2025届河南省鹤壁市浚县第二高级中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2025届河南省鹤壁市浚县第二高级中学物理高二上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、许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确是()A.法拉第提出了分子电流假说 B.奥斯特发现了电流的磁效应C.安培用实验测出了静电力常量 D.楞次提出了磁场对运动电荷的作用力公式2、如图所示，一根金属棒两端用细导线连接后悬挂于a、b两点，棒中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M到N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可以（）A.适当减小磁感应强度 B.使磁场反向C.适当减小电流 D.适当增大磁场区域的宽度3、真空中有甲乙两个点电荷，相距r时的静电力为若保持两者间距不变，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的倍，则它们之间的静电力变为A. B.C. D.4、如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。下列表述正确是（）A.该电场是匀强电场B.a点的电场强度比b点的大C.b点的电场强度比a点的大D.正电荷在a、b两点受力方向相同5、如右图所示的可变电容器，旋转动片使之与定片逐渐重合．则电容器的电容将A.逐渐增大 B.逐渐减小C.保持不变 D.先增大后减小6、某匀强电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，A、B两点的电场强度的大小分别为EA、EB，则EA、EB的大小关系是（）A.EA>EB B.EA<EBC.EA=EB D.无法确定二、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、半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数．若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（）A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B.霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多C.若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小D.若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大8、如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，长度为R．一个带电粒子1从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若与该粒子完全相同的带电粒子2以同样的速度从C点平行AO方向进入磁场，C到AO的距离为R／2，则A.1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向B.粒子带负电C.2粒子仍然从B点离开磁场D.两粒子在磁场中运动时间之比为3：29、如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A.0～1s内线圈的磁通量不断增大B.第4s末的感应电动势为0C.0～1s内与2～4s内的感应电流相等D.0～1s内感应电流方向为顺时针10、直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用.如图所示,一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上,电动机内阻,电灯灯丝电阻(阻值认为保持不变),电源电动势V,内阻,开关S闭合,电动机正常工作时,电压表读数为8V.则下列说法正确的是()A.流过电源的电流9AB.流过电动机的电流3AC.电动机的输入功率等于64WD.电动机对外输出的机械功率15W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）集宁一中的每层楼楼道内都装有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康．纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响)：(1)实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L＝________m、内径d＝________mm.(2)该同学用下列器材测定样品的电阻：a．电压表V(量程0～3V，内阻约为5kΩ；量程0～15V，内阻约为25kΩ)；b．电流表A(量程0～10mA，内阻约为2Ω；量程0～50mA，内阻约为0.4Ω)；c．滑动变阻器R(0～20Ω，2A)；d．学生电源E(电动势4.5V，内阻很小)；e．开关S及导线若干该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω，要求用尽量精确的方法测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图____(图中有六根导线已经接好)(3)电导率的表达式为=__________(用字母U、I、L、d)12．（12分）(1)如图甲是简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为500μA，内阻Rg=200Ω，R1=20Ω，R2=180Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。A端与___（填“红”或“黑”）色表笔相连接。该多用电表5个挡位为直流电压50V挡和500V挡，直流电流1mA挡和10mA挡，欧姆×1Ω挡。B接___（填“1”或“2”）为10mA挡，R4=___kΩ。若电源电动势为1.5V，内阻忽略不计，R3=400Ω，则欧姆挡中值电阻为___Ω。(2)如图乙，如果用欧姆档来测电阻，当用100Ω挡测量时，若指针指在刻线附近，则应换用___（填“1”、“10”或“1k”）挡，换挡之后应先将红、黑表笔短接，调节部件___（填“S”或“T”），进行___（填“欧姆调零”或“机械调零”），使指针对准电阻的“0”刻线，再将待测电阻接入红黑表笔之间。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，粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上，总质量M＝1kg，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，线圈ab边长度L1＝2m，线圈ad边长度L2＝1m，线圈的总电阻R＝2Ω．滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示．t＝0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力F的作用下以速度v＝3m/s水平向右做匀速直线运动．已知ab边到磁场下边界的距离x＝0.5m，t1＝3s时线圈ab边恰好完全进入磁场，取g＝10m/s2，求：(1)线圈进入磁场的过程中a、b两点间的电势差Uab；(2)0～4s内整个线圈所产生的焦耳热Q；(3)0～4s内外力F所做的功WF14．（16分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x轴方向的宽度OA=20cm，y轴负方向无限大，磁感应强度B=1×10-4T．现有一比荷为的正离子(不计重力)，以某一速度v0从O点射入磁场，α=600，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小；(2)离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；(3)若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值15．（12分）如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为B，纸面内有一单匝长方形均匀金属线框abcd，其ab边长为L，bc边长为2L，线框总电阻为R，ab边与磁场边界平行，线框在向右方向拉力作用下以速度v做匀速运动。求：(1)当ab边刚进入磁场时，ab两端的电势差Uab(2)线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量q(3)线框进入磁场过程中，bc上产生的热量Q

