安徽省泗县九里沟中学2025届物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析

安徽省泗县九里沟中学2025届物理高二第一学期期末教学质量检测试题请考生注意：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、下列叙述符合史实的是（）A.卡文迪许通过扭秤实验首先发现了点电荷之间相互作用的规律B.法拉第最早引入了电场的概念，并提出电场线是真实存在的C.焦耳发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系D.富兰克林发明了避雷针2、如图所示，一段长方体形导电材料，已知该导电材料单位体积内自由运动电荷数为n，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为-q()的自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，则导电材料上、下表面之间的电压U及上、下表面的电势高低的表述正确的是．()A.，B.，C.，D.，3、如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的v-t图象不可能是下图中的（）A. B.C. D.4、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A.a、b两处磁感应强度的大小不等，B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，C.同一通电导线放在a处受到的安培力比放在b处小D.a处没有磁感线，所以a处磁感应强度为零5、1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许完成了一项伟大的实验——在实验室中完成了测量两个物体之间万有引力的实验，他把这项实验说成是“称地球的重量”（严格地说应是“测量地球的质量”），在这个实验中首次测量出了A.地球表面附近的重力加速度B.月球的公转周期C.月球的质量D.引力常量6、如图所示，带电平行金属板A、B板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电荷量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中央C点，则（）A.微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小B.微粒下落过程中重力做功，电场力做功为-qUC.微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量大于D.若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板二、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、如图是金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象．由图象可知（）A.该金属的逸出功等于B.该金属的逸出功等于C.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为D.入射光的频率为，产生的光电子的最大初动能为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，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子（不计重力）从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则A.粒子一定带正电荷B.MN上下两侧的磁场方向相同C.MN上下两侧的磁感应强度的大小B1:B2=1:2D.时间10、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）现有一满偏电流为500μA、内阻为1.0×103Ω的电流表G，某同学想把它改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，实验室提供如下器材：A．一节干电池（电动势为1.5V，内阻不计）B．电阻箱R1（最大阻值99.99Ω）C．电阻箱R2（最大阻值999.9Ω）D．滑动变阻器R3（0～100Ω）E．滑动变阻器R4（0～1kΩ）F．导线若干及两个接线柱（1）由于电流表G的内阻较大，该同学先把电流表G改装成量程为0～3.0mA的电流表A，则电流表G应____（填“串”或“并”）联一个电阻箱，将该电阻箱的阻值调为____Ω.（2）将改装后的电流表改装成欧姆表，请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补画完整（含电流表的改装），并标注所选电阻箱和滑到变阻器的符号（）（3）用改装后的欧姆表测量一电阻，电流表G的示数为200μA，则该电阻的阻值为____Ω，通过该电阻的电流为__mA.12．（12分）某实验小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验．如图甲所示，气垫导轨上有A、B两个滑块，质量分别为200g、150g，用细绳将滑块A、B连接，使A、B间的轻质弹簧处于压缩状态，开始时两个滑块都处于静止状态．若某时刻烧断细绳，滑块开始运动，图乙给出两个滑块运动过程的频闪照片频闪的频率为20Hz，分析照片：(1)A、B离开弹簧后，A的动量大小为______，B的动量大小为______(2)根据实验数据，实验小组得出“在实验误差允许的范围内，两个滑块组成的系统动量守恒”．你认为得到这个结论的依据是____________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）一台直流电动机的额定电压为U＝200V，电动机线圈的电阻R＝1Ω，当它正常工作时通过的电流I=20A，若电动机正常运转时间t＝50s．求：（1）电动机消耗的总电能；（2）线圈电阻上产生的热量；（3）电动机机械效率14．（16分）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表｡当电阻箱读数为时，电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为｡求电源的电动势E和内阻r｡15．（12分）如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道cd、ef固定在水平面内，相距为L，轨道左端c、e间连接一阻值为R的电阻．将一质量为m的导体棒ab垂直于cd、ef放在轨道上，与轨道接触良好．轨道和导体棒的电阻均不计(1)导体棒ab沿轨道以速度v向右做匀速运动．时，磁感应强度为，此时ab到达的位置恰好使cabe构成一个边长为L的正方形．