宁夏宁川市兴庆区长庆高级中学2025届高二物理第一学期期末统考试题含解析

宁夏宁川市兴庆区长庆高级中学2025届高二物理第一学期期末统考试题注意事项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、如图，矩形金属线框abcd固定在桌面上，直导线MN贴近桌面且通有M向N的恒定电流I．将MN从图中I位置匀速平移到II位置过程中，线圈中感应电流的方向是A.一直沿abcda方向B.一直沿adcba方向C.先沿adcba方向，后沿abcda方向D.先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向2、关于磁感应强度的方向，下列方法不正确的是()A.小磁针静止时S极所指的方向B.小磁针静止时N极所指的方向C.小磁针N极的受力方向D.同磁场方向一致3、如图所示，在矩形区域abcd区域中，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，ab长为L，在ab的中点P处有一电子发射源，出射电子速率取一切可能值，所有电子出射的速度方向均与ab成30°角，下列说法正确的是()A.只要初速度大小取合适的值，电子可以在磁场中做完整的圆周运动B.电子入射速度越大，在磁场中运动的时间一定越短C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的电子运动时间短D.当时，cd边无电子射出4、一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω．要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上A.串联一个9.5Ω的电阻 B.并联一个10kΩ的电阻C.串联一个9.5kΩ的电阻 D.并联一个9.5Ω的电阻5、图中实线为某点电荷形成的电场的电场线。那么（）A.电场强度a点较小 B.电场强度b点较小C.电势a点较小 D.电势b点较小6、真空中有甲乙两个点电荷，相距r时的静电力为若保持两者间距不变，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的倍，则它们之间的静电力变为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、如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边中点与左侧圆心重合．磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平面向下，大小随时间变化．B1、B2的值如图乙所示，则()A.通过线框的感应电流方向为逆时针方向B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在0.6s内通过线框中的电荷量约为0.13CD.经过0.6s线框中产生的热量约为0.07J8、同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若A固体和B毛细管都很干净，则A.A固体和B管可能是同种材料B.A固体和B管一定不是同种材料C.液体对固体A不浸润D.液体对B管不浸润9、发生放射性衰变为，半衰期约为5700年．已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是_____A.该古木的年代距今约为5700年B.、、具有相同的中子数C.衰变为的过程中放出β射线D.增加样品测量环境的压强将加速的衰变10、在电场中把的正电荷从点移到点，电场力做功，再把这个电荷从点移到点，电场力做功。则下列说法正确的是A.、、三点中电势最高的是点B.若把的电荷从点移到点，电场力做功为C.之间的电势差为D.之间的电势差为三、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）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：(1)用游标卡尺测量其长度；(2)用多用电表粗测其阻值：当用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×10”或“×1k”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。(3)为了更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电压表V(量程0～3V，内阻约10KΩ)；滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）；滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ；）直流电源E（电动势4V，内阻不计）；开关S，导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选____，滑动变阻器应选____（选填代号）。(4)请在图中补充连线并完成实验。_____12．（12分）在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L。直径d和电阻R。用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为______________cm。若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。（“偏大”，“偏小”）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）在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。1930年，提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量。图17甲为设计的回旋加速器的示意图。它由两个铝制型金属扁盒组成，两个形盒正中间开有一条狭缝；两个型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图17乙为俯视图，在型盒上半面中心处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，最后到达型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取出。已知正离子的电荷量为，质量为，加速时电极间电压大小恒为，磁场的磁感应强度为，型盒的半径为，狭缝之间的距离为。设正离子从离子源出发时的初速度为零。（1）试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径；（2）尽管粒子在狭缝中每次加速时间很短但也不可忽略。试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第次加速结束时所经历的时间；（3）不考虑相对论效应，试分析要提高某一离子被半径为的回旋加速器加速后的最大动能可采用的措施。14．（16分）如图所示，长为L的绝缘细线上端固定，下端系一个电荷量为q、质量为m的带正电小球。空间存在有竖直向下、场强大小为的匀强电场和水平向里、磁感应强度大小为的匀强磁场．现将小球从绝缘细线与竖直方向夹角为θ=60°的位置由静止释放，小球在垂直于磁场的竖直平面内运动．己知重力加速度为g，小球的电荷量保持不变，不计空气阻力．求：（1）小球第一次到达最低点时，小球速度的大小；（2）小球第一次到达最低点时，细线拉力F的大小；（3）从小球开始运动到小球第一次运动到最低点的过程中，小球电势能的变化量ΔEp。15．（12分）如图所示，横截面积为S=0.10m2，匝数为N=120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．线圈电阻为r=1.2Ω，电阻R=4.8Ω．求：(1)线圈中的感应电动势；(2)从t1=0到t2=0.30s时间内，通过电阻R的电荷量q

