2025届北京市第十二中学物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

2025届北京市第十二中学物理高二第一学期期末综合测试试题注意事项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、如右图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知断路处为()A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定2、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段()A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.甲、乙向左运动的加速度不变D.乙物体对地面的压力不变3、在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是（）A.合上开关后，b、c先亮，a后亮B.断开开关时，N点电势低于M点C.断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D.断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭4、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A.0 B.BC.2B D.B5、下列关于电势和电势能的说法中正确的是（）A.克服电场力做功时，电荷的电势能减少B.电场强度为零的点，电势一定为零C.沿着电场线的方向，电势逐渐降低D.电荷在电场中电势为正值的地方，电势能必为正值6、奥斯特实验说明了()A.磁场的存在 B.磁场的方向性C.电流可以产生磁场 D.磁场间有相互作用二、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、下列说法正确的是（）A.当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间既不存在引力，也不存在斥力B.不能用气体摩尔体积和阿伏加德罗常数估算气体分子的体积C.用油膜法估测分子大小时，可把油膜厚度看作分子的半径D.任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同8、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U，下列说法中正确的是A.前、后表面间电压U与v无关 B.前表面的电势比后表面的高C.自由电子受到的洛伦兹力大小为 D.前、后表面间的电压U与c成正比9、图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是()A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表电流表，R增大时量程减小C.乙表是电压表，R增大时量程增大D.上述说法都不对10、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点三、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）如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55eV的光子.（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?（2）请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。.12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，滑动变阻器R是_________（填“限流式”或“分压式”）接法。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示:由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”）灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源E0（电动势6V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W.（结果保留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）如图所示，两根平行且足够长的轨道水平放置，轨道间距为L=0.5m，且电阻不计.CD左侧处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B1=1T，CD右侧处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2=2T.在轨道上有两根长度稍大于L、质量均为m=0.1kg、阻值均为R=0.5Ω的金属棒a、b，金属棒b用一根足够长的绝缘细线跨过定滑轮与重锤相连．重锤的质量M=0.1kg．某时刻金属棒a在外力作用下以速度v0沿轨道向左做匀速直线运动，在这一过程中金属棒b恰好保持静止.当金属棒a到达CD处时被固定，此后重锤开始下落，在落地前速度达到最大．忽略一切摩擦阻力，且不考虑金属棒a、b间的相互作用力，重力加速度为g=10m/s2.求：(1)金属棒a匀速运动的速度v0的大小；(2)重锤能达到最大速度v的大小；(3)若从重锤开始下落起，到其达到最大速度的过程中，金属棒b产生的焦耳热Q为0.2J.求重锤下落的高度H.14．（16分）一初速度为零的带电量为e的质子，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则：（1）质子被加速后速度为多少？（2）质子在磁场中受到的洛伦兹力为多少？（3）质子做圆周运动的半径为多少？15．（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点．细线与竖直方向成30°角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力．求：（1）判断小球电性；（2）BA两点间的电势差UBA；（3）匀强电场的场强E的大小

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】由题，则灯发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势；而对于完好的电阻，阻值一定，电流时，根据欧姆定律可知，其电压，由题：，．由题，则可知：灯和变阻器R没有发生断路，故选项B正确，选项ACD错误【点睛】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解2、C【解析】甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向．根据竖直方向受力平衡，可知甲对乙的压力的变化；根据牛顿第二定律，F=ma，可以判断整体的加速度的变化，和摩擦力的变化【详解】ABC.甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的没有摩擦力，根据牛顿第二定律，F=ma，整体的加速度不变，所以对于甲，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度不变，所以甲、乙两物块间的摩擦力不变，所以A错误，B错误，C正确；D.甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以甲对乙的压力变大，故D错误；故选C.3、A【解析】开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，故A正确；合上开关一会儿后，因线圈中电流逐渐稳定；断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，电流的方向与L中原来电流的方向相同，方向为：L→N→b→M→a→L，可知N点电势高于M点．故B错误；合上开关一会儿后，因线圈有电阻，则当电路中电流稳定时，a的电流小于b；断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭；而c没有电流，马上熄灭．由于原来a的电流小于b，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流减小，所以两灯都不会闪亮，故C错误，D错误；故选A【点睛】本题考查了电感线圈对电流的阻碍作用，特别是开关闭合、断开瞬间的判断，要根据灯泡中电流有无增大，分析是否存在闪亮现象4、C【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角；下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角；则根据平行四边形定则进行合成可知，上方的导线与右下方的导线产生的磁场夹角为120°，则合场强大小为B，方向沿左上方与水平方向成60°角，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向沿左上方与水平方向成60°角。故选C。点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系5、C【解析】A.克服电场力做功时，电荷的电势能增加；故A错误；B.电场强度为零的点，电势不一定为零，二者没有必然联系；故B错误；C.沿着电场线的方向，电势逐渐降低。故C正确；D.根据电势的定义式可知电势为正值的地方，正电荷的电势能为正值，而负电荷的电势能为负值。故D错误；故选：C；6、C【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场，即电流可以产生磁场。A.磁场的存在与分析不符，故A错误。B.磁场的方向性与分析不符，故B错误。C.电流可以产生磁场与分析相符，故C正确。D.磁场间有相互作用与分析不符，故D错误。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、BD【解析】A．当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间的引力等于斥力，选项A错误；B．用气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数求得的是气体分子运动占据的空间的体积，不是气体分子的体积，选项B正确；C．用油膜法估测分子大小时，可认为分子单层排列，可把油膜厚度看作分子的直径，选项C错误；D．温度是分子平均动能的标志，则任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同，选项D正确；故选BD。8、BC【解析】B．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故B正确。AD．由电子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面间的电压U与v成正比，前、后表面间的电压U与c无关，故AD错误。C．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即为：，故C正确。故选BC。9、BC【解析】AB．由图甲所示可知，电阻与G并联，甲为电流表，分流电阻R增大时，电阻分流电流减小，量程变小，故A错误，B正确；C．由图乙所示可知，电阻R与G串联，乙为电压表，R增大，电阻分压电压变大，量程变大，故C正确；D．由以上分析可知，BC正确，故D错误；故选BC。10、AD【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【详解】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动;故A正确,B错误.CD．根据做直线运动的条件和受力情况，如图所示：可知如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C错误，D正确.故选AD.【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动三、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、（1）12.75eV；（2）【解析】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足hν=En－E2=2.55eVEn=hν＋E2=－0.85eV所以n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：ΔE＝E4－E1＝12.75eV（2）跃迁图见下图12、①.分压式②.增大③.增大④.0.89【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；（2）[2][3]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[4]．当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为6V，等效内阻为10Ω；则有：U=6-10I；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；由图可知，灯泡电压为U=3.1V，电流I=290mA=0.29A，则最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；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。