安徽省新城高升学校2025届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

安徽省新城高升学校2025届高二物理第一学期期末综合测试试题注意事项：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、下列电器工作时主要利用涡流使物体发热的是A.电熨斗 B.电磁炉C.电饭锅 D.电热水器2、关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A.电源电动势在数值上等于将电源接入电路后电源两极间的电压B.电源把其它形式的能转化为电能越多，电动势就越大C.在闭合电路中，电动势与电路中的电流成正比D.在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压与电源内阻电压之和3、标准电阻I－U伏安特性曲线可用以下哪个图象来表示()A. B.C. D.4、A、B、C三物块的质量分别为M，m和m0，作如图所示的连接．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定（）A.物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB.物块A与B之间有摩擦力，大小为m0gC.桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0gD.桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g5、“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时（）A.两名学员具有相同的线速度B.两名学员具有相同的角速度C.汽车受到的摩擦力与速度方向相反D.在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大6、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(  )A.＋mg B.－mgC.＋mg D.－mg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，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R的绝缘光滑槽轨．整个装置处在垂直纸面向外的水平匀强磁场中，磁感应强度为B有一个质量m，带电量为+q的小球在水平轨道上向右运动，恰好能通过最高点，取水平直槽轨所在水平面为零势能面，小球在最高点的动能为EK，重力加速度为g.下列说法正确的是（）A.小球在最高点的速率为B.小球在最高点的机械能与其在水平轨道上的机械能相等C.小球在最高点的重力大于洛伦兹力D.小球在最高点处重力势能EP＞4Ek8、如图所示，正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.若仅减小入射角度θ，粒子在磁场中运动时间不变C.若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变D.若仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间不变9、如图是金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象．由图象可知（）A.该金属的逸出功等于B.该金属的逸出功等于C.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为D.入射光的频率为，产生的光电子的最大初动能为10、磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ，则()A.该磁流体发电机模型的内阻为r＝B.产生的感应电动势为E＝BavC.流过外电阻R的电流强度I＝D.该磁流体发电机模型的路端电压为三、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）在电场中某点放入一点电荷,电量q、受到的电场力F.则电场中该点电场强度大小为________．若在该点放入另一个点电荷,电量q′=3q、电场中该点电场强度大小为________，点电荷q′受到的电场力大小为________12．（12分）设金属导体的横截面积为，单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动速度为，那么在时间内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为，导体中的电流为，则电子定向移动的速率为_________。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）图为某种质谱仪的结构的截面示意图，该种质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。其中静电分析器由两个相互绝缘且同心的四分之一圆柱面的金属电极和构成，点是圆柱面电极的圆心。静电分析器中的电场的等势面在该截面图中是一系列以为圆心的同心圆弧，图中虚线A是半径为r的等势线。和分别为静电分析器两端为带电粒子进出所留的狭缝。磁分析器中有以为圆心、半径为2d的四分之一圆弧的区域，该区域有垂直于截面的匀强磁场，磁场左边界与静电分析器的右边界平行，为磁分析器上为带电粒子进入所留的狭缝。离子源不断地发出正离子束，正离子束中包含电荷量均为、质量分别为的两种同位素离子。离子束从离子源发出的初速度可忽略不计，经电压为U的加速电场加速后，全部从狭缝沿垂直于的方向进入静电分析器。进入静电分析器后，同位素离子沿等势线A运动并从狭缝射出静电分析器，而后由狭缝沿垂直于的方向进入磁场中。质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界中点沿垂直于的方向射出，而质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界的点射出，其中。忽略离子的重力、离子之间的相互作用、离子对场的影响和场的边缘效应。求：（1）静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小；（2）两种同位素离子的质量之比；（3）两种同位素离子在磁场中的运动时间之比。14．（16分）某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PP′M′M内有竖直向下的匀强电场，电场场强E＝1.0×103V/m，宽度d＝0.05m，长度L＝0.40m；区域MM′N′N内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝2.5×10－2T，宽度D＝0.05m，比荷＝1.0×108C/kg的带正电的粒子以水平初速度v0从P点射入电场．边界MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力(1)若v0＝8.0×105m/s，求粒子从区域PP′N′N射出的位置；(2)若粒子第一次进入磁场后就从M′N′间垂直边界射出，求v0的大小；(3)若粒子从M′点射出，求v0满足的条件15．（12分）如图所示，直角三角形OAC（）区域内有的匀强磁场，方向如图所示．两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上，左板为高电势．一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中．带电粒子的比荷为，OP间距离为．全过程不计粒子所受的重力（计算结果保留三位有效数字），问：(1)粒子从OA边离开磁场时，粒子在磁场中运动时间？(2)粒子从OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的最长时间？(3)若加速电压U=220V，通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场？

