2025届安徽省宿州市汴北三校联考高二物理第一学期期末联考试题含解析

2025届安徽省宿州市汴北三校联考高二物理第一学期期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源（极性未标明），在间距为l的平行导轨上，放一质量为m的金属棒ab，棒中电流为I，磁场方向垂直于导轨平面向上，这时棒恰好静止。重力加速度为g。下列判断正确的是（）A.电流从a到b，磁感应强度大小为B.电流从b到a，磁感应强度大小为C.电流从a到b，磁感应强度大小为D.电流从b到a，磁感应强度大小为2、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法错误的是（）A.带电油滴的电势能将增大B.P点的电势将降低C.带电油滴将沿竖直方向向上运动D.电容器的电容减小，极板带电量减小3、如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点.若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ24、如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大5、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（）A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短6、如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上的P1处，当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角为θ．若将丝线悬点从P1移到P2处．则A.角θ变大，小球N带正电B.角θ变小，小球N带正电C.角θ变大，小球N带负电D.角θ变小，小球N带负电二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动周期和交变电流的周期相等B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变磁场磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子8、如图所示为两平行金属极板P、Q，在P、Q两极板上加直流电压U0，极板Q的右侧有一个边长为L的正方形匀强磁场区域abcd，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里．P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、比荷为k的带电粒子，Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，则下列说法正确的是()A.如果带电粒子恰好从d点射出，则满足U0＝kB2L2B.如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子可能带负电C.带电粒子在匀强磁场中运动的速度为D.带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为9、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知()A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin25πt(V)B.该交流电的频率为25HzC.该交流电的电压的有效值为100VD.若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W10、空中存在水平向左的匀强电场，一带正电小球在空中某点以初速度v0水平向右抛出，小球落到水平地面上的速率为v0，若小球受到的电场力大小等于小球的重力．下列说法正确的是（）A.小球落地时速度方向一定与地面垂直B.小球下落过程，电势能先增大后减小C.小球下落过程，动能先增大后减小D.小球下落过程，机械能一直减小三、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）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧姆，电压表的内阻约为十几千欧．根据实验所测8组数据，在如图所示I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图______.②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象，其中正确的是（）12．（12分）在测金属丝电阻率的实验中，回答下列问题。(1)测得某金属丝的有效长度为L，直径为d，两端的电压为U，通过它的电流为I，可以得到该金属丝的电阻率______（用题中所给的物理量符号表示）。(2)若金属丝的电阻约为5Ω，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻约为1kΩ，则实验中应该将电流表______（填“内接”或“外接”）。(3)若实验中采取电流表内接法，则金属丝电阻率实际测量值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。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，真空中三个点电荷A、B、C，电荷量均为＋Q，两两相距a放置，试问：(1)C所受的静电力是多少？(2)如果将A、B移到它们连线中点P，C受到的静电力又是多少？14．（16分）如图所示，平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1＝0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1＝1.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内有一边界线OA，与y轴正方向间的夹角为45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.25T，边界线的下方有水平向右的匀强电场E2．一束电荷量q＝8.0×10－19C、质量m＝8.0×10－26kg的带正电粒子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到x轴上的C点．已知C的横坐标为xC＝0.6m，求：（1）粒子在平行板间运动的速度v大小；（2）粒子进入电场时速度的方向和电场强度E2的大小；（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使粒子都不能打到x轴上，磁感应强度的大小B2′应满足什么条件？15．（12分）如图所示为一匀强电场，已知场强。现让一个电荷量的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s=30cm。试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M，N两点间的电势差。

