2025届阜阳市重点中学物理高二第一学期期末考试试题含解析

2025届阜阳市重点中学物理高二第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当通过如图所示的电流时（同时通电）从左向右看，线圈将（）A.顺时针转动，同时靠近直导线ABB.顺时针转动，同时离开直导线ABC.逆时针转动，同时靠近直导线ＡＢD.不动2、有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强E随与球心的距离x变化的关系如图所示;在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常数为k，半径为R的球面面积为S=4R2，则下列说法正确的是()A.均匀带电球壳带电密度为B.图中r=1.5RC.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高D.球面与球心间电势差为E0R3、关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法不符合历史事实的是（）A.库伦测出了静电力常量KB.安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向C.洛伦兹提出了分子电流假说D.奥斯特首先发现了电流的磁效应4、如图所示，一带电粒子进入一固定的正点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb（ra＞rb），不计粒子的重力，则可知rA.运动粒子带负电B.b点的场强小于a点的场强C.a到b的过程中，电场力对粒子做负功D.a到b的过程中，粒子动能和电势能之和减小5、在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的闭合金属线框abcd，如图所示．开始时金属线框与磁感线平行，当线框绕OO'轴转动30°角时，穿过线框的磁通量为（）A.BS B.C. D.06、两个放在绝缘架上的相同金属球相距r，球的半径比r小得多，带电量大小分别为q和3q，相互斥力大小为3F．现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为（）A.F B.4F/3C.4F D.2F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8、如图所示，图中的三个电表均为理想电表，闭合电键后，电流表A和电压表V1、V2示数分别用I、U1、U2表示，当滑动变阻器滑片P向右端滑动时，电流表A和电压表V1、V2示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下面说法正确的是（）A.I增大、U1减小、U2增大B.ΔU1>ΔU2C.减小，不变D.电源的效率降低9、如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则下列说法正确的是()A.电动机内部的发热功率为I2RB.电动机的机械功率为IUC.电动机的总功率为I2RD.电动机机械功率为IU－I2R10、如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()A.始终做匀速运动B.先做减速运动，最后静止于杆上C.先做加速运动，最后做匀速运动D.先做减速运动，最后做匀速运动三、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）小组中的一个同学按如图电路进行实验，测量对象为一节干电池.他依据所测得的数据描得如图所示U-I图象.(1)在连接线路前，有如下器材供选用，其中应选用的器材是____________A．标称为“3A0.05Ω”的电流表B．标称为“0.6A0.25Ω”的电流表C．标称为“3V800Ω”的电压表D．标称为“3V3000Ω”的电压表E．标称为“1.0A200Ω”的滑动变阻器F．标称为“1.0A50Ω”的滑动变阻器12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，滑动变阻器R是_________（填“限流式”或“分压式”）接法。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示:由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”）灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源E0（电动势6V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W.（结果保留2位有效数字）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，固定在倾角为θ=的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d=1m，其底端接有阻值为R=2Ω的电阻，整个装置处在垂直于斜面向上、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中。一质量为m=1kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触。在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10N作用下，杆从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r=2Ω，导轨电阻不计，重力加速度大小g取10m/s2。(1)求杆运动的最大速度；(2)求杆从静止开始沿导轨向上运动6m的过程中，整个回路产生的焦耳热。14．（16分）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，放置一段通有电流强度为I，长度L，质量m的导体棒a（电流方向垂直纸面向里）．求：（1）若空间中有竖直向上匀强磁场，要使导体棒a静止在斜面上，则所加匀强磁场的磁感应强度B1的大小；（2）若磁场方向任意，要使导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场的磁感应强度B2的大小和方向15．（12分）如图，两平行金属板A、B间电势差U＝5×104V，在B板右侧有两个方向不同但宽度相同的有界磁场Ⅰ、Ⅱ，它们宽度为d1＝d2＝6.25m，磁感应强度分别为B1＝2.0T、B2＝4.0T，方向如图中所示．现有一质量m＝1.0×10﹣8kg、电荷量q＝1.6×10﹣6C、重力忽略不计的粒子从A板的O点由静止释放，经过加速后恰好从B板的小孔Q处飞出．试求：（1）带电粒子从加速电场Q处飞出时的速度v的大小；（2）带电粒子穿过磁场区域Ⅰ所用的时间t；（3）若d1的宽度不变，改变d2的宽度，要使粒子不能从Ⅱ区飞出磁场，则d2的宽度至少为多大？