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】电熨斗、电饭锅以及电热水器都是利用电流的热效应来使物体发热的；而电磁炉是利用涡流使物体发热的，故选B.2、D【解析】A．在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压（即电源接入电路后电源两极间的电压）与电源内阻电压之和，A错误，D正确；B．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即所以电源把其它形式的能转化为电能越多，电动势不一定越大，B错误；C．电动势是电源本身具有的属性，和电路无关，C错误。故选D。3、C【解析】标准电阻阻值保持不变，根据欧姆定律，得到I与U成正比，由数学知识得知，I-U特性曲线是原点的倾斜的直线，故C正确，ABD错误4、A【解析】B随A一起沿水平桌面做匀速运动，所以物体都处于平衡状态；分别对m进行受力分析；整体受力分析可知M与地面之间摩擦力的情况【详解】A、因为B随A一起沿水平桌面作匀速运动，所以m和M受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，以及竖直向下的重力和竖直向上的支持力，因此M受到地面对其向左的摩擦力等于绳子的拉力，因为拉力等于m0的重力，所以物体A与桌面间的摩擦力等于拉力，即m0g，A正确；B、C、D、对m进行受力分析可得，m受重力、支持力；因m水平方向不受外力，故m不会受到M对m的摩擦力，故AB间没有摩擦力，B、C、D错误；故选A.【点睛】整体法与隔离法是受力分析中常用方法之一，应灵活应用；同时要注意受力分析要结合物体的运动状态同时进行分析5、B【解析】AB．两名学员绕同一点做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v=rω，所以他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确；C．摩擦力的一部分分力提供汽车圆周运动所需向心力，摩擦力的另一部分分力与速度方向反向，所以摩擦力方向不与速度方向相反，故C错误；D．学员质量未知，无法比较他们的受到汽车的作用力大小，故D错误。故选B。6、A【解析】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有即在产生拉力瞬间速度为之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得联立解得故选A。【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向。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、BCD【解析】A.小球恰好通过最高点时，轨道对小球无作用力，小球在最高点时只受到重力和洛伦兹力两个力作用，由重力和洛伦兹力的合力提供向心力，则mg-qvB＝m可知，小球在最高点的速率v故A项不合题意.B.由于洛伦兹力和轨道的弹力不做功，只有重力做功，小球运动过程中机械能是守恒的，则小球到达最高点的机械能与小球在水平轨道上的机械能相等，故B项符合题意.C.小球在最高点时，由左手定则判断可知，小球受到的洛伦兹力方向竖直向上，由重力和洛伦兹力的合力提供向心力，则知，小球在最高点的重力大于洛伦兹力，故C项符合题意.D.小球在最高点处的重力势能EP＝mg•2R，动能Ek，结合mg-qvB＝m得Ek（mgR-qvBR）mgR，则得EP＞4Ek故D项符合题意.8、AC【解析】A．粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电，A正确；BCD．粒子轨迹如图所示，根据几何知识可知轨迹所对圆心角为，所以粒子在磁场中运动时间为：，根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关，即若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变，若仅减小入射角度，或者仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间都将变化，C正确BD错误。故选AC。9、ABC【解析】A.由题图并结合得，，故逸出功，故选项A符合题意；B.当时，，故，故选项B符合题意；C.时，可得出，故选项C符合题意；D.当入射光的频率为时，不发生光电效应，故选项D不符合题意10、AC【解析】根据左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，上极板带正电，下极板带负电，最终电荷处于平衡有：解得电动势为：E＝BLv，内电阻为：根据闭合电路欧姆定律有：那么路端电压为：；综上可知AC正确，BD错误。故选AC。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、①.②.③.3F【解析】在电场中放入一点电荷q，电荷受到的电场力为F，则该点电场强度大小为：E=；若在该点放一个电荷量为3q的点电荷，场强不变，仍为，故电场力：F′=3q•E=3F；12、①.②.【解析】[1]在时间内通过某一横截面积的自由电子数为：；[2]根据电流的定义式：解得：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）【解析】(1)由题意可知正离子束经过加速电场时根据动能定理有：设等势线A上各点的电场强度为E，进入静电分析器后电场力提供向心力有：联立解得：；(2)两种同位素离子在磁分析器中的运动轨迹如图所示：质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界中点沿垂直于的方向射出，故可知O2为质量为m1的离子在磁分析器中运动的圆心；质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界的点射出，O3为质量为m2的离子在磁分析器中运动的圆心；因为：由几何关系可知两离子运动半径之比为：而离子在磁分析器中洛伦兹力提供向心力有：在结合(1)可解的两离子质量之比为：(3)根据(2)的分析和几何关系可知：而两离子运动的周期根据：结合(2)的结论可知两离子周期之比为：所以两离子运动的时间之比为：答：（1）静电分析器中等势线A上各点的电场强度大小；（2）两种同位素离子质量之比；（3）两种同位素离子在磁场中的运动时间之比。14、(1)0.0125m(2)3.6×105m/s.(3)第一种情况：v0＝(其中n＝0、1、2、3、4)第二种情况：v0＝(其中n＝0、1、2、3)【解析】(1)粒子以水平初速度从P点射入电场后，在电场中做类平抛运动，假设粒子能够进入磁场，则竖直方向得代入数据解得t＝1.0×10－6s水平位移x＝v0t代入数据解得x＝0.80m因为x大于L，所以粒子不能进入磁场，而是从P′M′间射出，则运动时间t0＝＝0.5×10－6s，竖直位移＝0.0125m所以粒子从P′点下方0.0125m处射出(2)由第一问可以求得粒子在电场中做类平抛运动的水平位移x＝v0粒子进入磁场时，垂直边界的速度v1＝·t＝设粒子与磁场边界之间的夹角为α，则粒子进入磁场时的速度为v＝在磁场中由qvB＝m得R＝粒子第一次进入磁场后，垂直边界M′N′射出磁场，必须满足x＋Rsinα＝L把x＝v0、R＝、v＝、代入解得v0＝L·－v0＝3.6×105m/s.(3)由第二问解答的图可知粒子离MM′的最远距离Δy＝R－Rcosα＝R(1－cosα)把R＝、v＝、代入解得可以看出当α＝90°时，Δy有最大值，(α＝90°即粒子从P点射入电场的速度为零，直接在电场中加速后以v1的速度垂直MM′进入磁场运动半个圆周回到电场)Δymax＝0.04m，Δymax小于磁场宽度D，所以不管粒