福建省厦门市二中2025届物理高二第一学期期末考试试题含解析

福建省厦门市二中2025届物理高二第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列说法中不正确的是()A.当两正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们之间库仑力增大，它们的电势能也增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能增大2、如图所示，直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线，曲线b为小灯泡R两端的电压随电流强度的变化图线，用该电源和该小灯泡R组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A.0.6W，5Ω B.0.6W，ΩC.0.8W，5Ω D.0.8W，Ω3、如图所示，M、N是静电场中两点．下列说法正确的是A.该电场是匀强电场B.M点的电场强度比N点的强C.M点的电场强度比N点的弱D.带电量相同的电荷在M、N两点受到的静电力大小相等4、关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A.电容器不带电时，其电容为零B.电容器带电荷量越多，其电容越大C.电容器两极板间电压越低，其电容越小D.电容器的电容只由它本身的性质决定5、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆发热功率为6、传感器已广泛应用于日常生活，下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（）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、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动时间最短D.它们做圆周运动的周期相同8、指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指在其上构成电容器的另外一个极．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器，若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则：（）A.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，电容小B.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，电容小C.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小9、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（）A.电子在磁场中运动的时间为B.电子在磁场中运动的时间为C.磁场区域的圆心坐标（，）D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）10、如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，其中电动机内电阻r=1Ω，电路中另一电阻R=9Ω，直流电压U=180V，理想电压表示数UV=135V，电动机正以v=1m/s匀速竖直向上提升某重物，g取10m/s2，下列判断正确的是（）A.通过电动机的电流是18AB.输入电动机的电功率是675WC.电机的输出功率是25WD.重物的质量是65kg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）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。12．（12分）在研究力的合成的实验中：(1)某同学在水平放置的木板上垫一张白纸，并使白纸固定，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，下列关于此时应记录的数据的说法中正确的是__________A.只需记录下此时两弹簧秤的读数F1与F2及对应的两拉力的方向；B.需记录下此时两弹簧秤的读数F1与F2、对应的两拉力的方向以及结点对应的位置O(2)接着该同学改用一个弹簧秤来拉橡皮条，关于此时的操作及应记录的数据的说法中正确的是_________A.拉橡皮条时不必使结点与位置O重合B.拉橡皮条时必须使结点与位置O重合C.此时必须要记录下弹簧秤的读数F′以及拉力的方向D.只需记录下拉力的方向而不必记录下弹簧秤的读数F′(3)此后为了探究F1、F2与F′的关系，应作出F1、F2与F′的__________A．力的图示B．力的示意图四、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，水平放置的平行板电容器极板长度为L，两极板相距为d，距离极板右端也为L处有竖直放置的屏．现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），以初速度v0沿平行于极板方向射入电场中，若电容器不带电粒子打到屏上的O点，现给电容器加入电压等于U的恒定电压，粒子未达到极板上．求：（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；（2）粒子离开电场时速度偏转角的正切值；（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离x14．（16分）如图所示的电路中，电源电动势Ed＝6V，内阻r＝1Ω，一定值电阻R0＝9.0Ω，变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围．一平行板电容器水平放置，电容器极板长L＝100cm，板间距离d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此时，将变阻箱阻值调到R1＝2.0Ω，一带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器．求：（1）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，R0的电功率是多少？（2）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，若电容器的电容C＝2μF，则此时电容器极板上带电量多大？（3）保持带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？15．（12分）如图所示的三角形区域内存在方向垂直三角形平面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T，三角形的边长分别为AB＝20cm，BC＝cm，CA＝10cm．质量为、电荷量为q=+3.2×10－16C的粒子，在三角形平面内，从BC边的中点垂直射入磁场，不计粒子重力（1）若粒子速度大小v1=10m/s，求粒子在磁场中运动的半径r；（2）若粒子速度大小v2=5m/s，求粒子在磁场中运动的时间t；（3）若粒子速度大小不确定，则粒子可能从AB边上什么范围内穿出？

