2025届河南省济源市物理高二第一学期期末质量检测试题含解析

2025届河南省济源市物理高二第一学期期末质量检测试题注意事项：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、关于感应电动势E的单位，下列选项中正确的是（）A.Wb/s B.JC.A D.T2、某一实验装置如左下图所示，在铁芯上绕着两个线圈P和Q，如果线圈P中的电流i随时间t的变化关系如下图所示的四种情况，则不会使线圈Q产生感应电流的是（）A. B.C. D.3、如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则()A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处电势能减少C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加4、把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是（）A.B.C.D.5、一个阻值为2Ω的线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是()A.t＝0时，线圈平面位于中性面B.t＝0时，穿过线圈的磁通量为0C.电阻的热功率为16WD.用电压表测路端电压时读数为11.3V6、如图所示，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能二、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、回旋加速器的工作原理如图所示，两个半径为的形盒间加周期性变化交变电压，中心处粒子源发出的带电粒子经形盒缝隙中的电场加速度进入形盒中，经磁场回旋，最终从形盒出口导出．已知匀强磁场的磁感应强度大小为、方向与盒面垂直，忽略处粒子源产生的粒子的初速度及在狭缝中加速的时间，则A.交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期的一半B.越大，粒子最终获得的动能越大C.形盒半径越大，粒子最终获得的动能越大D.磁感应强度越大，粒子最终获得的动能越大8、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A. B.C. D.9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E，方向竖直，有一质子重力不计恰能以速率V从左向右沿直线水平飞越此区域．下列说法正确的是A.电场方向竖直向下B.如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，质子将向上偏转C.该质子通过此区域的速度D.若一电子以速率V从左向右飞入，则该电子也将沿直线运动10、如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（）A.t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小B.1s内线圈中的电流方向改变50次C.灯泡两端的电压为19VD.0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J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）真空中两个点电荷电量分别为q1、q2，两点电荷间的距离为r，相互作用的库仑力为F｡(1)若甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_________倍；(2)保持两电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的_________倍｡12．（12分）自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______。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，匀强电场场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。质量m=1kg、q=2.5C的带正电小物体A，从M点沿粗糙、绝缘的竖直墙壁无初速下滑，它滑行h=0.8m到N点时脱离墙壁做曲线运动，在通过P点瞬时，此时其速度第一次与水平方向成=45°角，当地重力加速度g取10m/s2。求：（1）A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做的功Wf；（2）P点与M点的水平距离s。14．（16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15．（12分）如图ab为两平行板，a板上的0点为离子发射源，能发出质量为m带电量为q初速度为零的带电离子，ab板间加速电压为U1，在b板中央有小孔k让离子通过．在b板右侧有AB两块平行金属板，k正好位于AB板间的中心线上，已知AB板间距离为d，板长为L，板间电压为U2，求：(1)离子到达k点时的速度(2)如离子穿过k点后经偏转正好打在B板的中点p处，求U1：U2

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、A【解析】由法拉第电磁感应定律可知，，磁通量的单位为Wb，所以磁通量变化量的单位也为Wb，时间的单位为s，所以感应电动势的单位为Wb/s，故A正确。故选A。2、A【解析】A.由图示可知，P中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，线圈Q不会产生感应电流，满足题意要求，A正确；BCD.由图示可知，通过P的电流均发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过Q的磁通量发生变化，线圈Q会产生感应电流，不满足题意要求，BCD错误；故选A。3、B【解析】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F=Eq可知电荷所受电场力变小，故A错误；BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由EP=qφ而q为负值，故电势能减小，故B正确，C错误；D.