2025届河南省项城三高物理高二上期末综合测试试题含解析

2025届河南省项城三高物理高二上期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法错误的是（）A.若图像表示质点速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的位移B.若图像表示力随力的方向上的位移的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功C.若图像表示导体中电流随时间变化，则面积等于相应时间内通过导体横截面的电量D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能2、如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴．下列说法中正确的是A.行星运动到A点时速度最大B.行星运动到C点或D点时速度最小C.行星从C点运动到B点的过程中做加速运动D.行星从B点运动到D点的过程中做加速运动3、下列的公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（）①场强②场强③场强④电场力做功A.①③ B.②③C.②④ D.①④4、两竖直放置的平行金属板P和Q接入如图所示电路中，在两板间用长为L绝缘轻绳悬挂一带电小球可视为质点，闭合开关，待电路稳定后小球静止时，轻绳与竖直方向夹角为，下列判断正确的是A.剪断轻绳后小球将作类平抛运动B.保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，夹角随之减小C.保持P板不动，将Q板缓慢向上移动一小段距离，夹角随之增大D.断开开关，小球会一直保持静止5、如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的()A. B.C. D.6、下列说法中正确的是A.磁感线始于N极终于S极，电场线始于正电荷终于负电荷B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C.某点电场强度的大小等于试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷电量大小的比值D.某点磁感应强度的大小等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值二、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，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在两板中央的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是()A.液滴将加速向下运动B.M点电势升高C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同8、如图所示，矩形金属线框abcd放在光滑的绝缘水平桌面上，虚线为线框的对称轴，线框的ab边长为L，bc边长为d，线框的电阻为R，用绕过定滑轮的不可伸长的绝缘细线将线框和放在地面上的重物连接，开始时绳子刚好拉直没有张力，连接线框部分的细线水平，连接重物部分的细线竖直，重物的重力为G．现在虚线右侧加垂直于桌面的匀强磁场，让磁场的磁感应强度大小从0开始均匀增大，经过t时间重物刚好要离开地面，则下列判断正确的是（）A.t时间末，磁场的磁感应强度大小为B.t时间内，线框回路中的电流均匀增大C.t时间内，线框ab边受到的安培力均匀增大D.t时间内，线框中电流的功率随时间均匀增大9、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C10、一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点，图像记录的是粒子受洛伦兹力的大小F与粒子运动速度大小v的关系。M、N各代表一组F、v的数据，已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直。其中可能正确的有（）A.B.C.D.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）某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为______cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为______

mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_________Ω12．（12分）有一面积为150cm2的金属环，电阻为0.1Ω，在环中100cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为，流过的电荷量为四、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，一固定的绝缘光滑轨道由水平直杆和竖直面内的半圆环杆在B点相切构成，半圆环杆的半径为R，直杆足够长，其中AB段长度为4R；在直杆上方、半圆环杆的直径BC左侧存在方向水平向左的匀强电场。一电荷量为q（q>0）、质量为m的小环套在直杆上，从A点以水平向右的初速度向右运动，经B点后，恰好能通过轨道的最高点C。已知场强大小为，重力加速度为g，小环通过B点时速率不变。求：（1）带电小环在A点时的初速度大小；（2）带电小环回到水平轨道上落点位置。14．（16分）如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象求：（1）交变电流的周期（2）交变电流的频率（3）电动势的有效值（4）此交流电的表达式15．（12分）图为某种质谱仪的结构的截面示意图，该种质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。其中静电分析器由两个相互绝缘且同心的四分之一圆柱面的金属电极和构成，点是圆柱面电极的圆心。静电分析器中的电场的等势面在该截面图中是一系列以为圆心的同心圆弧，图中虚线A是半径为r的等势线。和分别为静电分析器两端为带电粒子进出所留的狭缝。磁分析器中有以为圆心、半径为2d的四分之一圆弧的区域，该区域有垂直于截面的匀强磁场，磁场左边界与静电分析器的右边界平行，为磁分析器上为带电粒子进入所留的狭缝。离子源不断地发出正离子束，正离子束中包含电荷量均为、质量分别为的两种同位素离子。离子束从离子源发出的初速度可忽略不计，经电压为U的加速电场加速后，全部从狭缝沿垂直于的方向进入静电分析器。进入静电分析器后，同位素离子沿等势线A运动并从狭缝射出静电分析器，而后由狭缝沿垂直于的方向进入磁场中。质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界中点沿垂直于的方向射出，而质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界的点射出，其中。忽略离子的重力、离子之间的相互作用、离子对场的影响和场的边缘效应。求：（1）静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小；（2）两种同位素离子的质量之比；（3）两种同位素离子在磁场中的运动时间之比。