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】棒恰好静止，对棒受力分析，因磁场方向垂直于导轨平面向上，棒受到重力、垂直于斜面的支持力，及平行斜面的安培力，依据左手定则，则电流方向由a到b，再根据矢量的合成法则，则有FA=mgsin30°且FA=BIl解得磁感应强度大小为综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。2、C【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=U/d分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化【详解】将平行板电容器上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故C错误．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故AB正确．根据，可知d增大时，电容器的电容减小；根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D正确；此题选择错误的选项，故选C【点睛】本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化3、A【解析】由公式、可知：正电荷的电场线方向由P1指向P2，顺着电场线的方向电势降低，则电势故A正确，BCD错误4、C【解析】当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误．故选C考点：电磁感应5、A【解析】AB．正粒子从磁场边界入射做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有从而当θ为锐角时，画出正粒子运动轨迹如图所示由几何关系可知，入射点与出射点而粒子在磁场的运动时间与速度无关；当θ为钝角时，画出正粒子运动轨迹如图所示由几何关系入射点与出射点而粒子在磁场中运动时间与第一种情况相同，则若v一定，θ越大，从时间公式可以看出运动时间越短；若v一定，θ为锐角越大时，则Oa就越大，但θ为钝角越大时，由上式可以看出Oa不一定越远，故A正确，B错误；C．由可得粒子运动的角速度显然与速度无关，故C错误；D．运动时间无论是锐角还是钝角，时间均为与速度无关，即若θ一定，无论v大小如何，则粒子在磁场中运动的时间都保持不变，故D错误。故选A。6、B【解析】小球M与N相互排斥，M、N带同种电荷，M带正电，N也带正电；受力分析，小球N受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为．可知，由于电荷N悬挂在P2点时距离大，库仑力小，θ变小，故B正确，ACD错误；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、AB【解析】回旋加速器的工作原理是带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，其在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径。当粒子在磁场中运动时，得A．据加速器的工作原理可知，在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故A正确；BC．据可知，粒子的最大速度由D形盒的半径决定，与加速电场的电压无关；且质子的最终速度与半径R相对应，并不能加速到任意值，故B正确，C错误；D．当质子α粒子，在磁场的运动周期发生变化，即在磁场的运动周期与在电场的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，故D错误。故选AB。8、ACD【解析】当带电粒子恰好从d点射出时，根据图中几何关系可知，轨道半径r＝L.设带电粒子射入磁场时速度为v，由qvB＝m，解得v＝；由qU0＝mv2，解得U0＝kB2L2，选项A正确；由左手定则可知，如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子一定带正电，选项B错误；由qU0＝mv2，解得，选项C正确；由qvB＝m，解得，选项D正确；故选ACD9、BD【解析】从图象中可得该交流电的周期为T＝4×10－2s，所以频率为f＝1/T＝25Hz，选项B正确；角速度为ω＝2πf＝50π，从图象中可知交流电最大值为Um＝100V，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50πt)V，该交流电的有效电压值为，选项AC错误；若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为，选项D正确10、AD【解析】A项：小球在水平方向受到电场力，在电场力作用下做减速运动，减速时的加速度大小为竖直方向做加速运动，加速度大小为g设经历时间t落地，故落地时水平方向速度为vx＝v0﹣gt竖直方向的速度为vy＝gt落地时速度，解得：故落地时水平方向速度为0，只有竖直方向的速度，故小球落地时速度方向一定与地面垂直，故A正确；B项：小球下落过程中，电场力一直做负功，故小球的电势能一直增大，故B错误；C项：小球在水平方向上，做减速运动，电场力做负功，竖直方向重力做正功，做初速度为零的匀加速运动，在开始阶段克服电场力做功要大于重力做功，故动能减小，随后克服电场力做功小于重力做功，故动能增加，故小球下落过程，动能先减小后增大，故C错误；D项：在下落过程中，由于电场力一直做负功，故小球的机械能一直减小，故D正确故选AD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、①.②.D【解析】①分析题目要求及原理，可得出实验电路图；②由功率公式可得出功率与电流及电压的关系，结合数学知识进行分析，即可得出正确结论.【详解】①由题意可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故电流表使用外接法，故电路图如下图所示；②由于灯泡的电阻随温度的增加，由功率公式可得，故在P-I2图象中，图象的斜率表示电阻，故斜率变大，故C错误，D正确；而在P-U2图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，故图象中斜率应越来越小，故A，B均错误；故选D.【点睛】电学实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律．注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题.12、①.②.外接③.偏大【解析】(1)[1]根据电阻定律有所以可得(2)[2]由题中数据可知故应采用电流表外接法；(3)[3]若采用内接法，因为金属丝的电