦兹力向上而变小，则合力向下而向下偏转；故A正确。B．仅减小两金属板所带的电荷量，由可知电场力变小，则合力向上从而向上偏转；故B错误。C．仅减小粒子所带电荷量，由知，两个力依然平衡而做匀速直线运动；故C错误。D．粒子带正电，受洛伦兹力由左手定则知方向向上，电场力向下，将电性改为负电后洛伦兹力向下，而电场力向上，依然有；从而做匀速直线运动；故D错误。故选A。故选D。【点睛】处理带电粒子在电场和磁场中运动问题的基本方法1、带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存区域内运动时，往往既要受到电场力作用，又要受到洛仑兹力作用．这两个力的特点是，电场力是恒力，而洛仑兹力的大小、方向随速度变化．若二力平衡，则粒子做匀速直线运动．若二力不平衡，则带电粒子所受合外力不可能为恒力，因此带电粒子将做复杂曲线运动2、解决粒子做复杂曲线运动问题时，必须用动能定理或能量关系处理．这里要抓住场力做功和能量变化的特点，即电场力做功与电势能变化的特点，以及洛仑兹力永远不做功3、若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域，则带电粒子在其中运动时，分别遵守在电场和磁场中运动规律运动，处理这类问题时要注意分阶段求解3、D【解析】A．负电荷在低电势处电势能大，正电荷在高电势处电势能大，故A错误；B．电势的高低与电场强度无关，故B错误；C．沿场强方向电势一定降低，但电势降落的方向不一定是场强的方向，应该是电势降落最快的方向才是场强的方向，故C错误；D．处于静电平衡状态的导体内部，原电场与感应电荷产生的附加电场完全抵消，场强处处为零，故D正确。故选D。4、B【解析】AB．A在C点产生的场强方向水平向右，B在C点产生的场强方向水平向左，并且小于A在C点的电场强度大小，故C点的电场强度大小为两电荷在C点产生电场强度之差，同理在D点产生的电场强度为两点电场强度之和，故，根据公式可得，C到A点的距离等于D到A点的距离，但是AD间的电场强度大于CA间的电场强度大小，所以AD间的电势差大于AC间的电势差，可知D点的电势小于C点的电势，即；A错误，B正确。C．根据电场强度的叠加可知在直线l上，与D点电势相等的点可能有3个，分别处于CO间、OB间和B的右侧；C错误。D．因为AD间的电势差大于AC间的电势差，可知C点的电势高于D点，根据知，负电荷在C点的电势能小于D点的电势能，即将一负电荷从C点移到D点其电势能增大；D错误。故选B。5、B【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系，粒子在磁场中偏转的圆心角相等，都为120°，根据粒子在磁场中运动的时间：，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，所以粒子运动时间为，A错误B正确；粒子速度越大，根据公式可知半径越大，但运动时间变小，因此所以路程不一定越长，C错误；当粒子与BC边相切时路程最长，根据几何知识可得此时的半径为，则，D错误；考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，6、C【解析】两颗行星在两者之间的万有引力作用下做匀速圆周运动，可知两行星做匀速圆周运动的向心力相等，选项A错误；两行星绕同一圆心转动，角速度相等，周期相等，选项B错误，C正确；根据可知，两星质量不等，转动半径不等，则根据v=ωr可知，线速度大小不等，选项D错误；故选C.点睛：本题的关键是理解双星系统的特点：双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期和角速度，运用动力学思路列式进行分析二、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、AC【解析】带电粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡时，才能沿直线通过，根据左手定则判断洛伦兹力方向，确定两个力能否平衡，即可判断粒子能否沿直线运动【详解】A项：正电粒子沿ab方向从左侧进入场区，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，此时洛伦兹力qvB=qE，与电场力二力平衡，粒子能沿直线通过场区．故A正确；B项：负电粒子沿ba方向从右侧进入场区，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向上，粒子将做曲线运动，不能沿直线通过场区．故B错误；C项：不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，受力分析发现粒子受的洛伦兹力方向、电场力方向始终相反，此时洛伦兹力qvB=qE，与电场力二力平衡，粒子能沿直线通过场区．故C正确；D项：不论粒子电量如何，沿ba方向从右侧进入场区，受力分析发现粒子受洛伦兹力、电场力方向始终相同，都向上或向下，不能沿直线通过场区．故D错误故选AC【点睛】本题考查对速度选择器工作原理的理解，由qE=qvB得，此结论与带电粒子的电性、电量无关，同时注意左手定则的应用9、CD【解析】t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向下振动，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程【详解】在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动，由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为：△t＝0.15s＝T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故A错误；因波长λ=8m，从t＝0.10s到t＝0.25s，经过的时间为：△t＝T，该波沿x轴负方向传播了6m，选项B错误；从t＝0.10s到t＝0.6s，经过的时间为0.5s=2.5T，则质点P通过的路程为2.5×4A=10A=100cm，选项C正确；质点Q简谐运动的表达式为y＝Asint＝0.1sint＝0.10sin10πt(cm)，故D正确；故选CD.【点睛】本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系，要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析.10、BD【解析】A．该电池的容量为，A错误；B．该电池的电动势为3.6V，B正确；C．上面没有显示手机的额定功率，所以不能计算电池正常工作时的额定电流，C错误；D．若电池以10mA的电流工作，其工作时间为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.左②.1.20③.AB之间的距离hAB【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带一端先打出的点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接；（2）[2]若x2＝4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，得在纸带上打下记数点B时的速度（3）[3]若x1数据也已测出，则可求出A点的速度大小，需要验证的表达式为重物质量m等式两边可以约掉，故实验还需测出的物理量为AB之间的距离hAB。【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，纸带问题的处理是力学实验中常见的问题。我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度。12、①.②.【解析】游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第3个刻度与主尺刻度对齐，则游标尺读数为，所以最终读数为：；螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终