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】根据通电导线由安培定则，来判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向【详解】由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线右边的方向为垂直纸面向外，当导线从图中I位置匀速平移到II位置过程中，在导线靠近线圈时，第1个过程，穿过线圈的磁通量先向外增加；导线经过线框上方时，第2个过程穿过线圈的磁通量向外减小；第3个过程磁通量向里变大，第4个过程磁通量向里减小磁通量向里减小；根据楞次定律可知，线圈中的感应电流先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向，故选D.【点睛】通电指导线周围的磁场为非匀强磁场，会应用楞次定律，注意通电导线的磁场大小与方向的分布．同时强调线圈中心轴处于导线位置时，磁通量为零2、A【解析】磁感应强度的方向就是磁场的方向，是小磁针静止的时候N极所指的方向，也是小磁针的N极所受力的方向，磁感应强度的方向沿磁感线的切线方向，与通电导线所受安培力的方向垂直；【详解】磁感应强度的方向即为：小磁针静止时N极的受力方向即小磁针N的指向就是该点的磁感应强度B的方向，通磁场的方向一致，故选项A错误，选项BCD正确【点睛】本题关键要掌握磁感应强度的物理意义，知道磁场的方向就是磁场方向，与通电导线所受安培力的方向垂直3、D【解析】粒子做圆周运动的半径：，可见电子的速率越大，则左圆周运动的半径越大，而周期，与速率大小无关，则圆心角越大运动时间越长【详解】A项：如图，粒子速率越小轨道半径越小，转过的最大圆周如图中黑线所示，无法做完整的圆周运动，故A错误；B项：电子入射速度越大，运动半径越大，但是比图中黑线半径更小的所有运动情况转过的圆心角相同，则运动时间相同，故并不一定是入射速度越大在磁场中运动的时间越短，故B错误；C项：如图中蓝线和红线，从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子转过的圆心角大，则运动时间长，故C错误；D项：当粒子轨迹恰好与bc边相切时，若不能从cd边射出，则cd边无电子射出，由几何关系知相切时的轨迹半径R=L，则粒子距离ad最远距离为：，若bc＞时，则粒子不能从cd边射出，故D正确故选D【点睛】本题的关键是画出从各边射出的代表轨迹，找出恰好不从每个边射出的临界情况，熟练应用粒子做圆周运动的周期公式和半径公式4、C【解析】本题考查电表的改装及串联电路的特点【详解】要改装成一个电压表，则必须要有分压电阻，所以应该将电流表和一个电阻串联，排除BD选项，串联后总电压量程为10V，根据欧姆定律有，，解得R=9500Ω，即C选项正确．综上所述，本题选C5、B【解析】AB．电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，点的电场线比点密，故点的电场强度比点大，故B正确；CD．沿着电场线方向电势降低，由于电场线方向无法确定，所以点的电势与点的电势无法确定，故C、D错误；故选B。6、A【解析】由库仑定律可得变化后的静电力【详解】设甲的电荷量为Q，乙的电荷量为q．变化前静电力为：，变化后静电力为：，故选A.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、ACD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据磁通量Φ=BS求解，S是有效面积；由求解电荷量；由Q=I2Rt求解热量【详解】A．由磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框总的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；B．t=0时刻穿过线框的磁通量为：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B错误；C．在t=0.6s内通过线框中的电量，故C正确；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正确故选ACD8、BC【解析】由图可知，该液体不能附着在A的表面，所以对A是不浸润的；当把毛细管B插入这种液体时，液面呈现凹形说明液体对B是浸润的。所以A与B一定不是同种材料，故AD错误，BC正确。故选BC。9、AC【解析】A．因古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5700年，A正确；B．、、具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，B错误；C．根据核反应方程可知，衰变为的过程中放出电子，即发出β射线，C正确；D．外界环境不影响放射性元素的半衰期，D错误；故选AC。【点睛】半衰期；核反应方程。10、BC【解析】ACD．根据题意：解得：零电势的选取是任意的，题中未指定零电势，所以假设，则，，所以C点电势最高，故AD错误，C正确；B．据电势差与电势关系可得：则将另一电荷由A移到C电场力做功：故B正确。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.×10②.220或2.2×102③.A2④.R1⑤.【解析】(2)[1]多用电表的指针在开始使用时是停在最左边无穷大刻度的，零刻度在右边，用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，即所测电阻偏小，应选用小一档测量，故选“×10”挡；[2]用欧姆表测电阻的读数方法为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确，所以该电阻的阻值约为(3)[3]由电动势和电阻的阻值知电流最大为所以用电流表A2；[4]滑动变阻器用小阻值的，便于调节，所以用滑动变阻器.(4)[5]本实验中，因待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法；又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示12、①.②.偏小【解析】[1]螺旋测微器的读数为[2]电路中，由于电压表分流，导致电流表测量值偏大，故根据可知电阻测量值偏小。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）（3）增大加速器中的磁感应强度B【解析】（1）设正离子经过窄缝被第一次加速加速后的速度为v1，由动能定理得：正离子在磁场中做匀速圆周运动，半径为r1，由牛顿第二定律得：由以上两式解得：故