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】当两正点电荷相互靠近时，距离变小，根据可知：它们之间的库仑力增大，而电场力做负功，所以它们的电势能也增大，故A正确；当两负点电荷相互靠近时，距离变小，根据可知：它们之间的库仑力增大，而电场力做负功，所以它们的电势能也增大，故B正确；一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，距离变小，根据可知：它们之间的库仑力增大，而电场力对正负电荷都做正功，所以它们的电势能减小，故C正确，D错误．此题选择不正确的选项，故选D【点睛】本题主要考查了库仑定律公式的直接应用，知道电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增大2、A【解析】电源U-I图象表达式为：U=E-Ir，则图象的斜率表示内阻，根据图象可知，电动势E=4V，内电阻为，两个图象的交点坐标表示路端电压和对应的电流，即路段电压为3V，电流为0.2A，故电源的输出功率为：P出=UI=3×0.2=0.6W，故选A【点睛】本题关键是推导出电源的U-I图象的表达式，明确横轴截距表示短路电流，纵轴截距表示电动势，斜率绝对值表示内电阻；同时明确两个图象交点的含义3、B【解析】由图，结合匀强电场的特点：电场线平行且等间距，可知，该电场一定不是匀强电场，故A错误；M、N是同一电场中的两点，由图看出，M处电场线密，N处电场线疏，则M处电场强度大于N处电场强度，即EM＞EN．故B正确，C错误；由F=Eq，则带电量相同的电荷在M、N两点受到的静电力大小不相等，故D错误4、D【解析】电容器的电容与电容器是否带电、带电量多少以及两端有无电压均无关，只与两极板间距、正对面积以及电介质有关，也就是说电容器的电容只由它本身的性质决定，故选项ABC错误；D正确。故选：D.5、B【解析】A、导体棒切割磁感线产生感应电动势，故A错误；B、感应电流的大小，故B正确；C、所受的安培力为，故C错误；D、金属杆的热功率，故D错误6、A【解析】A．应变片是能够把物体形变这个力学量转换成电压这个电学量，故A正确；B．干簧管是一种磁控制的开关，是一种能够感知磁场的传感器，故B错误；C．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故C错误；D．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故D错误。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、BCD【解析】AB．粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。则有，得：，可知当三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，则其速率最小，动能最小，c粒子的轨迹半径最大，速率最大，则c粒子动能最大；故A错误，B正确；D．粒子圆周运动的周期为，m、q相同，则三个带电粒子做圆周运动的周期T相同，故D正确；C．粒子在磁场中运动的时间，θ是轨迹所对应的圆心角，而轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，由图知a在磁场中运动的偏转角最大，轨迹对应的圆心角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，轨迹对应的圆心角最小，运动的时间最短，故D正确。故选BCD。8、BC【解析】手指的嵴和峪与金属电极的距离不同，根据电容的决定式分析电容的大小．由电容的定义式分析电容的电压一定时，电量的变化.【详解】A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式得知，电容大．故A错误B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远时，根据电容的决定式得知，电容小．故B正确C、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确，D错误.故选：B、C.9、BC【解析】电子的轨迹半径为R，由几何知识，，得．（1）所以电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)，电子在磁场中运动时间（2），而（3），所以,AD错误，B正确，设磁场区域的圆心坐标为（x，y）其中,,所以磁场圆心坐标为,C正确，考点：考查了带电粒子在磁场中的运动点评：通过题意刚好得出带电粒子在电场中做类平抛运动，这是本题的突破点．当得出这一条件时，则粒子在磁场中运动轨迹可以确定，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用平抛运动规律来运动分解处理10、BD【解析】（1）根据欧姆定律求出通过R的电流；（2）电动机的输入功率为P1=U2I；（3）电动机内电阻的发热功率为P2=I2r，输出的机械功率为P3=P1﹣P2．由公式P3=Fv=mgv求解物体的质量【详解】A、通过R的电流为：I==A=5A；故A错误；B、电动机的输入功率为：P1=U2I=135×5W=675W；故B正确；C、电动机内电阻的发热功率为：P2=I2r=52×1W=25W，输出的机械功率为：P3=P1﹣P2=（675﹣25）W=650W；故C错误；D、P3=Fv=mgv解得：m==65kg，故D正确；故选BD【点睛】本题考查了机械公式和电功功率以及电功公式的灵活应用，关键是知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率即为电动机消耗电能的功率，难度适中三、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.后表面②.电压表示数U，电流表示数I③.【解析】（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较高。（2）[2][3]设前后表面的厚度为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有：根据电流微观表达式，有：联立解得：因此还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I。12、①.(1)B②.(2)BC③.(3)A【解析】在实验中，需要研究两个力的作用效果和一个力的作用效果是否相同，必须将橡皮筋的结点拉到同一位置，且记下两次情况下拉力的大小和方向【详解】（1）在该实验中，需要研究两个力的作用效果和一个力的作用效果是否相同，当用两根弹簧秤拉时，需记下两弹簧秤的读数F1与F2、对应的两拉力的方向以及结点对应的位置O．故B正确，A错误．故选B（2）当用一根弹簧秤拉时，要使得一根弹簧秤的拉力效果和两根弹簧秤的拉力效果相同，则需将结点与位置O重合，同时需记下弹簧秤的示数和方向．故BC正确，AD错误．故选BC（3）在探究力的关系时，需将力的大小和方向都反映出来，所以采用力的图示法．故A正确，B错误．故选A【点睛】在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解四、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】粒子水平方向不受力的作用，故在水平方向做匀速直线运动，根据x=vt可求得运动时间；根据牛顿第二定律可求得粒子在竖直方向上的位移，根据运动的合成与分解规律可求得竖直方向上的偏转位移和离开电场时的速度，根据三角函数正切值求解；离开电场后粒子做匀速运动，根据运动的合成与分解规律可求得竖直分位移，从而求