江苏省南京十三中、中华中学2025届高二物理第一学期期末统考试题含解析

江苏省南京十三中、中华中学2025届高二物理第一学期期末统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法正确的是()A.作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力和反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对作用力和反作用力C.作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力和反作用力2、下列关于速度与加速度的说法中，正确的是（）A加速度越大，速度变化越大B.加速度越小，速度变化越慢C.加速度的方向和速度方向一定相同D.物体速度越大，加速度就越大3、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把同一正方形闭合线圈拉入有界匀强磁场区域的过程中，已知vl=3v2．则在先后两种情况下A.线圈中的感应电流之比为I1：I2=3：1B.线圈中的感应电流之比为I1：I2=1：3C.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=1：9D.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=9：14、在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处的磁感应强度为（）A.零B.10T，方向竖直向上C.0.1T，方向竖直向下D.10T，方向肯定不沿竖直向上的方向5、两竖直放置的平行金属板P和Q接入如图所示电路中，在两板间用长为L绝缘轻绳悬挂一带电小球可视为质点，闭合开关，待电路稳定后小球静止时，轻绳与竖直方向夹角为，下列判断正确的是A.剪断轻绳后小球将作类平抛运动B.保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，夹角随之减小C.保持P板不动，将Q板缓慢向上移动一小段距离，夹角随之增大D.断开开关，小球会一直保持静止6、匀速圆周运动是圆周运动中最为简单的一种运动形式．走时准确的钟表指针尖端的运动可以视为匀速圆周运动．下列钟表均走时准确．钟表的时针尖端在运动过程中保持不变的物理量是A.周期 B.线速度C.加速度 D.向心力二、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、均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处，如图所示，释放线框，让线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场垂直，cd边始终与水平的磁场边界平行，已知cd边刚进入磁场时，线框加速度大小恰好为，重力加速度为g，则线框cd边离磁场边界的高度h可能为()A. B.C. D.8、关于通电导线所受安培力F的方向，以下各图示正确的是A. B.C. D.9、下列关于光学知识及应用的叙述，正确的有A.泊松亮斑是光的干涉现象B.天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的C.照相机镜头的增透膜利用了光的偏振D.医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射10、如图所示，20匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积S=1m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为5A，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.图示位置通过线框的磁通量变化率最大C.变压器原、副线圈匝数之比为100︰11D.允许变压器输出的最大功率为10kW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）(1)小明用图甲所示的多用电表粗测一待测电阻Rx。将选择开关“K”旋转到欧姆档“×10”的位置，正确操作后，他将两表笔与待测电阻Rx相接，发现指针偏转角度过大，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关“K”旋转到电阻档_____(填“×1”或“×100”)的位置。重新进行欧姆档调零并完成测量，测量时指针如图乙所示，其读数为______Ω。(2)小华与同伴用伏安法对Rx进一步测量。实验室提供器材有：电流表G1(0～50mA，内阻r1＝10Ω)电流表G2(0～100mA，内阻r2＝5Ω)待测电阻Rx电阻箱R1(0～9999Ω)滑动变阻器R2(0～10Ω)干电池(1.5V，内阻不计)开关S及导线若干①为了将G1表改装成量程为1.5V的电压表，应将电阻箱调到________Ω后再与G1表串联；②小华与同伴设计了以下两种电路，要求电表的指针偏角必须达到量程的三分之一以上。其中，符合上述要求的是图________(填“丙”或“丁”)所示电路；③某次测得电流表G1，G2示数分别为I1、I2，电阻箱接入阻值为R0，则被测电阻Rx＝____(用I1、I2、r1、r2、R0表示)；④若通过调节滑动变阻器，该同学测得多组I1、I2的实验数据，根据实验数据做出I1、I2的图像如图戊所示，则被测电阻R＝______Ω(保留两位有效数字)。12．（12分）利用气垫导轨和频闪照相“验证动量守恒定律”。如图所示，已知A滑块的质量为1kg，B滑块的质量为为1.5kg，频闪照相的时间间隔为0.4s，拍摄共进行了四次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后。A滑块原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动的(以滑块上的箭头位置为准)，根据闪光照片分析得出：（1）两滑块发生碰撞的位置在________cm刻度处。（2）第1次拍摄后，再经过________s的时间，两滑块发生了碰撞。（3）碰撞前，B滑块的速度为________m/s；碰撞后，A滑块的速度为________m/s，B滑块的速度为________m/s。（结果保留两位小数）（4）碰撞前两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s；碰撞后两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s。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）质谱仪是分析同位素的重要工具．如图所示,设质量为、电荷量为q的离子,从容器A下方的小孔不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动．离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,不考虑离子重力及离子间的相互作用（1）求加速电场的电压U;（2）若容器A中有电荷量同为q、质量分别为和的同种元素的两种离子（设＞）,它们经电场加速后进入磁场中会发生分离.