由Q=CU，又有，故C减小，Q减小，故D错误4、B【解析】静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，选项A、D错误；金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右表面没有电场存在，选项B正确，C错误5、A【解析】因为电动势的表达式是正弦函数，所以是从中性面开始计时的，故A正确；t=0时，线圈处于中性面，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，故B错误；由题意可知，电动势的有效值为10V，所以电路中的电流为：，所以电阻的热功率为，故C错误；用电压表测路端电压时读数为U=IR=8V，故D错误．故选A【点睛】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，知道电动势的表达式是正弦函数，从中性面开始计时的，此时磁通量最大，根据求解电功率，电压表和电流表测量的都是有效值6、C【解析】小球若进入球门，则吹气后小球的速度方向沿BC方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图，则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹气，故C正确，ABD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、CD【解析】根据题图可知，本题考查了回旋加速器的原理．根据回旋加速器中交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，由周期公式和半径公式，从而推导最大动能的表达式，即可进行判断【详解】A、交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期，否则带电粒子不可能总是被加速的．故A错误BCD、根据半径公式知，，则粒子的最大动能，与加速的电压无关，与D形盒的半径以及磁感应强度有关，D形盒的半径R越大，粒子加速所能获得的最大动能越大，故CD正确，B错误；【点睛】在回旋加速器中，粒子获得的最大动能是由D型盒的半径决定的，交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期的条件8、AB【解析】A．根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，由闭合电路欧姆定律可得又E=Blv联立解得故v-t图象是一条过原点且斜率大于零的直线，说明导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at，A正确；B．由法拉第电磁感应定律可得所以有故图象是一条过原点且斜率大于零的直线，B正确；C．对导体棒由牛顿第二定律可得F-BIl-mgsinθ=ma而，v=at联立解得可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线，C错误；D．流过R电荷量q为故q-t图象是一条开口向上的抛物线，D错误。故选AB。9、ACD【解析】根据“质子以速率V直线水平飞越正交的电磁场”可知，本题考查速度选择器的问题，根据质子受力平衡而做匀速直线运动，运用速度选择器的两选两不选分析推断.【详解】A、质子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力而做直线运动，二力必定平衡，由左手定则知质子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，而质子带正电，所以电场方向竖直向下，故A正确.B、如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，则电场力和洛伦兹力的方向都反向，而大小均不变，则电场力和洛伦兹力仍平衡，质子仍沿直线运动，故B错误.C、质子做直线运动时电场力和洛伦兹力平衡，有，得，故C正确.D、若换为电子带负电，也从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是仍有，所以该电子也将沿直线运动；故D正确.故选ACD.【点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用．粒子能匀速通过速度选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度的粒子才能沿直线通过选择器．即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向，与粒子的带电情况、质量无关.10、ACD【解析】A．根据图像可知经过：电动势最大，穿过线框的磁通量为0，即最小，A正确；B．一个周期内电流方向改变两次，内整周期个数为：所以电流方向变化次，B错误；C．交变电流的有效值为：根据分压规律可知灯泡两端电压：C正确；D．根据焦耳定律：D正确。故选ACD。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、①.1②.【解析】本题考查牛顿第三定律和库仑定律。【详解】(1)[1]根据牛顿第三定律，可知作用力与反作用力总是等大反向的，因此是1倍。(2)[2]根据库仑定律距离增为原来的3倍，它们之间的相互作用力变为原来的。12、(1).正电(2).负电【解析】[1][2]．自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。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）6J；（2）【解析】（1）设物体滑到N点时速度为v1，由题意分析物体受力情况，物体在N点恰脱离墙面，有从M到N的过程中，由动能定理联解上式并代入数据，解得即克服摩擦力做功6J（2）重力和电场力的合力大小为方向与竖直方向夹角为45°，斜向左下。将小物体在N点的速度v1分解为v11和v12，其中v11大小等于方向与竖直方向夹角为45°，斜向右下，通过矢量计算可得v12大小等于2m/s，方向水平向左。小物体以v11在磁场中运动，受到的洛伦兹力和重力、电场力的合力平衡。则小物体离开竖直墙壁的运动，可以视为沿与竖直方向夹角为45°，斜向右下的直线运动和速度为2m/s的匀速圆周运动。小物体以速度为2m/s在磁场中做匀速圆周运动，则，小物体通过P点时，此时其速度第一次与水平方向成=45°角，则小物体做匀速圆周运动的速度方向与v11相同。则小物块在水平方向上的位移为14、（1）2×105J；（2）2×104J；（3）90%【解析】(1)电动机消耗的总电能：E=UIt=200×20×50=2×105J；(2)线圈电阻上产生的热量：Q=I2Rt=202×1×50=2×104J；(3)电动机机械效率：η=×100