2025届甘肃省张掖市山丹县一中物理高二上期末考试试题含解析

2025届甘肃省张掖市山丹县一中物理高二上期末考试试题注意事项：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、某兴趣小组为探究测定电流产生磁场的磁感应强度的方法，在实验精度要求不高的情况下，设计了如下实验：在一根南北方向放置的直导线的正下方A处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已知此地的地磁场水平分量B地=5.0×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此得出该通电直导线在A处产生磁场的磁感应强度大小为（）A.5.0×10-5T B.l.0×10-4TC.8.66×10-5T D.7.07×10-5T2、关于点电荷的说法正确的是：A.点电荷的带电量一定是1.60×10-19CB.实际存在的电荷都是点电荷C.大的带电体不能看成是点电荷D.点电荷是理想化的物理模型3、如图所示，ab是两平行正对的金属圆环，a中通有正弦交变电流i，其变化规律如图所示．下列说法正确的是（）A.t1时刻，b环内感应电动势最大B.t2时刻，b环内的感应电流方向改变C.t3～t4时间内，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相反D.0～t4时间内，t2时刻b环内的感应电动势最大4、如图所示，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则关于小球的受力情况，下列分析正确的是A.小球只受重力、绳的拉力作用B.小球只受重力、斜面的弹力作用C.小球只受绳的拉力、斜面的弹力作用D.小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用5、如图所示，大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆，圆心为O，半径为R，AB为圆的一直径，AB与电场线夹角为，则O、A两点间的电势差等于()A. B.C. D.6、如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒摆动幅度增大，以下操作中可行的是A.减少磁铁的数量B.更换成磁性较弱的磁铁C.改变导体棒中的电流方向D.增大导体棒中的电流强度二、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，在边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（）A.粒子带负电B.粒子做圆周运动的半径为C.粒子的电量为D.粒子在磁场中运动的时间为8、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A.这两颗卫星公转的周期大小 B.这两颗卫星公转的速度大小C.这两颗卫星表面的重力加速度大小 D.这两颗卫星公转的向心加速度大小9、如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正、负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，闭合开关S后，带正电的液滴从小孔正上方到达a板小孔时速度为v1，现使a板不动，在开关S仍闭合或断开的情况下b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，此时液滴到达a板小孔时速度为v2，空气阻力不计，下列说法中正确的是A.若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B.若开关S保持闭合，则无论向上或向下移动b板，都有v2＝v1C.若开关S闭合一段时间后再断开，则无论向上或向下移动b板，都有v2<v1D.若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v110、如图所示，一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2.0，下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量的最大值为WbB.在任意1s时间内，线圈中通过的电流的方向改变20次C.线圈中通过的电流的有效值约为3.14AD.在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86J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）（1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____mm，图乙为________mm.（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值12．（12分）测量一节干电池的电动势和内阻．实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：A．电压表V（量程3V，内阻RV=10kΩ）B．电流表A1（量程3mA，内阻Rg1=99.5Ω）C．电流表A2（量程1500mA，内阻Rg2=0.5Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）F．定值电阻R3=0.5Ω(1)根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图(2)该同学应该将电流表_____（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_____A的新电流表(3)滑动变阻器选用______（选填“R1”或“R2”）(4)利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字）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，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V．求：电键闭合时，电动机输出的机械功率14．（16分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）．在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直．圆心O到直线的距离为．现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域．若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小15．（12分）如图所示，倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块，从斜面顶端由静止开始下滑，已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J，金属块克服摩擦力做功Wf=14J，重力做功WG=24J，设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。（取g=10m/s2；sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：（1）在上述过程中电场力所做的功W电；（2）滑块与斜面之间的动摩擦因数μ；（3）若已知匀强电场的场强E=5×105V/m，金属块所带的电量q=×10－5C。则金属块在水平面上滑行的距离L2为多长？

