河北省衡水市十三中2025届物理高二第一学期期末考试试题含解析

河北省衡水市十三中2025届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、如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（）A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中电流做功发出的热量为－mgs(sinθ＋μcosθ)C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为D.上滑过程中导体棒损失的机械能为2、法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，在物理学领域，法拉第有“电学之父”的美誉．下列陈述不符合历史事实的是()A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C.法拉第首先发现电磁感应现象D.法拉第首先发现电流的磁效应3、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A.M点的电势高于N点的电势B.M点的场强大于N点的场强C.粒子在M点的速度大于在N点的速度D.粒子在N点的电势能大于在M点的电势能4、如图所示，处于纸面内的软导线回路平面，由于匀强磁场强弱发生变化，回路变为圆形。则该磁场A.逐渐增强，方向垂直纸面向外 B.逐渐增强，方向平行纸面向左C.逐渐减弱，方向垂直纸面向外 D.逐渐减弱，方向平行纸面向右5、如图，质量相同的两颗卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，A的轨道半径小于B的轨道半径，下列说法正确的是（）A.卫星A的运行速度大于7.9km/sB.卫星B的发射速度大于7.9km/sC.卫星A的机械能大于卫星B的机械能D.卫星B的加速度大于卫星A的加速度6、如图所示,导线框中电流I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小()A. B.C. D.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，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，abc是三个粒子射出磁场的位置．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（）A.从a处射出的粒子动能最大B.从c处射出粒子速率最大C.从c处射出的粒子在磁场中运动时间最短D.从三个位置射出的粒子做圆周运动的周期Ta＜Tb＜Tc8、如图所示，一根铝管竖直放置，把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放，可以观察到，相比磁铁自由下落，磁铁在铝管中的下落会延缓多．关于磁铁在铝管中下落的过程，下列说法中正确的是A.磁铁下落会延缓，主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦B.磁铁做匀加速运动，其加速度小于重力加速度gC.磁铁做加速运动，其加速度逐渐减小D.磁铁和铝管会产生热量，其数值等于磁铁机械能的减少量9、现有18g水、18g水蒸汽和32g氧气，在它们的温度都是100℃时，下列说法正确的是（）A.它们的分子数目相同，分子的平均速率相同B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C.它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同10、如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个相同的灯泡，A灯泡串接一个理想二极管D，则（）A.开关S闭合瞬间，A灯不亮B.开关S闭合瞬间，B灯泡立即亮C.开关S断开瞬间，A灯泡闪亮一下后熄灭D.开关S断开瞬间，a点电势低于b点电势三、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）某同学准备在实验室利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。为了尽量减小实验误差。(1)该同学应该选择的实验电路是______（选填“甲”或“乙”）。(2)在实验过程中该同学利用所选电路测得多组电压和电流值，并得到了如图所示的图线，由图可得出该电源电动势E=______V，内阻r=______Ω（结果保留两位小数）。12．（12分）一般情况下，金属导体的电阻会随着温度改变而改变．某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验．实验中用到了下列器材：待测小灯泡、15V直流稳压电源、滑动变阻器（最大阻值为30Ω，最大允许电流为1.0A）、电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.13Ω）、开关一只及导线若干．实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流压，得到了下表中的实验数据：(1)请在方框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图_______(2)通过所测的数据可知，小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而______（选填“增大”、“保持不变”或“减小”）．从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律(3)该小灯泡正常工作时的电阻值约为_______Ω（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）正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段．PET所用回旋加速器示意如图所示，其中D1和D2是置于高真空中的两个中空半圆金属盒，两半圆盒间的缝隙距离为d，在左侧金属盒D1圆心处放有粒子源A，匀强磁场的磁感应强度为B．正电子质量为m，电荷量为q．若正电子从粒子源A进入加速电场时的初速度忽略不计，加速正电子时电压U的大小保持不变，不考虑正电子在电场内运动的过程中受磁场的影响，不计重力．求：（1）正电子第一次被加速后的速度大小v1；（2）正电子第n次加速后，在磁场中做圆周运动的半径r；（3）若希望增加正电子离开加速器时的最大速度，请提出一种你认为可行的改进办法！14．（16分）平潭岚华中学一位同学设计了一台玩具车，其内部结构的简化电路图如图所示．已知电源电动势E=12V，内阻r=lΩ，电路中定值电阻R=4Ω，当闭合电键S电路稳定时，电路中标有“3V，3W”的灯泡L和线圈电阻RD=0．4Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．求：（1）电路中的电流大小；（2）电动机的额定电压；（3）电动机的输出功率；15．（12分）如图所示，两大小相同的平直金属薄板PQ、MN水平正对放置，相距为d，板PQ正中间A点开有小孔．现让金属薄板MN、PQ带上等量正、负电荷，仅在两板间形成竖直向上的匀强电场．现将质量为m、电荷量为q的带正电微粒，从A点正上方的B点由静止释放，微粒穿过PQ板后刚好能到达MN板，已知A、B两点间距离为h，重力加速度为g，求：（1）两金属板间的电压；（2）若保持两金属板间的电压及板PQ的位置不变，将MN向上移动d，仍将该带电微粒从B点由静止释放，求微粒到达的最低点距A点多远？