为使闭合电路中不产生感应电流，求从开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式(2)如果匀强磁场的磁感应强度B保持不变，为使导体棒ab沿轨道以速度v向右做匀速运动，需对导体棒ab施加一个水平向右的外力F①求外力F的大小；②通过公式推导验证：在时间内，外力F对导体棒ab所做的功W等于电路获得的电能，也等于电阻R中产生的焦耳热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、D【解析】A．库仑在前人的基础上，通过实验得到真空中点电荷的相互作用规律，故A错误；B．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，但电场线是假想的曲线，故B错误；C．欧姆发现了欧姆定律，反映导体的电流与电压、电阻的关系，故C错误；D．美国科学家富兰克林研究了放电现象，发明了避雷针，故D正确。故选D。2、B【解析】由左手定则判断电荷的移动方向，从而得出上下表面的电势高低，利用洛伦兹力与电场力平衡计算电压的大小【详解】电荷带负电，由左手定则可判断出电荷向上偏转，上板带负电，故，设两板间的电压为U，则电场强度，利用电流的微观表达式可得，电荷的速度，稳定时洛伦兹力与电场力平衡，有，代入计算可得，故选B.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡3、A【解析】B．当qvB=mg时，小环做匀速运动，此时图象为B，故B正确，不符合题意；C．当qvB＞mg时，在竖直方向，根据平衡条件有FN=qvB-mg此时，根据牛顿第二定律有f=μFN=ma所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg时，小环开始做匀速运动，故C正确，不符合题意；AD．当qvB＜mg时，，在竖直方向，根据平衡条件有FN=mg-qvB此时，根据牛顿第二定律有f=μFN=ma所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v-t图象的斜率应该逐渐增大，故A错误,符合题意；D正确，不符合题意。故选A。4、A【解析】考查磁感线的性质。【详解】AB．磁感线的疏密程度反映了磁感应强度的大小，由图可知，a处磁感线密集，因此，A正确，B错误；C．通电导线在磁场中受到的安培力F=BIL这个公式成立的条件是：导线与磁场垂直。而当导线与磁场平行时，导线不受安培力作用，由于题中没说明导线放置的方向，故无法比较同一通电导线放在a处和b处安培力的大小，C错误；D．为了形象的描述磁场，引入了磁感线，而磁感线是不存在的，a点虽然没画出磁感线，但该点仍有磁场，即a点磁感应强度不为零，D错误。故选A。5、D【解析】英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人；【详解】1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有：，则地球的质量，由于地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人，故选项D正确，ABC错误【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及知道卡文迪许测量出了万有引力常量即可6、D【解析】带电微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小，重力一直做正功为mg(h+)，重力势能一直减小；电场力做负功为-qU，电势能增加qU，由动能定理可判断若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板【详解】A、带电微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A错误B、微粒下降的高度为h+，重力做正功为mg(h+)，电场力向上，位移向下，电场力做负功，W电=-qU，所以电势能增大，其增加量为qU，故B、C错误D、由题知微粒恰能落至C的过程中，由动能定理得：mg(h+)-qU=0，若微粒从距B板高2h处自由下落，由动能定理得：mg(2h+d)-qU=mvA2-0，解得vA=0，故D正确故选D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】A.由题图并结合得，，故逸出功，故选项A符合题意；B.当时，，故，故选项B符合题意；C.时，可得出，故选项C符合题意；D.当入射光的频率为时，不发生光电效应，故选项D不符合题意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、BD【解析】A.题中未提供磁场的方向和绕行的方向，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负，故A错误；B.粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，根据左手定则可知磁场方向相同，故B正确；C.设上面的圆弧半径是r1，下面的圆弧半径是r2，根据几何关系可知r1:r2=1:2；洛仑兹力充当圆周运动的向心力，解得：，所以B1:B2=r2:r1=2:1，故C错误；D.由洛仑兹力充当圆周运动的向心力，周期T=2πr/v，得；带电粒子运动的时间t=T1+T2/2=，由B1:B2=2:1得t=，故D正确故选BD.点睛：带电粒子在磁场中的绕行方向相同未知，磁场的方向未知，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负；粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，但是半径不同，所以磁场方向相同，强度不同；由图可确定半径之比，根据磁感强度与半径的关系可求磁感强度之比．由带电粒子运动时间与周期的关系，结合磁感强度之比可求运动总时间10、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.并②.200③.④.750⑤.1.2【解析】（1）[1][2]将电流表改装为3mA的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值：R＝＝Ω＝200Ω.（2）[3]改装后的电流表内阻：R＝＝Ω≈167Ω把表头改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，则需要串联的电阻：R″＝500－167＝333Ω所以选择电阻箱R2和滑动变阻器R4，实验电路图如图所示（3）[4][5]改装后电流表量程是原电流表G量程的＝6倍，电流表G的示数为200μA，电路电流：I＝200μA×6＝1200μA＝1.2mA待测电阻阻值：－R内＝（－500）Ω＝750Ω.12、①.②.③.两滑块组成的系统总动量保持不变，系统动量守恒【解析】（1）频闪照相的周期为：，滑块A的速度为：，滑块B的速度为：，A的动量为：，方向向右，B的动量为：，方向向左；（2）由（1）可知，释放滑块后，两滑块的动