广东省2025届物理高二上期末监测试题含解析

广东省2025届物理高二上期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是（）A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ2、如图所示，图中边长为O正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（）A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向C3、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4、关子物理学史，下列说法中正确的是（）A.卡文迪许借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律B.法拉第发现了电流的磁效应C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律D.美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器5、如图在电场强度为E的匀强电场中，任取间距为L的A、B两点，把试探电荷q沿三条不同路径从A点移动到B点：沿直线AB电场力做功W1；沿折线AMB电场力做功W2；沿曲线AB电场力做功W3。关于电荷沿三条路径从A点移动到B点的过程中，电场力做功W1、W2、W3及电势能变化大小正确的说法是（）A.W1＜W2＜W3，沿曲线运动电势能变化最大B.W3＜W2＜W1，沿直线运动电势能变化最大C.W1=W2=W3=EqL，沿各条路径电势能变化一样大D.W1=W2=W3=EqLcosθ，沿各条路径电势能变化一样大6、下图中两个电路是研究自感现象电路，对实验结果的描述正确的是()①接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮；②接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮；③断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭；④断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭A.①③ B.①④C.②③ D.②④二、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、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则受磁场影响的物理量是（）A.速度 B.加速度C.位移 D.动能8、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是()A.曲线a表示的交变电动势瞬时值B.曲线b表示的交变电动势最大值为28.8VC.时，曲线a、b对应的感应电动势大小之比为3∶2D.时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为09、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为1m，导轨平面与水平面夹角θ＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R=8Ω，导轨电阻不计，整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=5T，金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为1kg，电阻为2Ω，重力加速度为g=10m/s2。现将金属棒由静止释放，沿导轨下滑距离为2m时，金属棒速度达到最大值,则这个过程中A.金属棒的最大加速度是5m/s2B.金属棒cd的最大速度是m/sC.通过金属棒横截面的电量q＝1CD.电阻R上产生的电热为Q＝8J10、如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是（）A.O点的磁感应强度为零 B.a、b两点磁感应强度大小C.a、b两点的磁感应强度大小相等 D.导线n所受安培力方向沿PQ连线向右三、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）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是_____（填入正确选项前的标号）12．（12分）两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻R，其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置，开始时ab棒不导轨垂直，在ab棒绕a点紧贴导轨以角速度顺时针旋转90°的过程中，通过电阻R的电流方向为_________（填“由上到下”或者“由下到上”）；电动势的最大值为_________；通过电阻R的电荷量是_________。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a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度B1按图b所示规律变化（垂直于纸面向外为正）．t=0时，一比荷为C/kg的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入，速度大小，不计粒子重力⑴求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径⑵求时带电粒子的坐标⑶保持b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2，其磁感应强度为0.3T，在t=0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒子回到坐标原点的时刻14．（16分）如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动．求：（1）导体棒受到的安培力有多大？（2）导体棒受到的摩擦力有多大？（3）若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？15．（12分）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场．电荷量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，从M点进入磁场后做匀速圆周运动，从N点离开磁场．忽略重力的影响（1）求匀强电场场强E的大小；（2）求粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）求M、N两点间距L的大小；保持粒子不变，请你说出一种增大间距L的方法

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】由题意可知考查安培力作用下的平衡问题，由左手定则和力的平衡条件计算可得【详解】若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ，故选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意【点睛】受力分析时可以把立体空间关系转化为平面关系，利用正交分解计算可得2、C【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为三个电荷在O处产生的场强大小均为根据对称性和几何知识得知，两个-q在0处产生的合场强为再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为方向由C指向O，故ABD错误，C正确。故选C。3、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，4、D【解析】A．库伦借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律，选项A错误；B．奥斯特发现了电流磁效应，选项B错误；C．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，选项C错误；D．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，选项D正确。故选D。5、D【解析】电场力做功与路径无关，只取决于初末两点的位置，可得根据功能关系，电势能的减少量等于静电力做的功即故各条路径电势能变化一样大，故ABC错误，D正确。故选D。6、A【解析】左图中，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故P1稍晚一会儿亮；断开开关时，虽然线圈中产生自感电动势，但由于没有闭合回路，灯P1立即熄灭；右图中，线圈和灯泡并联，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故灯泡可以立即就亮，但电流稳定后，灯泡会被短路而熄灭；断开开关时，线圈中产生自感电动势，通过灯泡构成闭合回路放电，故P2稍晚一会儿熄灭；故①③正确，②④错误；故选A考点：自感现象【名师点睛】线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，起到延迟电流变化的作用，遵循“增反减同”的规律；通电自感中，与线圈串联的灯泡稍晚一会儿亮，与灯泡并联的灯泡立即就亮；断电自感中，与线圈构成闭合回路的灯泡会稍晚一会儿熄灭二、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、ABC【解析】AD．洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直，对带电粒子总不做功，根据动能定理，洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变粒子速度的方向，故可以改变速度，不改变速率和动能，故A正确，D错误；B．带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变，而方向时刻在改变，所以加速度在变化。故B正确；C．粒子在洛伦兹力作用下做曲线运动，则粒子的位移不断变化，选项C正确。故选ABC。8、AC【解析】根据题意可知考查正弦式交变电流e-t图像变化规律，找出e、、随时间的变化规律，抓住同一时刻各个物理量的特点分析可得【详解】A．由题图乙可知，，，则曲线a表示的交变电动势瞬时值，故A符合题意；B．由题图乙知曲线a、b表示的交变电流的周期之比，由可知，所以曲线a、b表示的交变电动势的最大值之比，又有，则，故B不符合题意；C．曲线a表示的交变电动势瞬时值，曲线b表示的交变电动势瞬时值，将代入，得，，，故C符合题意；D．由题图乙知时，a的电动势最大，对应线框的磁通量为0，b的电动势为0，对应线框的磁通量最大，故D不符合题意【点睛】在中性面位置（线圈平面垂直磁场方向）时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，瞬时电动势为零，电流方向变化，在垂直中性面（线圈平面和磁场方向平行）时磁通量为零，磁通量变化率最大，瞬时电动势最大．理解同一时刻各个物理量的特点是解决本题的关键9、AC【解析】A．刚释放金属棒时加速度最大，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma解得最大加速度：a=gsinθ=5m/s2故A符合题意；B．当金属棒做匀速直线运动时，速度最大，则有：解得最大速度为：故B不符合题意；C．通过金属棒横截面的电量为：故C符合题意；D．设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，由能量守恒定律得：电阻R上产生的热量：联立解得：代入数据解得：Q≈6.7J故D不符合题意。故选AC。10、AC【解析】A．根据右手螺旋定则，m导线在O点产生的磁场方向向里，n导线在O点产生的磁场方向向外，合成后磁感应强度等于零，A正确；BC．m导线在a处产生的磁场方向竖直向里，在b处产生的磁场方向竖直向里，n导线在a处产生的磁场方向竖直向外，b处产生的磁场方向竖直向外，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相反，B错误C正确；D．n导线所处的磁场是由m导线产生的，磁场方向根据安培定则判断垂直纸面向里，再用左手定则判断n导线受安培力方向由Q指向P，D错误。故选AC。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）如图所示：（2）AC【解析】（1）如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法（2）根据公式可得适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，AC正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，B错误【考点定位】考查了研究安培力实验【方法技巧】对于高中实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图像的性质，能根据图像进行分析，明确对应规律的正确应用12、①.由上到下②.③.【解析】[1][2]．由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为由上到下；电动势的最大值为；[3]．第一阶段：平均电动势通过R的电荷量第二阶段ab棒脱离导轨后，电路中没有电流．所以总电量：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）1m（2）[3.