山东省菏泽市部分重点学校2025届物理高二第一学期期末统考试题含解析

山东省菏泽市部分重点学校2025届物理高二第一学期期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内通过管内某横截面的流体的体积)。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空的部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)，图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料，现给流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前、后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两面分别与一串联了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为()A B.C. D.2、在如图所示的电路中，C为电容器，L为小灯泡，G为零刻度在中央的灵敏电流计。先将开关S接到a端，给电容器充电；然后将开关S接到b端，电容器放电。下列说法正确的是（）A.充电过程中，自由电子穿过了电容器间的电介质B.充电过程中，灵敏电流计的示数逐渐变大C.放电过程中，灯泡的亮度不变D.放电过程中，灵敏电流计的偏转方向与充电时相反3、如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。磁场由两个相同、前后平行放置、圆心在一条直线上的通电的励磁线圈产生，其产生的磁场在线圈间是匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向外，电子枪发射电子束，速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小通过电子枪的加速电压来调节，磁场强弱通过励磁线圈中的电流来调节。下列说法正确的是（）A.只减小励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变小B.只降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小C.只增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大D.只升高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大4、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（）A.磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用5、如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则()A.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由b到dB.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到bC.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由b到dD.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到b6、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具，如图所示，带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几于为零。然后经过S3，沿着与磁场垂直的方向进入磁感强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器A进入质谱仪，最后分别打在底片P1、P2、P3。三个位置，不计粒子重力。则打在P3处的粒子（）A.动能最大 B.动量最大C.比荷最大 D.质量最大二、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、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间8、在如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.图乙中图线a是电压表的示数随电流表示数变化的图线B.电源内阻为ΩC.电源的最大输出功率为WD.滑动变阻器的最大功率为W9、如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（）A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电动势为2nBL2ωC.穿过线圈的磁通量的变化率最大D.线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里10、回旋加速器是加速带电粒子的装置，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短三、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）某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=________m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为____________________m12．（12分）某学生用如图甲所示的电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab（电阻约10Ω，允许流过的最大电流0.8A），稳恒电源E（电源输出电压恒为12V），电压表V（量程为3V，内阻约为5kΩ），保护电阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。实验时的主要步骤如下：Ⅰ用刻度尺量出导线ab的长度L，用螺旋测微器测出导线的直径d；Ⅱ按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好；Ⅲ闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U；Ⅳ描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d=______mm；②如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选______；③根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ=______（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）。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，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽度为L，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上(未画出)，金属杆的质量为m，长为L，水平放置在导轨上．已知电源的电动势为E，内阻为r，调节滑动变阻器使回路的总电流为I1，此时金属杆恰好处于静止状态(重力加速度为g，金属杆与导轨电阻不计)．求：(1)磁感应强度B的大小(2)若保持磁感应强度的大小不变，而将磁场方向改为竖直向上，则滑动变阻器接入电路的阻值调到多大才能使金属杆保持静止14．（16分）如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导体棒ab静止在斜面上．求：（1）若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小方向如何？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、A【解析】如图甲所示，两极板(上、下两面)间距为c，磁场方向如图中所示。当外电路断开时，运动电荷受洛伦兹力作用而偏转，两极板带电(两极板作为电路供电部分)而使电荷受电场力，当运动电荷稳定时，两极板所带电荷量最多，两极板间的电压最大，等于电源电动势E。测量电路可等效成如图乙所示。由受力平衡得电源电动势E＝Bvc流量Q＝Sv＝bcv接外电阻R，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r)又知导电液体的电阻由以上各式得故选A。2、D【解析】A．充电过程中，自由电子不会穿过介质，而是在电场力的作用下沿导线定向移动，使极板带电，A错误；B．充电过程中，灵敏电流计的示数逐渐减小，直到极板间电压与电动势相等，电路中不再有自由电子定向移动，灵敏电流计的示数为0，B错误；C．放电过程中，灯泡的亮度逐渐变暗，直到放电结束，电路中无电流，灯泡熄灭，C错误；D．充电过程中，自由电子通过灵敏电流计自下而上，放电过程中自由电子通过灵敏电流计自上而下，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，所以放电过程中，灵敏电流计的偏转方向与充电时相反，D正确。故选D3、B【解析】根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有：…①电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：②解得：…③④AC．可见增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，由③式可得，电子束的轨道半径变小。由④式知周期变小，而减小励磁线圈中的电流，电流产生的磁场减弱，由③式可得，电子束的轨道半径变大。由④式知周期变大；故AC错误；BD．提高电子枪加速电压，电子束的轨道半径变大、周期不变；降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小；周期不变，故B正确，D错误；故选B。4、C【解析】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右下方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁安培力方向斜向左上方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力减小。故选C。5、A【解析】当MN匀速运动时，MN相当于电源．由右手定则判断电流的方向．再根据闭合电路欧姆定律求出MN两端电压的大小当MN沿导轨方向以速度v匀速运动运动时，由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路欧姆定律可得：MN两端电压大小为，由右手定则可知流过固定电阻R的感应电流由b到d．故选A6、C【解析】根据动能定理可得粒子经过加速电场后的速度为解得在磁场中由洛伦兹力提供向心力有联立以上解得因为打在P3位置的粒子运动半径最小，比荷最大，由此可知C正确，ABD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】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误8、AC【解析】A．将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R1的电压和电源的内电压增大，则R2的电压减小，所以电压表V1的示数增大，电压表V2的示数减小，可知图线b反映的是电压表V1的示数随电流的变化，图线a反映的是电压表V2的示数随电流的变化，故A正确。B．根据闭合电路欧姆定律得电压表V2的示数为：U2=E-I（R1+r）①由图线a的斜率大小等于R1+r，由图知：图线b的斜率等于R1，则有：则电源的内阻为r=5Ω，故B错误；C．图线a延长与U轴截距为电源的电动势E=6V，当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，最大的输出功率为：故C正确；D．把R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑动变阻器的最大功率为：故D错误；故选AC。9、AC【解析】图示时刻，ad速度方向向外，bc速度方向向里，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为d→a，bc中电流方向为b→c，线圈中感应电流的方向为abcda．故A正确．线圈中的感应电动势为E=nBSω=nBL1L2ω．故B错误．图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大．故C正确；线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIL2=nB•L2．故D错误．故选AC10、BC【解析】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关三、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、①.10②.y=﹣0.03sin5πt【解析】由题意得：，得该波的周期为T=0.4s，由图知波长为，则波速为，横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为【点睛】本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同，来确定波的周期12、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋测微器读数为；②[2]由图中可知，加在ab上的电压最大为3V，故电路中最大电流约为故总电阻最小为故保护电阻应该选择R2；③[3]电压表示数为故图像的斜率为又解得四、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)【解析】（1）在侧视图中，导体棒受力如图(a)所示，由平衡条件得：mgsinθ＝I1LB①解得：B＝②（2）导体棒受力如图(b)所示，由平衡条件得：mgsinθ＝BI2Lcosθ③由闭合电路欧姆定律得：I2＝④由②③④解得：R＝－r⑤14、（1）（2），方向垂直于斜面向上【解析】(1)若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况如图甲所示由平衡条件得：在水平方向上：在竖直方向上：其中，联立以上各式可解得：；（2）若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小。如图乙所示，由力的矢量三角形讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应磁感应强度最小，设其值为Bmin，则：，得：，根据左手定则判定知，该磁场方向垂直于斜面向上答：(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度(2)若要求磁感应强度最小，磁感应强度的最小值为，方向垂直于斜面向上。15、(1