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】根据安培定则可知，通电导线在右侧产生磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从左向右看，圆环将逆时针转动；又特殊位置：圆环转过时，通电直导线对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近，故C正确，ABD错误【点睛】本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等，根据安培定则判断通电导线产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况2、A【解析】A．由图线可知，距离球心R处的场强为E0，则根据点电荷场强公式可知：解得球壳带电量：则均匀带电球壳带电密度为：故A正确；B．根据点电荷场强公式：解得故B错误；CD．由题意可知在在x轴上各点中，在0-R范围内各点的电势均相同，球面与球心间的电势差为零，故CD错误；故选A。3、C【解析】A．库伦也用类似的扭秤装置测出了静电力常量k，故A正确；B．安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向，故B正确；C．安培提出了分子电流假说，故C错误；D．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故D正确。故选C。4、C【解析】A．根据粒子轨迹的弯曲方向向左弯曲，可知粒子受到排斥力，则带电粒子带正电，故A不符合题意；B．由公式，由于ra＞rb，可知，b点的场强大于a点的场强，故B不符合题意；C．a到b的过程中，电场力方向与粒子的速度方向成钝角，对粒子做负功，故C符合题意；D．粒子在运动过程中，只有电场力做功，所以动能与电势能总和不变，故D不符合题意。故选C。5、B【解析】通过线圈的磁通量可以根据Φ＝BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角【详解】当线圈绕OO′轴转过30°时，Φ＝BSsinθ＝0.5BS【点睛】解决本题关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大6、C【解析】由库仑定律可得:;解得：;由于两球之间是斥力所以带同种电荷那么两球接触后再分开要平分总电量,故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为:A.F与上述计算结果不相相符，故A错误；B.4F/3与上述计算结果不相相符，故B错误；C.4F与上述计算结果相相符，故C正确；D.2F与上述计算结果不相相符，故D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、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ACD8、ABD【解析】A．滑片P向右滑动，电阻减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律：可知干路电流增大，电流表示数增大，定值电阻分压增大，根据：可知路端电压减小，则滑动变阻器上的分压减小，A正确；B．根据闭合电路欧姆定律：结合数学知识可知：所以，B正确；C．对B选项中的变化量表达式分析：根据欧姆定律可知：则：所以和均不变，C错误；D．电源的效率：路端电压减小，电动势不变，电源效率减小，D正确。故选ABD。9、AD【解析】A.电动机内部的发热功率为I2R，故A正确；BD.电动机的机械功率为IU－I2R，故B错误，D正确；C.电动机的总功率为IU，故C错误；故选：AD；10、ABD【解析】A．当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力恰好等于自身的重力时，则环与杆没有相互作用力，所以没有摩擦力存在，因此环做匀速运动，故A符合题意；B．当带负电的环进入磁场时的竖直向上的洛伦兹力小于自身的重力时，则环与杆有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此环在摩擦力作用下，做减速运动，直到停止，故B符合题意；C．当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力，其大小决定环是否受到摩擦力，所以环不可能加速运动，故C不符合题意；D．当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力恰好大于自身的重力时，则环与杆有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此环做减速运动，导致洛伦兹力大小减小，当其等于重力时，环开始做匀速直线运动，故D符合题意。故选ABD。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.BDF②.1.48③.1.60【解析】(1)根据电路图、电源电动势电路最大电流选择实验器材(2)电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻【详解】(1)由U-I图象可知，电路最大电流约为0.3A，因此电流表选B，由图示实验电路可知，实验误差是由电压表分流造成的，电压表内阻越大，实验误差越小，因此电压表选D，为方便实验操作，滑动变阻器应选F(2)由U-I图象结合可知，图象与纵轴交点坐标为1.48，则电源电动势E=1.48V；电源内阻.【点睛】伏安法测电源电动势与内阻，相对于电源来说，电流表采用外接法时，电压表内阻越大，实验误差越小.12、①.分压式②.增大③.增大④.0.89【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；（2）[2][3]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[4]．当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为6V，等效内阻为10Ω；则有：U=6-10I；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；由图可知，灯泡电压为U=3.1V，电流I=290mA=0.29A，则最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；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)vm=5m/s；(2)Q=17.5J。【解析】(1)当杆达到最大速度时，有F=+mgsinθ，解得vm=5m/s；(2)回路产生的焦耳热Q=FL－mgLsinθ－