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】A．若图像表示质点速度随时间的变化，y轴表示速度，x表示时间，则由：可知面积等于质点在相应时间内的位移，故A不符合题意；B．若图象表示力随力的方向上位移的变化，根据：知面积等于该力在相应位移内所做的功，故B不符合题意；C．若图像表示导体中电流随时间的变化，根据：可知面积等于相应时间内通过导体横截面的电量，故C不符合题意；D．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，根据：知面积等于相应时间内电容器储存的电荷量，故D符合题意。本题选错误的，故选D。2、C【解析】AB．根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点的圆弧较长，在远日点圆弧长度较短，可知在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，故选项AB错误；C．行星从C点运动到B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，故选项C正确；D．行星从B点运动到D点运动，即向远日点运动，速度逐渐减小，做减速运动，故选项D错误3、D【解析】是电场强度定义式，适用于一切电场；仅适用于匀强电场；适用于点电荷产生的电场；W=qU适用于一切电场。可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场是①④。故D正确。故选D。4、B【解析】A、剪断轻绳前，小球受到重力，水平向右的电场力，及绳子的拉力，当剪断轻绳后，小球将沿着绳子拉力反方向，作匀加速直线运动，不是类平抛运动，故A错误；BC、当保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，即增大两极板间距，因极板电压U不变，依据可知，电场强度减小，那么电场力减小，夹角随之减小，故B正确，C错误；D、断开开关，因电容器要放电，其电量Q变小，电压也减小，由可知，电场力减小，小球会向下摆，故D错误；故选B5、B【解析】电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，故B正确【点睛】考点：考查了电场线，速度时间图像根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，再结合电场强度方向判断电性，然后根据电场线的疏密程度判断加速度的大小，从而判断粒子的运动情况选择速度图象6、C【解析】磁感线在磁体的外部从N极到S极，内部从S极到N极形成闭合的曲线；电场线始于正电荷终于负电荷或者无穷远，选项A错误；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线放置方向与磁场平行的缘故，该处磁感应强度不一定为零，选项B错误；某点电场强度的大小等于试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷电量大小的比值，选项C正确；某点磁感应强度的大小等于一小段通电导线放在该点时受到的最大的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值，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、BD【解析】AC．带电液体处于静止状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡，a板向下平移，极板间距为，匀强电场中：减小，极板之间电压不变，场强变大，M点的电场强度变大，粒子受到的电场力变大，说明液滴加速向上运动，AC错误；B．假设M点到b极板的距离为，沿着电场线方向：电场强度变大，不变，，则M点电势升高，B正确；D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功：极板之间电势差不变，所以电场力做功相同，D正确。故选BD。8、AC【解析】设磁感应强度与时间的关系为B=kt，则=k；根据法拉第电磁感应定律得，感应电流为．经过t时间重物刚好要离开地面，细线的拉力恰好等于重物的重力，则有BIL=G；其中B=kt，代入得kt••L=G，解得，所以t时间末，磁场的磁感应强度大小为B=kt=．故A正确．由，知线框回路中的电流恒定不变，故B错误．时间内，线框ab边受到的安培力F=BIL=kt••L=t，则知安培力均匀增大，故C正确．线框中感应电动势E恒定不变，感应电流I也恒定不变，由P=EI知线框中电流的功率恒定不变，故D错误．故选AC【点睛】本题是感生电动势问题，要知道磁通量均匀变化时，线框中产生恒定的感应电动势和感应电流，但线框受到的安培力在均匀变化9、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。10、BD【解析】已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直，所以粒子在M点的洛伦兹力为在图像中，M的斜率为，N的斜率为，当M点对应的速度vM的方向也与磁场方向垂直时，两斜率相等，如果M点对应的速度vM的方向与磁场方向不垂直时，M的斜率小于N的斜率，故BD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、①.0.675②.4.700③.220【解析】（1）游标卡尺读数为（2）螺旋测测微器读数为（3）欧姆档为“×10”挡，故电阻为12、1A，0.01C【解析】由b图得：=T/s=1T/s由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：E==S=1×100×10﹣4V=001V；感应电流：I==A=0.1A，通过圆环横截面的电荷量：q=It=0.1×（0.2﹣0.1）C=0.01C；故答案为0.1A，0.01C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）A点【解析】(1)小环恰好能通过轨道的最高点，则有小球从A到轨道的最高点由动能定理得解得(2)小球从最高点向左飞出后，在水平方