湖南省长沙市长沙县第九中学2025届高二物理第一学期期末统考试题含解析

湖南省长沙市长沙县第九中学2025届高二物理第一学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是A. B.C. D.2、如图在电场强度为E的匀强电场中，任取间距为L的A、B两点，把试探电荷q沿三条不同路径从A点移动到B点：沿直线AB电场力做功W1；沿折线AMB电场力做功W2；沿曲线AB电场力做功W3。关于电荷沿三条路径从A点移动到B点的过程中，电场力做功W1、W2、W3及电势能变化大小正确的说法是（）A.W1＜W2＜W3，沿曲线运动电势能变化最大B.W3＜W2＜W1，沿直线运动电势能变化最大C.W1=W2=W3=EqL，沿各条路径电势能变化一样大D.W1=W2=W3=EqLcosθ，沿各条路径电势能变化一样大3、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（）A.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变B.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ变小C断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D.断开S，将A板向B板靠近，则θ不变4、如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。则（）A.Ea＜Eb，φb＝φc B.Ea＞Eb，φa＞φbC.Ea＞Eb，φa＜φb D.Ea＝Ec，φb＝φc5、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A.向上偏转 B.向下偏转C.向纸内偏转 D.向纸外偏转6、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流动r的电流为由a到b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，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω。螺线管所在空间存在水平向右的磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）A.电阻R的电流方向是从C到AB.感应电流的大小随时间均匀增大C.电阻R两端的电压为6VD.经过电阻R的电流大小为1.2A8、如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）A.电动势E1=E2，内阻r1<r2B.电动势E1=E2，发生短路时的电流I1>I2C.电动势E1>E2，内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大9、如图1所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（）A.导体棒离开磁场时速度大小为B.导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为C.离开磁场时导体棒两端电压为D.导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为10、如图所示，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极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，则下列说法中正确的是（）A.电场的周期与粒子在磁场中圆周运动周期相同B.电场的周期是粒子从磁场中圆周运动周期的2倍C.增大电场强度可以增大带电粒子射出时的动能D.增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能三、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）利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差．供选择的器材有：A．电流表A（0～0.6A）B．电压表V1（0～3V）C．电压表V2（0～15V）D．滑动变阻器R1（0～20Ω）E．滑动变阻器R2（0～200Ω）F．定值电阻R0=1ΩG．开关一个，导线若干(1)实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______（选填相应器材前的字母）(2)某位同学记录了6组数据，对应的点已经标在坐标纸上.在答题卡中的坐标纸上画出U-I图线______，并根据所画图线可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω.（结果均保留两位有效数字）12．（12分）某实验小组为了完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室备有下列器材：A．小灯泡（3.0V，1.5W）B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）E．滑动变阻器R1（阻值范围0～lkΩ，允许最大电流300mA）F．滑动变阻器R2（阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A）G．直流电源E（电动势4V，内阻不计）H．开关S，导线若干请回答下列问题：(1)某同学画出了大部分实验电路如图(a)，请将其补充完整________；(2)按你补充完整的实验电路进行实验，电流表最好选用_______；滑动变阻器最好选用_________．（填上述实验器材前的字母序号）(3)实验小组得到小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，但由于实验小组绘图的同学粗心，忘记标注坐标轴了．如果请你给它标上坐标轴，你会在纵轴上标注_____、横轴上标注_____．（选填“I”或“U”）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，在直角坐标系xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相切于P（﹣R，0）、Q（0，R）两点，圆O1内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合，右边界交x轴于M点，一带正电的粒子A（重力不计）电荷量为q、质量为m，以某一速率垂直于x轴从P点射入磁场，经磁场偏转恰好从Q点进入电场，最后从M点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场．求：（1）OM之间的距离；（2）该匀强电场的电场强度E；（3）若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′，从P点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场，则粒子A′再次回到x轴上某点时，该点的坐标值为多少？14．（16分）如图所示,LMN是竖直平面内固定光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A、B两球始终没有接触.重力加速度为g.求：(1)A球刚进入水平轨道时的速度大小v0；(2)A、B两球相距最近时A球的速度大小v及此时A、B两球组成系统的电势能EP.15．（12分）如下图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里．电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角．试确定:①粒子做圆周运动的半径;②粒子的入射速度;③粒子在磁场中运动的时间