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、B【解析】安培提出了分子电流假说，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；库伦用实验测出了静电力常量，选项C错误；洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，选项D错误；故选B.2、D【解析】棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加，由安培力公式可知，所以适当增加电流强度，或增大磁场，或增大棒在磁场中的长度，故D正确。故选D3、A【解析】由库仑定律可得变化后的静电力【详解】设甲的电荷量为Q，乙的电荷量为q．变化前静电力为：，变化后静电力为：，故选A.4、B【解析】ABC．据电场线的疏密表示电场强度大小，则有Ea>Eb，故B正确，AC错误；D．正电荷在a、b两点所受电场力方向与该点电场强度方向相同，而a、b两点的电场强度方向不同．所以受力方向也不同，故D错误；故选B。5、A【解析】旋转动片使之与定片逐渐重合时，相当于增加了电容器的正对面积，则由电容器的决定式C=可知，电容将逐渐增大，故BCD错误，A正确．故选A【点睛】本题考查平行板电容器决定式的应用，要注意明确平行板电容器是通过改变旋转动片来改变正对面积，从而起到改变电容的作用6、C【解析】由图中电场线的分布可知，该电场为匀强电场，各点场强都相等；A．EA>EB，与结论不相符，选项A错误；B．EA<EB，与结论不相符，选项B错误；C．EA=EB，与结论相符，选项C正确；D．无法确定，与结论不相符，选项D错误；故选C.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、AC【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS；且霍尔电势差大小满足关系UH=k，联立解得：，单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，故B错误；若将磁场方向改为沿z轴正方向，则平衡时：evB=e，解得U=Bdv，则d由原来的b变为c，减小，此时的电势差产生在前表面和后表面，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小，选项C正确，D错误．故选AC【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义8、ACD【解析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子的运动轨迹，应用数学知识与牛顿第二定律分析答题【详解】A项：粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在磁场中运动圆心角为90°，1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向，故A正确；B项：带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，那么粒子在A点向右上方偏转，则由左手定则可判定：粒子带正电，故B错误；C项：粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故C正确；D项：粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB，可知P为O1C的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，粒子在磁场中运动的周期：，两粒子的周期相等粒子在磁场中的运动时间，运动时间之比：t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故D正确故选ACD【点睛】本题考查了粒子在匀强磁场中运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹、应用数学知识、周期公式即可正确解题9、AD【解析】0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确．第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误．0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误．用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等10、BD【解析】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差【详解】A、电源的输出电压，则有；故A错误.B、对灯泡：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电=I-I灯=4A-1A=3A，故B正确.C、电动机的输入功率等于P=UI电=8×3=24W，故C错误；D、根据能量转化与守恒定律得，电动机输出功率P出=UI电-I电2rM=24-9=15W，故D正确.故选BD.【点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用.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、①.0.1050；②.11.30；③.；④.【解析】(1)由图示刻度尺确定其分度值，然后读出其示数；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；(2)合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．根据电路图来连接实物图，注意电表的正负极，并分几个回路来连接；(3)根据闭合电路欧姆定律，结合电阻定律，即可求解【详解】(1)刻度尺读数：0.2050-0.1000=0.1050m；游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为11.30mm；(2)因电源的电压为4.5V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为500Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为9mA，从精确角来说，所以电流表选择量程0～10mA；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏大，因此选择电流表内接法，根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连接．如图所示；(3)根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，，解得：，所以电导率为：【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；同时还考查了同学们设计电路的能力，要弄清楚是内接法还是外接法，是分压还是限流法；考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；理解欧姆定律与电阻定律的应用，掌握误差的分析及其产生原因12、①.黑②.1③.49.9④.1500⑤.×1k⑥.T⑦.欧姆调零【解析】(1)[1]多用电表欧姆挡内部电源的正极接黑表笔，所以端与黑表笔相连接。[2]根据并联分流规律可知表头和电阻并联可以改装为电流表，小电阻分大电流，所以当端和1相连接时，表头和串联后，与并联，所以并联电阻较小，分流较大，电流表量程较大。[3]端和4相连，电流表量程为，根据串联分压规律可知，大电阻分大电压，端和4串联后改装为的电压表，根据欧姆定律解得[4]若接入中值电阻后，表头指针偏转量程的一半，欧姆挡内部电阻，根据解得(2)[5]当用×100Ω挡测量时，若指针指在∞刻线附近，说明待测阻值较大，所以改用×1k档。[6][7]换挡后，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮T，进行欧姆调零，使指针对准电阻的“0”刻线，再将待测电阻接入红黑表笔之间。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）-0.5V（2）2.75J（3）67.5J【解析】(1)由闭合电路的欧姆定律求出电压；(2)根据焦耳定律求出热量.(3)由动能定理或能量守恒定律求出功.【详解】(1)由图可知，设线圈进入磁场的过程中只有bc边上的部分切割磁感线则，感应电