甘肃省兰州市第五十一中学2025届物理高二第一学期期末达标检测试题含解析

甘肃省兰州市第五十一中学2025届物理高二第一学期期末达标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、关于物理学史，下列说法正确的是A.欧姆最初用实验直接得到电流通过导体产生热量的表达式B.安培通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律C.自然界存在两种电荷，库仑把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷D.法拉第提出了电场的概念，并引入电场线形象地描述电场2、如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长3、质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于（）A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法判断4、如图所示的电路中，电源的电压恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，电灯的电阻视为不变，则（）A.电灯L变亮，安培表的示数减小B.电灯L变亮，安培表示数增大C.电灯L变暗，安培表的示数减小D.电灯L变暗，安培表的示数增大5、图中实线为某点电荷形成的电场的电场线。那么（）A.电场强度a点较小 B.电场强度b点较小C.电势a点较小 D.电势b点较小6、下述说法正确的是()A.场强为零的地方，电势不一定为零B.等势面上各点场强大小相等C.电荷处在电势越高的地方电势能越大D.电场中电场强度越大地方，电势越高二、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，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()A.Q1、Q2的电荷量之比为B.Q1、Q2的电荷量之比为C.Q1、Q2的质量之比为D.Q1、Q2的质量之比为8、如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以、的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到位置，若，则在这两次过程中（）A.回路电流B.外力的功率C.通过任一截面的电荷量D.产生的热量9、关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向表示该点的磁场方向B.磁感线是从磁铁的N极指向S极C.磁极间的相互作用是通过磁场产生的D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线10、如图所示，，，，A、B两端接在输出电压恒定的电源上，则（）A.断开时，R1与R2两端的电压之比为B.闭合时，通过R1与R2的电流之比为C.闭合时，R1与R2两端的电压之比为D.断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为三、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）用电流表改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程．关于此多用电表：开关S接到位置4时是_______（填“电流”、“电压”或“欧姆”）挡，A表笔为_______（填“红”或“黑”）表笔，开关S接位置_________（填“1”或“2”）时是电流挡的小量程。开关S接到位置_______（填“5”或“6”）时是电压档的最高档。12．（12分）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验(1)实验室有如下器材可供选用：A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的均匀铁球D.直径约5cm的均匀木球E.秒表F.时钟G.10分度的游标卡尺H.最小刻度为毫米的米尺用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________(填写器材前面的字母)(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________mm(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂．用米尺测量摆线长度为l．小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g=______．(用l,d,n,t表示)(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________(写出一条即可)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（俯视图），在光滑水平绝缘桌面的虚线右侧足够大的空间中有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m、电荷量为q（q>0）的小球a以与磁场边界成角的速度进入磁场，刚好与停在磁场某处的质量为3m、电荷量为3q的小球b（图中未画出）发生第一次碰撞，碰前球a的速度大小为v0，速度方向与虚线平行，设a、b两球的碰撞都是弹性碰撞，且不会相互转移电荷，也不考虑小球之间的电场力的作用，求：(1)从a球进入磁场到与b球第一次碰撞的时间；(2)a、b两球第二次碰后b球的速度大小；(3)运动过程中a球离虚线的最远距离.14．（16分）在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示．abcd是一个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置．盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B.粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内．粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出．若已知，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力．请你根据上述条件求出带电粒子的荷质比q/m.15．（12分）如图所示的区域中，第二象限为垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，第一、第四象限是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向如图．一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ=30°，粒子恰好从y轴上的C孔垂直于匀强电场射入匀强电场，经过x轴的Q点，已知OQ=OP，不计粒子的重力，求：（1）粒子从P运动到C所用的时间t；（2）电场强度E的大小；（3）粒子到达Q点的动能Ek

