2025届江苏省苏州市实验中学教育集团物理高二上期末考试试题含解析

2025届江苏省苏州市实验中学教育集团物理高二上期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一根长为L，横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e．在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流I，则自由电子定向运动的平均速率为A.neSLm B.C. D.2、如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一带电质点，据此可知()A.三个等势线中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大C.带电质点通过P点时的电场力比通过Q点时小D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大3、如图，a、b、c三个粒子由同一点沿垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场.以下说法错误的是（）A.a和b在电场中运动的时间相等B.电场力对b做的功比对a做的功多C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D.若想让c也打在下极板上，可增大两板间的电压4、如图所示，实线表示电场线，虚线表示带正电粒子只受电场力作用的运动轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，则（）A.M点的电势高于N点的电势B.M点的电场强度大于N点的电场强度C.粒子在M点的速度大于在N点的速度D.电场力对粒子做负功5、如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场，点与点的连线垂直于电场线，点与在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度分别从点和点沿竖直平面进入电场，重力不计。点的粒子垂直电场线进入，点的粒子与电场线成一定夹角进入，两粒子恰好都能经过点，在此过程中，下列说法正确的是（）A.电场力对两粒子做功相同B.两粒子到达点的速度大小可能相等C.两粒子到达点时的电势能都减小D.两粒子受到的电场力冲量一定不相等6、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法不正确的是（）A.线圈先后两次转速之比为3:2B.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零C.交流电a瞬时值为VD.交流电b的最大值为V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，定值电阻R＝20Ω，电动机线圈的电阻R0＝1.0Ω，当开关S断开时，电流表的示数是1.0A．当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数为2.0A．则（）A.电路电压为20VB.电路的发热功率为20WC.电动机的输出功率为19WD.电动机的效率是95％8、光敏电阻是光电传感器的核心元件，光照强度越强，电阻越小,如图是含有光敏电阻的电路，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，闭合开关S，保持电源两极间电压不变，用光去照射光敏电阻，则光照越强A.电流表A的示数越大B.电流表A的示数越小C.电压表V的示数越大D.电压表V的示数越小9、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻的电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（）A.电压表与电流表的示数之比将逐渐减小B.电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小C.电源的输出功率逐渐减小D.电源的效率逐渐减小10、如图甲所示，在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框，垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）．t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是A.线框中产生大小、方向周期性变化的电流B.MN边受到的安培力先减小后增大C.线框做匀加速直线运动D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失三、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）在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为_______mm（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数12345678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）（3）图3是测量Rx实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端．请根据图2所选的电路图，在图3中补充完成该组同学实验时实物间的连线，并使闭合开关时，电压表或电流表不至于被烧坏（4）该组同学在坐标纸上建立U—I坐标系，如图4所示，请在图4中标出测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝阻值Rx=_________Ω（保留两位有效数字）（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_______Ωm（填选项前的符号）A．1×10-2B．1×10-3C．1×10-6D．1×10-812．（12分）某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示：（1）在图乙实物图中，已正确连接了部分电路，请完成其余电路的连接____；（2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是___Ω；（3）接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出R－关系图线，如图丁所示．则图线斜率的物理意义是___；若电流表内阻RA＝0.1Ω，由图线求得电源的电动势E＝__V，内阻r＝__Ω。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，一个质子和一个α粒子从容器A下方的小孔S，无初速地飘入电势差为U的加速电场．然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，MN为磁场的边界．已知质子的电荷量为e，质量为m，α粒子的电荷量为2e，质量为4m．求：（1）质子进入磁场时的速率v；（2）质子在磁场中运动的时间t；（3）质子和α粒子在磁场中运动的轨道半径之比rH∶rα14．（16分）如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为3V；当使用O、B两接线柱时，量程为15V．已知电流计的内电阻Rg=500Ω，满偏电流Ig=100μA．则电阻R=____Ω,R=____Ω15．（12分）如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上作匀速运动．电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且不绝缘．已知电梯载人时的总质量为4.75×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lad相同，金属框整个回路的电阻R=9.010-4，g取10m/s2．假如设计要求电梯以v110m/s的速度匀速上升，求：（1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；（2）磁场向上运动速度v0的大小；（3）该磁动力电梯以速度v1向上匀速运动时，提升轿厢的效率

