江苏省南通市海安县南莫中学2025届物理高二上期末统考试题含解析

江苏省南通市海安县南莫中学2025届物理高二上期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示为一电路板示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、cd间、bc间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的交流电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知（）A.ab间电路通，cd间电路不通B.ab间电路不通，bc间电路通C.ab间电路通，bc间电路不通D.bc间短路2、如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是()A.三个等势面中，等势面a的电势最高B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小3、如图所示，在M、N处各有一条垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等方向相反的恒定电流，O点是MN连线的中点．其中N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1.则O点的磁感应强度大小为A.2B1 B.C.B1 D.04、图中的实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，由此图可判断下列说法错误的是（）A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大5、关于布朗运动，下列说法正确的是（）A.与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显B.悬浮颗粒的质量越大，越不易改变运动状态，布朗运动越不明显C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动D.布朗运动就是液体分子的无规则运动6、线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则线圈中通以如图所示方向的电流时A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动二、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，a为不带电的绝缘物块为带正电的物体，b为叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，下列说法正确的是（）A.a受到的摩擦力方向水平向左，大小不变B.a受到的摩擦力方向水平向左，逐渐变小C.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变大D.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变小8、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R3为定值电阻为滑动变阻器，C为平行板电容器。开关S闭合后，两极板间的带电液滴处于静止状态，当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，下列说法正确的是（）A.R3的功率变大B.电压表、电流表示数都变大C.增大平行板间距，则液滴可能保持不动D.电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动9、如图所示，在一个半径为R的圆形区坡内存在微感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的正粒子，从A点沿与AO夹角的方向射入匀强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场．若粒子在运动过程中只受磁场力作用，则A.粒子运动的轨道半径B.粒子在磁场区域内运动的时间C.粒子的初速度的D.若仅改变初速度的方向，该粒子仍能从B点飞出磁场区域10、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的（）A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能三、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）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______A．电压表（0-3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0-200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0-30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值12．（12分）某同学使用多用电表测量一段电阻丝电阻，图甲、图乙是分别用欧姆挡的“”和“”挡测量时表针所指的位置，则该段金属丝应选择______挡填“”或“”，该段金属丝的阻值约为______.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．（10分）小明同学设计了一个电磁天平，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为．线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I．挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．（重力加速度取）（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数至少为多少；（2）进一步探究电磁感应现象，另选匝、形状相同的线圈，总电阻，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度．当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。14．（16分）两根平行、光滑的斜金属导轨相距L=0.1m，与水平面间的夹角为θ=37°，有一根质量为m=0.01kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B=0.2T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在斜面上，取g=10m/s2.（1）求此时通过ab杆的电流；（2）若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）15．（12分）如图所示，光滑绝缘轨道由水平段AB和圆形轨道BCD组成，B在圆心正下方，轨道上的C、D两点与圆心等高，圆轨道半径为R。整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为。现将一小球从A点由静止释放。已知小球质量为m，电量为q，且带正电，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）若AB=2R，求小球运动到C点时对轨道的压力大小；（2）若小球能沿圆轨道运动到D点，则AB间的距离至少为多大?