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．焦耳最初用实验直接得到电流通过导体产生热量的表达式，选项A错误；B．库伦通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，选项B错误；C．自然界存在两种电荷，富兰克林把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷，故C错误；D．法拉第提出了电场的概念，并引入电场线形象地描述电场，选项D正确。故选D。2、D【解析】BCD．两带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2，弦AP、AQ的中垂线交AC于M点和N点，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即两粒子轨迹所对的圆心角相等，又相同，所以两粒子在磁场中运动时间一样长，选项D正确，BC错误；A．由图看出，从Q点射出的粒子半径大，根据可得则从Q点射出的粒子速度大，选项A错误。故选D。3、B【解析】碰撞前b球静止，碰撞前a球的速度为碰撞前a球的动能为碰撞后两球的速度分别为碰撞后两球的总动能为碰后动能等于碰前动能，无动能损失，是弹性碰撞，B正确，ACD错误。故选B。4、D【解析】滑动变阻器的滑片向a端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律得知总电流I增大，电流表的示数增大；路端电压U=E-Ir减小．灯泡L两端的电压等于路端电压，所以电灯L变暗，故选D【点睛】本题为简单的电路动态分析问题．分析的步骤是先局部，后整体，然后在回到局部的方法；对于路端电压也可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大进行判断.5、B【解析】AB．电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，点的电场线比点密，故点的电场强度比点大，故B正确；CD．沿着电场线方向电势降低，由于电场线方向无法确定，所以点的电势与点的电势无法确定，故C、D错误；故选B。6、A【解析】A．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，A选项正确；B．等势面上各点电势相等，电场强度不一定相等，B选项错误；C．电势能可见在电荷量一定的情况下，电势越高，正电荷电势能越大，而负电荷电势能越小，C选项错误；D．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，电场中电场强度越大的地方，电势越不一定高，D选项错误。故选A。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】A、点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律和二力平衡有：=，所以Q1、Q2的电荷量之比为=，故A错误，B正确；C、Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线，Q1、Q2的角速度相同，根据牛顿第二定律有：m12r1=m22r2，所以Q1、Q2的质量之比为=，故C错误，D正确8、AB【解析】根据电路判断回路中产生的电流之比；根据判断外力F的功率；根据判断电荷量比值根据来判断回路中产生的热量之比；【详解】A、金属棒切割磁感应产生的感应电动势为，感应电流，若，所以两次感应电流之比也为，故A对；B、外力的功率就等于克服安培力的功率，所以，若，所以功率之比为1:4，故B对；C、通过任一截面的电荷量，由于两次扫过的面积相等，所以两次通过任一截面的电荷量也相等，故C错；D、产生的热量，两次棒扫过的面积相等，若，则，故D错；故选AB第II卷9、AC【解析】磁感线可以形象地描述各点磁场强弱和方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向，故A正确；对于磁体的外部，磁感线都是从磁体的北极出发，回到磁体的南极，但对于磁体的内部，磁感线是从S极出发，回到N极，故B错误；磁场是客观存在的，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的，故C正确；磁感线是人们假想出来的用于描述磁场的一些有方向的曲线，并不是放在磁场中的细铁屑连成的曲线，故D错误；故选AC10、AB【解析】A．断开时，R1与R2串联，则由串联分压可得，电压之比等于电阻之比，即1:5，故A符合题意；BC．闭合时，R2与R3并联，由并联分流可得，电流之比等于电阻的反比，即1:1，电阻R1位于干路，则通过R1与R2的电流之比为2:1，由欧姆定律变形得U=IR，则电压之比为2:5，故B符合题意，C不符合题意；D．设A、B两端所接电源为U，则当断开时，电阻R1两端的电压为闭合时，R2与R3总电阻为电阻R1两端的电压为则两次电压之比为故D不符合题意。故选AB。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.欧姆②.红③.2④.6【解析】[1]因多用电表只有欧姆档需要电源，则开关S接到位置4时是欧姆档；[2]多用电表的表笔有“红进黑出”的原则，即红表笔是电流进入的方向，黑表笔是电流流出的方向，由图可知A是红表笔；[3]改装成电流表时，电流计需与小阻值的定值电阻并联，且并联后总阻值越小，所能测量的总电流越大，由图可知，开关接“2”时的电阻比接“1”时大，则开关接“2”时的量程小；[4]改装成电压表时，电流计需与大阻值定值电阻串联，且串联后的总阻值越大，所能测量的总电压越大，由图可知，开关接“6”时的电阻比接“5”时大，则开关接“6”时的量程大。12、①.ACE②.17.6③.④.实验所在处比北京纬度低或海拔高(其他答案合理也可)【解析】(1)[1].摆线的长度不能伸长，所以摆线选择长约1m的细丝，摆球选择质量大体积小的球，所以选择直径约2cm的均匀铁球，实验中需要用秒表测量单摆摆动的时间，从而得出周期，故选ACE(2)[2].游标卡尺的主尺读数为17mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，则小球直径为17.6mm(3)[3].单摆摆长，单摆的周期，根据得：(4)[4].多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值比北京的重力加速度值略小，可能实验所在处纬度低或海拔比较高四、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)0(3)【解析】(1)带电粒子在磁场中受重力和桌面的支持力平衡，水平方向上洛伦兹力提供圆周运动的向心力：由几何关系指从a球进入磁场到与b球第一次碰撞，a球偏转的圆心角为，从球进入磁场到与球第一次碰撞的时间代入数据解得：；(2)a球与b球在M点发生第一次碰撞，由动量守恒和机械能守恒得：（以碰前a球运动方向为正）解得：由洛伦兹力提供向心力，得，两个小球各转1圈后在M点发生第二次碰撞，画出两个小球运动轨迹如图所示：由动量守恒和机械能守恒得：（以碰前b球运动方向为正）解得：即、两球第二次碰后球的速度为0；(3)两球第二次碰撞后，b球静止，a球继续偏转出磁场，轨迹如图：运动过程中球离虚线的最远距离解得：。14、【解析】带电粒子经加速电场加速后，可根据动能定理求出粒子进入磁场后的速度大小表达式，粒子进入磁场后在洛伦兹力作