2025届甘肃省天水市甘谷县物理高二上期末考试试题含解析

2025届甘肃省天水市甘谷县物理高二上期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误的是（）A. B.C. D.2、如图所示，正方形区域EFGH中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的粒子（不计重力）以一定的速度从EF边的中点M沿既垂直于EF边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从EH边的中点N射出．若该带电粒子的速度减小为原来的一半，其它条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是A.E点 B.N点C.H点 D.F点3、如图金属圆环P沿着速度ν方向运动，且P中通以如图所示电流，则眼睛看到的金属环L和R的电流方向是A.都是顺时针 B.都是逆时针C.L顺时针，R逆时针 D.L逆时针，R顺时针4、如图所示，一质量为m、带电量为q的小球用细线系住，线的一段固定在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60°角，则电场强度的最小值为（）A B.C. D.5、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A.t=1s时物块的动量大小为1kg·m/sB.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/sC.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块的动量大小为零6、如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是()A.带电粒子带正电 B.a、b两点间的电势差Uab=C.b点电势大于a点电势 D.a点场强大于b点场强二、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、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在B＝0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是A.0.1N B.0.2NC.0.3N D.0.4N8、如图所示，闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内，线圈的ab，dc两边与直导线平行，直导线中有逐渐增大，但方向不明的电流，则（）A.可知道线圈中的感应电流方向B.可知道线圈各边所受到磁场力的方向C.可知道整个线圈所受的磁场力的方向D.无法判断线圈中的感应电流方向，也无法判断线圈所受磁场力的方向9、真空中有一正四面体ABCD，在A、B两顶点分别固定一个等量负点电荷．现将一质子沿CD连线从C点移到D点，下列说法正确的是（）A.质子在C点的电势能与在D点的电势能相同B.C点与D点的电场强度大小相等，方向相同C.质子沿CD连线从C点移动到D点过程中，电场力先做正功后做负功D.质子沿CD连线从C点移动到D点过程中，电场力一直不做功10、如图所示，平行板电容器的两个极板A、B间距为d，两极板分别接在电压为U的恒压源上，在距离B极板为L处的C点有一质量为m的带电小球恰好处于静止状态，电容器带电荷量为Q，A极板接地，重力加速度为g。下列说法正确的是()A.小球带正电B.小球的电荷量为C.C点的电势为D将极板B向上缓慢移动一小段距离，小球将向上做加速运动三、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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0﹣3mA，内阻Rg1=10Ω）C．电流表A2（量程0﹣0.6A，内阻Rg2=0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0﹣20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0﹣200Ω，lA）F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是__图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__（填写器材前的字母代号）（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E=__V，内阻r=__Ω（3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为_________A．I1（R0+Rg1）B．I1•R0C．I2（R0+Rg2）D．I1•Rg112．（12分）如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm。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，电容器C1=1μF,C2=2μF,R1=2Ω，R2=1Ω，电源电动势e=6V，内阻r=1Ω，试问：（1）当电键K断开时，A、B哪点电势高？电势差为多少？（2）当电键K闭合后，电容器C1和电容器C2的电量分别变化多少？14．（16分）质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为，b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，板间距离为d，c为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为m、电荷量为q的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：（1）粒子的速度的大小v；（2）速度选择器的电压；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。15．（12分）如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上处的M点，以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：电场强度大小E；粒子在磁场中运动的轨道半径r；粒子在磁场运动的时间t。