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】b、d两点间的电压为220V，这说明a、b间电路是通的，b、c间电路不通或c、d间电路不通；a、c间电压是220V，这说明c、d间电路是通的，a、b间电路不通或者b、c间电路不通，综合即可分析【详解】由于用交流电压表测得b、d两点间的电压为220V，这说明a、b间电路是通的，b、c间电路不通或c、d间电路不通；由于a、c间电压是220V，这说明c、d间电路是通的，a、b间电路不通或者b、c间电路不通，综合分析可知b、c间电路不通，a、b间电路和c、d间电路通．故C正确，ABD错误故选C2、A【解析】由于带正电的粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大.【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A正确；带电质点可以由P到Q，也可以由Q到P，由图示条件不能具体确定．故B错误；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；等势线密的地方电场线密，电场场强大，则P点场强大于Q点场强．则P点的加速大，故D错误；故选A【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化3、A【解析】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向相同，由于O点是MN连线的中点，则两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点在O点的磁感应强度大小为2B1，故选A4、A【解析】AB．由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性。故A错误，B正确。CD．由于粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，故从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大。故CD正确。本题选择错误的，故选A。5、B【解析】A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关，温度越高，体积越小，布朗运动越剧烈，若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多，说明固体颗粒越大，不平衡性越不明显，故A错误；B．悬浮颗粒的质量越大，越不容易改变其运动状态，所以布朗运动越不明显，故B正确；C．因为分子的无规则运动与温度有关，所以分子的无规则运动也叫热运动，而布朗运动是小颗粒运动，并非分子运动，故C错误；D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故D错误。故选B。6、A【解析】根据右手螺旋定则判断出环形电流内部和外部的磁场，根据小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，判断出小磁针N极的偏转【详解】根据右手螺旋定则知，环形电流内部的磁场方向向里，外部的磁场方向向外，则小磁针的N极向纸面里偏转．故A正确，B、C、D错误【点睛】解决本题本题的关键知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向，以及会运用右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向二、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】CD．地面对b的摩擦力方向水平向右，大小为随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，则地面给b的滑动摩擦力变大，地面对b的摩擦力方向水平向右，故D错误，C正确；AB．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得滑动摩擦力增大，知加速度变小，a受到水平向左的静摩擦力作用，根据牛顿第二定律有由于加速度逐渐变小，因此a受到的摩擦力逐渐变小，故A错误，B正确。故选BC。8、AC【解析】AB．当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，接入电路的电阻增大，R2与R3并联的电阻增大，总电阻增大，则总电流减小，R1电压减小，则电压表示数变小，R2与R3并联的电压增大，通过R3电流增大，根据知功率变大，电流表示数为总电流减去通过R3电流，故电流表示数变小，故B错误，A正确；C．R3两端的电压增大，增大平行板间距，根据知电场强度可能恒定，粒子可能保持不动，故C正确；D．R2与R3并联的电压增大，电容器板间电压增大，带电量增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动，故D错误。故选AC。9、AC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角．画出轨迹，由数学知识求出轨迹半径，再利用洛伦兹力提供向心力结合结合关系即可分析求解，利用周期公式结合粒子在磁场中转过的圆心角，求解粒子在磁场中运动的时间【详解】A、画出粒子轨迹示意图，如下图所示，因为粒子从B点沿与AO垂直方向离开磁场，故O´B与AO平行，又因为OAB与O´AB均为等腰三角形，可得：OAB=OBA=O´BA=O´AB，所以O´A与BO也平行，因为粒子速度方向偏转的角度为，故AO´B=，所以四边形OAO´B为两个等边三角形组成的菱形，故粒子运动的轨道半径r=R，故A正确B、粒子在磁场中运动的周期：T==，粒子在磁场中转过的圆心角=600，所以粒子在磁场中运动的时间为：t==，故B错误C、根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B=m，结合轨道半径r=R，联立可得粒子的初速度为：v0=，故C正确D、当入射粒子速度方向发生变化时，粒子运动的轨迹示意图如图所示，速度大小不变，粒子做圆周运动的半径不变，入射速度方向发生变化，粒子在圆周上的出射点也随之变化，所以若仅改变初速度的方向，该粒子将不能从B点飞出磁场区域，故D错误故选A、C【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间10、AD【解析】AB．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，而离子在磁场中运动时，洛伦兹力始终垂直其运动方向，洛伦兹力不做功，故离子从电场中获得能量，没有从磁场中获得能量，A正确，B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，由洛伦兹力作为向心力可得可得则最大动能为可见离子最大动能与加速电压及极板间的空隙间距均无关，而只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能，C错误，D正确。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.（1）A、②.C③.（2）C④.（3）ka⑤.k-R2【解析】（1）电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的A电压表；当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约；因此，电流表选择C；（2）分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大，而A项中两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零；而B项中两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变；C项中一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大；而D项中导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小；故D错误；故选C；（3）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-I（r+R2），对比伏安特性曲线可知，图象的斜率为k=r+R2；则内阻r=k-R2；令U=0，则有：；由题意可知，图象与横轴截距为a，则有：；解得：E=ka.【点睛】