某次实验时加速电压的大小在U±ΔU范围内发生有微小变化．应在什么范围内才能使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠?14．（16分）2010年4月15日，奥地利施第里尔州高空2000m处进行了极其危险特技表演项目，场面震撼和令人揪心．如右图所示，若跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动．一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s．求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？（g取10m/s2）15．（12分）如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。磁感应强度B=0.5T，ab长20厘米，bc长10厘米，角速度ω=100rad/s。求：（1）交流发电机产生的电动势最大值；（2）电路中交流电压表的示数；（3）电阻R上的功率。

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】ACD.墙壁对物体的压力和物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力，故AC错误，D正确；B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力，故B错误；故选D。2、B【解析】根据可知，加速度越大，速度变化不一定越大，选项A错误；加速度是速度的变化率，则加速度越小，速度变化越慢，选项B正确；加速度的方向和速度变化的方向一定相同，与速度的方向不一定相同，选项C错误；物体速度越大，加速度不一定越大，例如高速飞行的子弹加速度为零，选项D错误；故选B.3、A【解析】A、B项：感应电动势为，感应电流为，所以电流之比等于速度之比等于3：1，故A正确，B错误；C、D项：由安培力公式可知，安培力之比等于速度之比等于3：1，故CD错误故选A4、D【解析】当通电导线垂直放入磁场中时，所受的安培力最大，由求得磁感应强度B，磁感应强度B方向与安培力方向是垂直关系【详解】由题意，导线与磁场垂直时所受安培力最大，根据得因磁感应强度B方向与安培力方向是垂直关系，故知B的方向肯定不是竖直向上，磁感应强度由磁场本身决定，与是否有电流无关，故将该通电导线从磁场中撤走，则P处的磁感应强度保持不变，故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】解决本题关键要知道当通电导线垂直放入磁场中时，所受的安培力最大，掌握安培力公式，并知道安培力与磁感应强度垂直。5、B【解析】A、剪断轻绳前，小球受到重力，水平向右的电场力，及绳子的拉力，当剪断轻绳后，小球将沿着绳子拉力反方向，作匀加速直线运动，不是类平抛运动，故A错误；BC、当保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，即增大两极板间距，因极板电压U不变，依据可知，电场强度减小，那么电场力减小，夹角随之减小，故B正确，C错误；D、断开开关，因电容器要放电，其电量Q变小，电压也减小，由可知，电场力减小，小球会向下摆，故D错误；故选B6、A【解析】A.匀速圆周运动过程中，周期恒定不变，选项A正确；B.匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，选项B错误；C.匀速圆周运动过程中，加速度不变，方向始终指向圆心不断变化，选项C错误；D.匀速圆周运动过程中，向心力大小不变，方向始终指向圆心不断变化，选项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、AD【解析】在磁场上方运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故有，cd边刚进入磁场时受到的安培力为，根据法拉第电磁感应定律可得，根据欧姆定律可得，联立可得；若cd边刚进入磁场时的加速度大小方向向下，根据牛顿第二定律可得：，联立解得：；若cd边刚进入磁场时的加速度向上时，根据牛顿第二定律有：，联立解得；故AD正确，BC错误。8、AD【解析】根据左手定值可知，A图中的安培力竖直向上，故A正确；B中安培力竖直向下，故B错误；C中垂直纸面向外，故C错误；D安培力竖直向上，D正确；故选AD9、BD【解析】泊松亮斑是光的衍射现象，选项A错误；天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的，选项B正确；照相机镜头的增透膜利用了光的干涉现象，选项C错误；医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射，选项D正确；故选BD.10、CD【解析】AB．由图可知，线圈与磁场垂直，故图示位置穿过线框的磁通量最大，感应电动势最小为零，即图示位置通过线框的磁通量变化率最小，故AB错误；C．电动势的最大值为则交流电压的有效值为则原副线圈的匝数比为故C正确；D．因为保险丝的最大电流为5A，则最大功率为故D正确。故选CD。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.×1②.6③.20④.丁⑤.⑥.5.7【解析】(1)[1]欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，则表盘刻度太小，倍率太大，为了让指针靠近中央刻度附近，应换成小倍率“”档；[2]欧姆表读数刻度盘读数倍率；(2)①[3]为了将表改装成量程为的电压表，应将电阻箱调到，根据欧姆定律得：解得；②[4]的电阻约为和电阻之和的，故两路并联时，总电流为：又要求电表的指针偏角必须达到量程的三分之一以上，则：故应与待测电路串联后与改装电压表并联，否则会烧毁，故符合要求的电路图为丁；③[5]根据图丁电路和欧姆定律得：解得：；④[6]根据图丁电路和欧姆定律得：整理得：结合图戊可得：解得：。12、①.30②.0.2③.1.00④.0.75⑤.0.50⑥.1.5⑦.1.5【解析】（1）[1]因为A滑块开始处于静止状态，故根据图像可知两滑块发生碰撞的位置在30cm刻度处；（2）[2]闪光时间间隔为0.4s，由图可知碰后A滑块从45cm刻度处运动到75cm刻度处，运动速度为：从发生碰撞到第二次拍摄，A滑块从30cm刻度处运动到45cm刻度处，运动的时间为：所以可知从第一次拍摄到发生碰撞的时间为：（3）[3]从第一次拍摄到发生碰撞，B滑块从10cm运动到了30cm，由（2）的分析可知碰前A滑块的速度为：[4]由（2）的分析可知碰后A滑块的速度为0.75m/s；[5]闪光时间间隔为0.4s，由图可知碰撞后B滑块在一个闪光时间间隔内从40cm刻度处运动到60cm刻度处，即碰后B滑块的速度为：（4）[6]碰前两滑块的总动量为：[7]碰后两滑块的总动量为：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）【解析】（1）设离子经电场加速度时的速度为v，由动能定理及向心力公式即可求解；（2）根据向心力公式求出半径R的表达式，进而表示出m离子在磁场中最大半径和离子m′在磁场中最小半径，要使两种离子在