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、B【解析】A．导体棒开始运动时速度最大，产生的感应电动势和感应电流最大，所受的安培力最大，最大安培力故A错误；B．上滑过程，由能量守恒定律得电流做功发出的热量故B正确；C．导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，由B可知，克服安培力做功：故C错误；D．上滑过程中导体棒的动能减小，重力势能增加mgssinθ，所以导体棒损失的机械能为，故D错误。故选B。2、D【解析】法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象，选项A正确；法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，选项B正确；法拉第首先发现电磁感应现象，选项C正确；奥斯特首先发现电流的磁效应，选项D错误；此题选择不符合历史事实的选项，故选D.3、A【解析】根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势．故A正确；M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，故B错误；由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左上方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点受到的速度．故CD错误．故选A4、C【解析】磁场发生变化，回路变为圆形，是由线圈受到安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，根据楞次定律的推广形式可得，导线内的磁通量一定正在减小，磁场在减弱，故C正确。故选C。5、B【解析】A.第一宇宙速度是所有绕地球运转的卫星的最大环绕速度，则卫星A的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；B.第一宇宙速度也是所有绕地球运转的卫星的最小的发射速度，则卫星B的发射速度大于7.9km/s，选项B正确；C.卫星B发射的较高，需要的能量较大，具有的机械能也较大，即卫星A的机械能小于卫星B的机械能，选项C错误；D.根据可知，卫星B的加速度小于卫星A的加速度，选项D错误；故选B6、D【解析】导体棒都在磁场中，故安培力为故D正确；故选D。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、BC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据，可得：，粒子的动能Ek＝mv2，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，c粒子速率最大．c粒子动能最大．故A错误，B正确．由于粒子运动的周期及可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C正确、D错误．故选BC8、CD【解析】磁铁通过铝管时，铝管中的磁通量发生变化，产生感应电流．由楞次定律可得，感应电流的效果阻碍磁铁相对于铝管的运动．磁铁运动的越快，铝管中的磁通量变化越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，磁铁做加速度减小的加速运动．据能量守恒，可得磁铁和铝管产生热量与磁铁机械能的减少量的关系【详解】A：强磁铁通过铝管时，铝管中的磁通量发生变化，产生感应电流．由楞次定律可得，铝管中感应电流的效果是阻碍磁铁相对于铝管的运动．故A项错误BC：据法拉第电磁感应定律，磁铁运动的越快，铝管中的磁通量变化越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，磁铁做加速度减小的加速运动．故B项错误，C项正确D：据能量守恒，可得磁铁和铝管产生热量数值上等于磁铁机械能的减少量．故D项正确9、BC【解析】水和水蒸汽分子量相同，摩尔质量相同，相同质量的水和水蒸汽分子数相同，则分子数为个个32g的氧气分子数为个个故有温度是分子热运动平均动能的标志，温度相等，则分子热运动的平均动能相同，由于氧分子的质量大，故氧分子的平均速率小；内能包括分子势能和分子热运动的动能，故三者的内能不相同，100℃时，18g的水变为水蒸汽要吸热，故水蒸汽的内能比水大，故B，C正确，A、D错误。故选BC。10、CD【解析】AB．闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电流，则此时AB灯都不亮，故AB错误；C．稳定后，线圈相当于导线，所以B灯亮，A灯不亮，开关S断开瞬间，线圈中电流减小，则产生自感电动势，由楞次定律可知，b端相当于电源正极，此时二极管为正向电流，线圈也二极管，灯A组成回路，则A灯泡闪亮一下后熄灭，且a点电势低于b点电势，故CD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.甲②.1.50③.0.83【解析】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律变形测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压和干路电流，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差。电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路。(2)[2]由图示电源图像结合上述公式可知，电源电动势为图像纵截距电源电动势为。[3]电源内阻为图像斜率大小内阻为。12、①.②.增大③.46【解析】(1)[1]因小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻较小，电流表用外接法，如图所示；(2)[2]根据可求灯泡在不同电流值时阻值的大小，得小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而增大，(3)[3]由题意知，小灯泡的额定电压为12V，此时电流I=0.26A，所以正常工作