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】bc边的位置坐标x在L-2L过程，线框bc边有效切线长度为l=x-L感应电动势为E=Blv=B（x-L）v感应电流电流的大小随x逐渐增大；根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值。x在2L-3L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，线框ad边有效切线长度为l=x-2L感应电动势为E=Blv=B（x-2L）v感应电流大小随x逐渐增大。A.图像与分析不符，故A错误。B.图像与分析不符，故B错误。C.图像与分析相符，故C正确。D.图像与分析不符，故D错误。2、D【解析】电场力做功与路径无关，只取决于初末两点的位置，可得根据功能关系，电势能的减少量等于静电力做的功即故各条路径电势能变化一样大，故ABC错误，D正确。故选D。3、D【解析】保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，由E=和F=qE可判断出电场力的变化，即可判断的变化；开关S断开，电容器的带电量Q不变，由电容的决定式和定义式可推导出板间的电场强度E的变化，进而可知的变化【详解】A、保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，将A板向B板靠近，极板间距离减小，由电场强度E=可知，电场强度增大，小球所受的电场力变大，增大，故A、B错误C、开关S断开，电容器的带电量Q不变，将A板向B板靠近，极板间距离减小，由电容器电容的决定式C=可知，电容器电容C增大，而电容器电容的定义式C=，所以板间的电场强度E===，可以判断电场强度E不变，故带正电的小球受的电场力不变，则不变，故C错误，D正确故选D4、B【解析】由图示可知，a处的电场线密，b、c处的电场线稀疏，因此a点的电场强度大，b点的场强小，即沿着电场线的方向，电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，即b、c两点在同一等势面上，电势相等，即则故选B。5、B【解析】由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据右手定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转A．向上偏转与分析不符，A错误B．向下偏转符合分析，B正确C．向纸面内偏转不符合分析，C错误D．向纸面外偏转不符合分析，D错误6、B【解析】由右手定则可判断切割磁感线形成电源的正负极如图所示，由闭合电路电流流向可知B对；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、AD【解析】A．由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，故A正确；BCD．根据法拉第电磁感应定律有由图2可知，代入数据解得由闭合电路欧姆定律得因此感应电流的大小是恒定的，螺线管两端的电压是外电压为故BC错误，D正确。故选AD。8、ABD【解析】AC、在U-I图像中与纵坐标的交点表示电动势的大小，图像斜率的大小表示了电源内阻的大小，结合图像知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故A正确；C错误B、图像与横坐标的交点表示电压为零时的电流值，此值表示了短路电流的大小，结合图像知：I1＞I2，故B正确；D、由知，由于r1＜r2，当当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确；9、ACD【解析】A.设导体棒离开磁场时速度大小为v．此时导体棒受到的安培力大小为：由平衡条件得：由图2知：联立解得：故A正确；B.导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为：故B错误；C.离开磁场时，由F=BIL+mg得：导体棒两端电压为：故C正确；D.导体棒经过磁场的过程中，设回路产生的总焦耳热为Q．根据功能关系可得：而拉力做功为：电阻R产生焦耳热为：联立解得：故D正确故选ACD【点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用，对于这类问题一定要正确分析安培力的大小和方向，要掌握安培力经验公式，能正确分析能量是转化的，运用能量守恒定律求焦耳热10、AD【解析】AB．在回旋加速器中，只有电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同时，粒子才能在电场中不断被加速，故选项A正确，B错误；CD．当粒子从加速器中射出时满足则最大动能可知增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能，增大电场强度不可以增大带电粒子射出时的动能，选项D正确，C错误。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.B②.D③.④.1.5⑤.0.14【解析】(1)根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器.(2)根据坐标系内描出的点作出图线，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于等效电源内阻，根据图示图象求出电源电动势与内阻.【详解】(1)一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择B(3V)；因一节干电池的内阻较小，为方便实验操作且让外电压有明显的变化，滑动变阻器应选择总阻值较小的D(20Ω)；(2)根据坐标系内描出的点,用平滑的直线连接各点可得到电源的U-I图象，如图所示：由图示电源U-I图象和可知，图像的纵截距为电源电动势：E=1.5V，图像的斜率表示电源内阻和定值电阻R0构成的等效电阻，.【点睛】本题考查了实验器材选择、实验实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法.12、①.(1)如图：②.(2)B③.F④.(3)U⑤.I【解析】（1）器材选取的原则需安全精确，根据灯泡的额定电压和额定电流选择电流表、电压表的量程．灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法；（2）通过灯泡电阻的大小分析其是大电阻还是小电阻，确定电流表的内外接．根据电路图连接实物图；（3）灯泡的电阻随（电压）温度的升高而增大，所以U-I图线是一条曲线【详解】（1）小灯泡为小电阻，故使用电流表外接法，所以补充完整的电路图如下：（2）根据小灯泡额定电压为3V，额定功率为1.5W可知，灯泡正常工作时，可流过的最大电流为0.5A，故选量程为0～0.6A最佳，能准确测量，故选B；由于本实验采用滑动变阻器的分压式接法，故选阻值偏小的滑动变阻器调节更灵敏和方便，即滑动变阻器最好选用F；（3）由于小灯泡的电阻率会随着电压（温度）的升高而逐渐变大，从而导致小灯泡的电阻变大，故该伏安特性曲线的纵轴应标注U，横轴标注电流I；故本题的答案为：(1)图见解析(2)B；F(3)U；I【点睛】解决本题的关键掌握器材选择的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别四、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）2R（2）（3）（2R+R，0）【解析】（1）设粒子A速率为v0，其轨迹圆圆心在O点，故A运动至D点时速度与y轴垂直，粒子A从D至G作类平抛运动，令其加速度为a，在电场中运行的时间为t则有①和②联立①②解得故③（2）粒子A的轨迹