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】本题考查了磁场合成，小磁针后来的指向为合磁场方向，因此根据平行四边形定则，已知某个磁场大小和方向与合磁场方向，可以求出另一个磁场大小；【详解】各个分磁场与合磁场关系如图所示：地磁场水平分量，所以根据三角函数关系可得：即有：，故ABD错误，C正确【点睛】物理中力、电场强度、磁场强度等均为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成2、D【解析】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系【详解】A项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，元电荷是电量的最小值，点电荷的值可以等于元电荷，也可以是元电荷的整数倍，即点电荷的电荷量可多可少，故A错误；B项：在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，才可把带电体看成点电荷，并不是所有电荷都可以看成点电荷，故B错误；C项：大的带电体，在间距更大的情况下，可以看成是点电荷，故C错误；D项：点电荷是理想化的物理模型，故D正确故应选：D【点睛】点电荷是一种理想模型，知道物体是否可以简化为点电荷，关键是看物体的尺度在所研究的问题中是否可以忽略不计3、D【解析】根据法拉第电磁感应定律，与楞次定律，结合磁通量变化量与磁通量变化率不同，即可一一求解【详解】A项：由法拉第电磁感应定律，可知，在t1时刻，a中电流变化率为0，b中感应电动势为零，故A错误；B项：t2-t3时间内与t2-t3时间内的电流大小变化相反，方向也改变，由楞次定律，可知，在t2时刻，b中感应电流方向不改变，故B错误；C项：t3～t4时间内，a中的电流减小，由“楞次定律”可知，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相同，故C错误；D项：在t2时刻，a中电流变化率为最大，b中感应电动势为最大，故D正确故选D【点睛】考查法拉第电磁感应定律，与楞次定律的应用，掌握感应电动势与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无关4、D【解析】地面附近物体一定受重力，故小球一定受重力；细绳拉紧，说明细绳对小球有拉力，且拉力方向沿绳子方向向上；假设小球不受斜面的弹力，则小球不可能处于平衡状态，故小球一定受斜面的弹力；故小球受重力、绳的拉力以及斜面上的弹力作用，故D正确，ABC错误5、C【解析】匀强电场中OA线段沿电场线方向的距离，根据匀强电场中的场强与电势差的关系可得；故选C.【点睛】掌握电场强度的三个公式适用范围和符号的意义：定义式，点电荷场源的决定式，匀强电场中的计算式.6、D【解析】A：减少磁铁的数量，磁感应强度减小，安培力减小，导体棒摆动幅度减小．故A项不可行B：更换成磁性较弱的磁铁，磁感应强度减小，安培力减小，导体棒摆动幅度减小．故B项不可行C：改变导体棒中的电流方向，安培力大小不变，导体棒摆动幅度不变．故C项不可行D：增大导体棒中的电流强度，安培力增大，导体棒摆动幅度增大．故D项可行二、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】A．由题意可知，粒子离开磁场时的速度方向与平行，则粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力垂直于向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：故B正确；C．洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：故C错误；D．粒子转过圆心角：粒子做圆周运动的周期：粒子在磁场中的运动时间：故D错误；故选AB。8、ABD【解析】设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确故选ABD.9、BD【解析】AB．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，重力与电场力做功不变，由动能定理可知，带电液滴速度不变，则v2=v1，故A错误，B正确；CD．若电键K闭合一段时间后再断开，则两板带电量Q不变，向下移动b板，极板之间的距离减小，则由可知C变大，根据Q=CU可知，两板电势差U减小，所以电场力做的负功减小，而重力做功不变，由动能定理得液滴速度变大，即v2＞v1，故D正确，C错误.10、BD【解析】A．由表达式可知，穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb，故A错误；B．周期，一个周期内电流方向改变两次，故在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变20次，故B正确；C．转动的角速度为ω=20πrad/s，产生的感应电动势最大值为Em=NBSω=2πV电动势的有效值为E=πV线圈中电流的有效值为故C错误；D．在任意ls时间内，线圈克服安培力所做的功故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、①.1.193—1.197②.20.30③.1.5V④.1.0⑤.AC【解析】（1）图甲螺旋测微器主尺刻度，分尺刻度，所以读数为（1.193—1.197皆可）；图乙游标卡尺主尺读数，分尺读数，所以读数为（2）①根据闭合电路欧姆定律得：，所以图像纵截距为电动势，所以，斜率表示内阻：②AB.根据电路图分析，电流表测的是滑动变阻器的电流不是干路电流，未计入电压表支路的电流，所以误差主要来源是电压表的分流作用，B错误A正确CD.图像解析式，考虑到电压表的分流作用得，对比两个方程得到，，故C正确，D错误12、①.（2）A1②.0.6③.（3）R1④.（4）1.48(1.47～1.49)⑤.0.84(0.82～0.86)【解析】（2）根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；（3）根据方便的原则选择滑动变阻器；（4）根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻；【详解】（2）电流表A1量程过小，而A2量程过大，则可用电流表A1，与定值电阻R3并联，改装成一个量程是的新电流表；（3）一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0-10Ω；（4）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω；【点睛】量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法.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、5W【解析】当开关S断开时，由P1=I12R1，得I1=0．6A；当开关S闭合时，由P2=I22R1，得I2=0．5AR1的电压U=I2R1=4V设干路中电流为I，则电动机的电流IM=I-I2=0．5A故电动机的机械功率为P=UIM