2025届湘赣十四校、等高二物理第一学期期末经典试题含解析

2025届湘赣十四校、等高二物理第一学期期末经典试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，把同一个点电荷分别放在电场线上中的A、B两点，则下列关于电场强度EA、EB和点电荷在电场中所受到到的电场力FA、FB关系正确的是（）A.EA>EB、FA>FB B.EA<EB、FA<FBC.EA<EB、FA>FB D.EA>EB、FA<FB2、下列物理量中，属于标量的是A.电势能 B.电场强度C.磁感强度 D.洛伦兹力3、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是（）A.金属板A的电势较高B.通过电阻R的电流方向是b→R→aC.等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做正功D.等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做负功4、如图所示，真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点，由于某种原因，小球带电荷量突然减半。D点是C点关于AB对称的点，则小球从C点运动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A.小球做匀加速直线运动B.小球受到的电场力可能先减小后增大C.电场力先做正功后做负功D.小球的机械能一直不变5、首先采用“理想实验”研究运动与力关系的科学家是A.伽利略 B.牛顿C.开普勒 D.亚里士多德6、地球同步通讯卫星，是无线电波传播的中继站同步卫星绕地心转动，地面上观察者却发现它是静止的，这是因为观察者所选择的参考系是A.太阳 B.月球C.地球 D.卫星二、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x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，两带正电且电量相同；质量分别为m1、m2的粒子A和B以相同的速率从O点与x轴正方向成60°角垂直射入磁场，发现粒子A从a点射出磁场，粒子B从b点射出磁场．若另一与A、B带电量相同而质量不同的粒子C以相同速率从O点与x轴正方向成30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则下列说法中正确的是(不计所有粒子重力)()A.粒子B在磁场中的运动时间比粒子A在磁场中的运动时间长B.粒子A、B在磁场中的运动时间相同C.可以求出粒子C的质量D.粒子C在磁场中做圆周运动的半径一定比粒子B做圆周运动的半径小8、如图所示，一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电粒子（可视为点电荷）射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，粒子仅受静电力作用，则粒子由a经b运动到c的过程中，下列分析正确的有（）A.a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是：φa=φc>φb，Ea=Ec=2EbB.粒子由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小C.粒子在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1D.改变粒子在a处的速度，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动9、如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为两束单色光，则以下说法正确的是A.玻璃对光的折射率较大B.在玻璃中光的波长比光短C.在玻璃中光传播速度比光大D.减小入射角，光线有可能消失10、如图所示，在边长为L的正三角形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B和平行于MN的匀强电场E，一带电粒子（不计重力）刚好以初速度v0从三角形的顶点O沿角平分线OP做匀速直线运动。若只撤去磁场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，此粒子刚好从N点射出。下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.磁感应强度的大小与电场强度的大小之比为＝v0C.若只撤去电场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，粒子将在磁场中做半径为L的匀速圆周运动，且刚好从M点射出D.粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间三、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）有一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A．电压表（0～3V内阻约10kΩ）B．电压表（0～15V内阻约20kΩ）C．电流表(0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）(1)实验中电压表应选用_____________，电流表应选用_____________，为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）(2)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的I-U图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“减小”或“不变”）12．（12分）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中：(1)探究物体的加速度与力的关系时，应保持________的质量不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a.(2）实验中，长木板不是直接放在水平实验台上，而是把后端略微垫高，这样做的目的是______(3)当小车质量M与小沙桶及沙子质量m的大小关系满足_____________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力(4)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持小沙桶及沙子的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_________的图象四、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，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直挡板，其上有一小孔P，OP之间足够远.