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】由电流的微观表达式可得，自由电子定向运动的平均速率为故C正确2、B【解析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹弯曲方向可分析出电场力的方向，确定出电场方向，从而分析电势的高低．根据电场力做功判断电势能的高低，结合动能定理比较动能的大小．根据电场力的大小比较加速度的大小【详解】根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向上，粒子带正电，则电场线与等势面垂直，大致向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势最低，故A错误．从Q到P，电场力做正功，根据动能定理知，动能增大，即P点的动能大于Q点的动能，故B正确．P点的电场线比Q点的电场线密，则质点在P点所受的电场力大，故C错误．从Q到P，电场力做正功，则电势能减小，可知带电粒子在Q点的电势能大于P点的电势能，故D错误．故选B【点睛】对于电场中粒子的轨迹问题，研究的基本思路是：根据运动轨迹判断出所受的电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化3、B【解析】A．粒子的质量和电量相同，知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据，a、b运动的时间相等，c的运动时间最短，A正确；B．a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，粒子的质量和电量相同，即受到的电场力相等，根据可知电场力对两粒子做功相等，B错误；C．因为又因为垂直电场方向上做匀速直线运动，所以C正确；D．要使c粒子也打在极板上，即要求c粒子的竖直方向上的位移增大，可以增大粒子运动的加速度，即增大两极板间的电压，D正确。本题选错误的，故选B。4、A【解析】A项：根据沿电场线方向电势越来越低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确；B项：根据电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、D项：由于M点电势高于N点的电势，粒子带正电，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，根据能量守恒可知，M点的速度小于N点的速度，电场力做正功，故C、D错误点晴：解决本题关键理解沿电场线方向电势越来越低，电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大5、D【解析】．由于间的电势差为零，间的电势差大于零，由知，电场力对点的粒子不做功，对点的粒子做正功，电场力对两粒子做功一定不相同，故错误；B．根据动能定理知点的粒子到达点时的速度增大，而点的粒子到达点时的速度大小不变，而它们的初速度大小相等，所以两粒子达到点的速度大小不相等，故B错误；C．根据电场力做功情况可知，点的粒子到达点时电势能不变，点的粒子到达点时电势能减少，故C错误；D．在垂直于电场线方向，两个粒子都做匀速直线运动，设，设点的粒子与电场线的夹角为．则点的粒子到达点的时间点的粒子到达点的时间可见，两粒子到达点所需时间一定不相等，根据可知两粒子受到的电场力冲量一定不相等。故D正确。故选D。6、B【解析】A、由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s:0.6s=2:3，而，故线圈先后两次转速之比为3:2；故A正确.B、t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大；故B错误.C、正弦式电流a的瞬时值为;故C正确.D、根据电动势最大值公式，得到两电动势最大值之比为Ema：Emb=Tb:Ta=3:2，Ema=10V，则得到正弦式电流b的最大值为;故D正确.本题选不正确的故选B.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、ACD【解析】A：开关S断开时，电流表的示数是1.0A，电路电压．故A项正确B：开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，流过电阻电流不变，电流表的示数为2.0A，则流过电动机的电流，电路的发热功率为．故B项错误C：电动机的输出功率，故C项正确D：电动机的总功率，则电动机的效率．故D项正确8、AD【解析】光照强度越强，电阻越小，用光去照射光敏电阻，则R1减小，则总电阻减小，总电流变大，与R1串联的电流表示数增大，R2以及内阻上的电压变大，则R1的电压减小，即电压表V的示数越小，故AD正确，BC错误9、AD【解析】闭合电路的动态变化情况的分析【详解】A．由题意知，逐渐增大光照强度时，光敏电阻R的值逐渐减小，外电路的总电阻逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律知，总电路的电流逐渐增大，通过光敏电阻R的电流也逐渐增大，所以电压表与电流表的示数之比将逐渐减小，故A正确；B．光敏电阻R串联在电路中，定值电阻R0和电源内阻都是纯电阻，它们各自上面的电压变化量与电流变化量比值不变，因此，光敏电阻R的电压变化量与电流变化量比值也不变，故B错误C．电源的输出功率由公式知，增大，由闭合电路的欧姆定律知,减小，电源的内阻不知道大小，所以减小的情况也不知，因此的变化无法确定，故C错误；D．根据电源的效率定义得,外电路的电阻越大，路端电压越高，电源效率越高，电源的效率随外电路电阻减小而减小，故D正确；故选AD．【点睛】直流电路动态变化要掌握各物理量变化的规律来分析10、BC【解析】A．穿过线圈的磁通量先向下减小，后向上增加，则根据楞次定律可知，感应电流方向不变，选项A错误；B．因B的变化率不变，则感应电动势不变，感应电流不变，而B的大小先减后增加，根据F＝BIL可知，MN边受到的安培力先减小后增大，选项B正确；C．因线圈平行的两边电流等大反向，则整个线圈受的安培力为零，则线圈下滑的加速度为gsinθ不变，则线框做匀加速直线运动，选项C正确；D．因安培力对线圈不做功，斜面光滑，则线框的机械能守恒，选项D错误三、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.（1）0.398（0.397-0.399）；②.（2）甲；③.（3）如图④.（4）4.4（4.3-4.7）；⑤.（5）C【解析】本题（1）的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题（2）的关键是根据数据表可以看出电表的示数变化范围较大，说明变阻器采用的是分压式接法；根据电阻定律和欧姆定律写出电阻率的表达式，然后解出电阻率的值即可；【详解】（1）螺旋测微器的读数为：d=0+39.8×0.01mm=0.398mm；（2）从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数变化范围较大，所以变阻器采用的应是分压式接法，即测量采用的是甲图；（3）连线如图所示：（4）由图线得到金属丝的阻值为：.（5）根据得：，代入数据得：ρ=1×10-6Ω•m，故选C.【点睛】该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读数时是固定刻度的值与可动刻度的值得和．会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接．了解实验误差产生的原因，并会在试验中做到尽可能的减小误差12、①.②.2.3③.电源电动势④.1.4⑤.0.4【解析】（1）［1］根据图甲所示实验电路，连接实物电路如图所示：（2）［2］由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为2×1Ω+3×0