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】A．根据左手定则可知，该图中导线所受安培力方向正确，选项A不符合题意。B．根据左手定则可知，该图中导线所受安培力方向正确，选项B不符合题意。C．根据左手定则可知，该图中导线所受安培力方向正确，选项C不符合题意。D．图中导线的磁场方向平行，则导线不受安培力，此选项错误，选项D符合题意。故选D.2、A【解析】带电粒子垂直磁场方向进入磁场后，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；根据洛伦兹力提供向心力和轨迹上两点的连线的中垂线都通过圆心找到圆心，确定半径；改变速度后，根据洛伦兹力提供向心力求出新的半径，再次根据洛伦兹力提供向心力找出圆心，画出轨迹【详解】第一次从点M进入磁场，从点N射出，故M、N是轨迹上的两个点，连线的中垂线通过圆心，经过M点时，洛伦兹力提供向心力，判断出洛伦兹力的方向是平行纸面向上并指向C点，故得到C即为圆心，半径R等于线段CM的长度，即正方向边长的一半；洛伦兹力提供向心力，有，解得：，该带电粒子的速度减小为原来的一半后，半径减小为一半；故圆心移到线段CM的中点，轨迹如图；故本题选A【点睛】本题关键在于找出圆心、确定轨迹、求出半径，同时要结合洛伦兹力提供向心力进行分析计算3、D【解析】P沿着速度方向运动，其磁场在L、R中产生磁通量的变化，根据楞次定律即可确定L和R中的电流方向；【详解】根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里，同时P靠近L，远离R，则根据楞次定律增反减同可知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故D正确，ABC错误【点睛】本题考查楞次定律的应用，注意分析磁通量的变化是解题的关键，本题也可以利用“来拒去留”规律分析感应电流磁场的方向，再判断电流方向4、B【解析】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向。因为拉力F1的方向确定，F1与F2的合力等于mg确定，由矢量图可知，当电场力F2垂直悬线时电场力F2=qE最小，故场强E也最小。由图可知此时电场力qE=mgsin60°所以故B正确，ACD错误。5、B【解析】根据动量定理：而F-t图像的面积等于力F的冲量，等于物体动量的变化。A．则由图像可知，t=1s时物块的动量大小为p1=2×1N∙s=2kg·m/sA错误；B．同理可知，t=2s时物块的动量大小为p2=2×2N∙s=4kg·m/sB正确；C．t=3s时物块的动量大小为p3=(2×2-1×1)N∙s=3kg·m/sC错误；D．t=4s时物块的动量大小为P4=(2×2-1×2)N∙s=2kg·m/sD错误。故选B。6、B【解析】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；B．从a点到b点，根据动能定理：解得：，B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C错误。故选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、AB【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力范围为故选AB。8、BC【解析】当直导线中有逐渐增大的电流，导线框中的磁通量增大，根据楞次定律，为了“阻碍”这种增大的趋势，导线框有向右运动的趋势，且可知道ab边受向右的力比bc边向左方向的力大，但感应的电流方向无法判断，BC正确9、AC【解析】在A、B两点分别固定一个等量负点电荷，根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出C与D点的电场强度，根据电场力做功来判定C与D点的电势能高低，从而即可求解【详解】A、AB的中点电场强度为零，此点到C与D点间距相等，移动质子，电场力做功相等，则质子在C与D点电势能相同；故A正确.B、据题，A、B是两个等量同种点电荷，根据点电荷电场强度公式，则C与D点的电场强度大小相等，方向不同;故B错误.C、D、质子沿CD连线从C点移到D点过程中，电势先降低后升高，则质子的电势能先减小后增加，那么电场力先做正功后做负功;故C正确，D错误.故选AC.【点睛】本题关键要掌握等量同种电荷电场线和等势线分布情况，掌握点电荷电场强度公式，及矢量合成法则，抓住ABCD是正四面体的四个顶点这一题眼，注意本题不是等量异种电荷，且通过AB的中垂面不是一等势面10、BD【解析】A．由图可知，上极板带正电，小球受到的电场力向上，故小球带负电，故A错误；B．对小球，由可得小球电荷量为故B正确；C．由与A板电势为0，故故C点电势为故C错误；D．B板上移后，两板间场强电大，电场力变大，故小球向上做加速运动，故D正确；故选BD。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.（1）b②.D③.（2）1.48④.0.84⑤.（3）A【解析】（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大：Im=A=1.5A；故电流表至少应选择0～0.6A量程；故应将3mA故应将电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用．电表流A由于内阻较小；故应采用相对电源来说的外接法；故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b；因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D（R1），（2）根据电路结构结合闭合电路欧姆定律知解得：所以图像的纵坐标;解得：图像的斜率解得：（3）根据闭合电路欧姆定律可知U=E﹣Ir，若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为路段电压，而U=I1（R0+Rg1），即图线的纵坐标应该为I1（R0+Rg1），故选A点睛：利用数学函数和图像相结合的方式求解电源的电动势和内阻12、742~0.743【解析】[1]．金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.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）A；6V（