现有一质量，带电量q=+2×10-14C的粒子，从小孔以速度水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域，且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．求：(1)粒子在磁场中圆周运动的半径;(2)粒子在磁场中运动的时间；(3)圆形磁场区域的最小面积；(4)若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直纸面向里，粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板，其他条件不变，则此正三角形磁场区域的最小面积为多少；(5)若磁场区域为矩形且磁场方向垂直纸面向里，粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板，其他条件不变，求：此矩形磁场区域的最小面积？14．（16分）如图所示，两根相距L＝1m的足够长的光滑金属导轨，一组导轨水平，另一组导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值R＝1Ω的电阻．质量均为m＝2kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨电阻不计，两杆的电阻均为R＝1Ω.整个装置处于磁感应强度大小B＝1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆静止．g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)水平拉力的功率；(2)现让cd杆静止，求撤去拉力后ab杆产生的焦耳热15．（12分）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图甲所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为零，两平行轨道间距离为L，磁场的磁感应强度为B．忽略摩擦阻力，接入导线框的电阻与MN平行部分电阻为R，其余电阻不计。（不考虑自由电荷的热运动）（1）求金属棒MN两端的电势差，说明M、N哪一点电势高；（2）通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电。（3）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是不做功的，因此安培力也不做功。你认为他的观点是否正确，请在图乙中画出电子受到的洛伦兹力并说明理由。

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】电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于B点的电场线密，所以B点的电场强度大于A点的场强，电场力大与A点的电场力，故选项B正确．故选B考点：电场线；电场强度2、A【解析】标量是只有大小没有方向物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量．根据有无方向确定【详解】电场强度、磁感应强度和力都是矢量，只有电势能是标量，故属于标量的选A【点睛】矢量与标量明显的区别是：矢量有方向，标量没有方向．要掌握物理量的矢标性3、A【解析】AB．根据左手定则，可判断出等离子体中的带正电的微粒受到向上的洛伦磁力，从而打到金属板A上，带负电的微粒受到向下的洛伦磁力，从而打到金属板B上，A是电源的正极，B是电源的负极。故金属板A的电势较高，通过电阻R的电流方向是a→R→b，故B错误，A正确；CD．洛伦磁力一直和速度垂直，故磁场力对等离子体不做功，故CD错误；故选A。4、B【解析】A．小球初始时能静止，由小球水平方向合力为0可知A、B两电荷电荷量必定相等，设；小球下落过程受到重力和电场力作用，由牛顿第二定律可得由于和均发生变化，故小球不做匀加速运动，故A错误；B．由等量同种电荷的分布可知，电荷C在中垂线上受到的电场力为其中垂线上从无限远处到两电荷连线中点场强先变大后变小，只要C点位置合适，从C点到O点，小球受到的电场力先减小，从O点到D点，电场力再增大，故小球受到的电场力可能先变减小后增大，B正确；C．由题意可知，小球带正电，故从C到D电场力先做负功后做正功，故C错误；D．小球运动过程中电场力做功了，故小球机械能不守恒，故D错误；故选B。5、A【解析】A、伽利略设想了理想斜面实验,推导出力不是维持物体运动的原因,开创了理想实验的科学方法,研究了力和运动的关系.所以A选项是正确的;B、牛顿在伽利略等人研究成果的基础上,发现了三大定律和万有引力定律.故B错误;C、开普勒提出来万有引力三大定律;揭示了天体的运动，故C错误；D、亚里士多德是古希腊的哲学家、天文学家等,主要方法是思辨.故D错误;故选A6、C【解析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的【详解】因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转动卫星也怎么转动，它相对于地球的位置没有没有发生变化，所以以地球为参照物，卫星是静止的；若以太阳，月亮或宇宙飞船为参照物，卫星与太阳，月亮或宇宙飞船之间的相对位置发生了变化，是运动的．故C正确；AB错误；选取其它同步通信卫星作为参考系时，做匀速圆周运动，因同步，则相对静止；若选取其它不同步的，则存在相对运动的，故D错误．故选C【点睛】理解“同步”是本题的关键，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论二、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、AC【解析】AB．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子的入射速度方向、出射速度方向与边界夹角相等，则知A、B两个粒子速度的偏向角均为120°，轨迹对应的圆心角也为120°．设轨迹的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间，由图知，B粒子的轨迹半径较大，而θ与v相等，所以B粒子在磁场中的运动时间比A粒子在磁场中的运动时间长，故A正确。C．设C粒子的质量为m3．Oa=L，ab=d。粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：故：（R1+R2）=2R3粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：联立以上几式解得：故C正确。D．由上知，C粒子在磁场中作圆周运动的半径可能比B粒子作圆周运动的半径大，故D错误。故选AC。8、AB【解析】电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故B点的电势高于ac两点的电势．应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系.【详解】根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故b点的电势低于ac两点的电势，即φa=φc>φb；Ea=Ec=；Eb=，故A正确；电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小；故B正确；粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知，ra=rc=,根据库仑定律：，可得：可知，加速度之比应为：2：1：2；故C错误；由带电粒子所受的电场力的方向可知，带电粒子abc三个点受到的电场力大小不相等，所以不可能其经过a、b、c三点做匀速圆周运动．故D错误．故选AB.【点睛】本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力．根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向轨迹内侧．进而判断出电荷是负电荷9、BD【解析】A.如图所示，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，知b光的折射率大于a光的折射率，故A错误；B.根据知，b光的频率大，则b光的波长小于a光的波长．故B正确；C.b光的折射率大于a光的折射率，由v=c/n知在玻璃中b光传播速度小于a光，故C错误；D.减小入射角i，则折射角减小，到达左边竖直面时入射角就增大，如增大达到临界角则发生全反射，a、b光线消失，故D正确10、AD【解析】A．只撤去磁场，即只有电场时，粒子从N点射出，说明粒子受到的电场力方向水平向右。同时存在电场与磁场时粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力合力为零，所以洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则判断可知粒子带负电，故A正确。B．粒子做匀速直线运动时，有qE＝qv0B得＝v0故B错误。C．若只撤去电场，只存在磁场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qv0B＝m只存在电场时，粒子从O点沿角分线OP射入，此粒子刚好从N点射出，粒子在电场中做类平抛运动，则有结合＝v0，解得r＝L设轨迹圆心为O′，则O′M＝＝L＞r所以粒子从OM之间的某位置射出，故C错误。D．粒子在电场中做类平抛运动，运动时间为t1＝＝只有磁场时，因射入磁场时与OM的夹角为30°，在OM之间射出磁场时，速度方向与OM的夹角仍为30°，粒子的偏转角为60°，则粒子在磁场中运动的时间为粒子在电场与磁场中的运动时间之比＞1故粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间，故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.A；②.D；③.E；④.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为了方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据图示图象应用欧姆定律分析答题【详解】（1）灯泡额定电压是2V，电压表应选择A，灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；（2）由图所示图象可知，随电压增大，灯泡电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大；12、①.小车②.平衡摩擦力③.m<<M④.a-【解析】探究“加速度与力、质量的关系”实验采取控制变量法探究加速度与力、质量的关系；为了使得砂桶的拉力等于小车所受的合力，需要平衡摩擦力，同时要保证小车的质量远大于砂桶的质量；为了直观地反映物体的加速度与物体质量的关系，需作a-1/m图象，若图象是通过坐标原点的一条直线，则说明加速度a与质量m成反比【详解】（1）探究物体的加速度与力的关系时，应保持小车的质量不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a.（2）实验中，长木板不是直接放在水平实验台上，而是把后端略微垫高，这样做的目的是平衡摩擦力；（3）当小车质量M与小沙桶及沙子质量m的大小关系满足m<<M时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力（4）根据可知，为了比较容易地检查出加速度a与质量M关系，应该做a与的图象【点睛】解决本题的关键掌握该实验的原理，知道本实验采取控制变量法，以及知道如何运用图象得出加速度与质量和力的关系，同时熟练应用物理基本规律解决实验问题四、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)0.3m(2)(3)(4)(5)【解析】(1)粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出粒子在磁场中做圆周运动的半径,并由圆周运动公式求出周期；(2)画出粒子运动的轨迹如图,由几何知识得到轨迹对应的圆心角θ,由求出粒子在磁场中运动的时间;(3)当粒子的轨迹圆正好以PQ为直径时,圆形磁场区域的半径最小,则知最小半径的值,从而求出面积．.(4)若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直向里,粒子运动过程中始终不碰到挡板,其他条件不变,由几何关系可求正三角形磁场区域的最小边长，从而求出面积.（5）若磁场区域为矩形且磁场方向垂直向里,粒子运动过程中始终不碰到挡板,其他条件不变,由几何关系可求矩形的长和宽，从而计算面积【详解】(1)粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得,得:(2)画出粒子运动的轨迹如图,由几何知识得到轨迹对应的圆心角,则粒子在磁场中运动的时间为(3)当粒子的轨迹圆正好以PQ为直径时,圆形磁场区域的半径最小,根据几何知识得知,PQ=r,则磁场最小的半径为（4）画出粒子的运动轨迹如图,由数学知识可得:得:求得