山西省忻州市岢岚县中学2025届物理高二第一学期期末经典试题含解析

山西省忻州市岢岚县中学2025届物理高二第一学期期末经典试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A.带电质点通过Q点时加速度a的方向如图中箭头所示B.三个等势面中，c的电势最高C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大2、关于近代物理，下列说法正确的是（）A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B.α粒子散射实验证明了原子的核式结构C.α、β、γ射线比较，α射线的穿透能力最强D.光电效应现象揭示了光的波动性3、磁场对电流的作用力F、磁感应强度B、电流I三者的方向有确定的空间关系，在如图所示的四个图中，能正确表示这种关系的是()A. B.C. D.4、用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列描述小球运动的物理量，发生变化的是()A.动能 B.线速度C.周期 D.角速度5、如图所示是一个示波管工作的原理图，电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两个平行板间距离为d，电势差为U，板长为l，每单位电压引起的偏转量（）叫示波管的灵敏度，若要提高其灵敏度。可采用下列哪种办法（）A.增大两极板间的电压B.尽可能使板长l做得短些C.尽可能使板间距离d减小些D.使电子入射速度v0大些6、一个已充电的电容器，若使它的电量减少3×10-4C，则其电压减少为原来的1/3，则A.电容器原来带电量为9×10-4CB.电容器原来的带电量为4.5×10-4CC.电容器原来的电压为1VD.电容器的电容变为原来的1/3二、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、指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转8、如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直．在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上．若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动．已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）A.小球的初速度为B.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D.若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为9、如图所示，竖直放置的绝缘杆足够长，一质量为m、电荷量为+q的小球穿在杆上，可沿杆滑动，且二者间的动摩擦因数为μ，空间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向水平向左，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，小球从静止释放后能沿杆下滑，且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，已知重力加速度为g，则根据上述所给条件A.可求出小球的最大加速度B.能求出小球的最大速度C.能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热D.能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热10、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为粒子沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P，之后到达记录粒子位置的胶片板S下方有磁感应强度为的匀强磁场下列说法正确的是A.粒子在速度选择器中一定做匀速运动B.速度选择器中磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P带电粒子的速率等于D.比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P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）放射源中有三种不同的粒子，其中一种不带电，另两种分别带正负电荷，置于磁场中，形成如图三条轨迹，则不带电的粒子的轨迹是____________，带负电的粒子的轨迹是____________12．（12分）如图所示，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：（1）当开关S断开时，电源输出功率P1是多少？（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少？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）示波器的核心部件是示波管，其内部抽成真空，如下图是它内部结构的简化原理图．它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，炽热的金属丝可以连续发射电子，电子质量为m，电荷量为e，发射出的电子由静止经电压U1加速后，从金属板的小孔O射出，沿OO′进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上．偏转电场是由两个平行的相同金属极板M、N组成，已知极板的长度为l，两板间的距离为d，极板间电压为U2，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为L．不计电子受到的重力和电子之间的相互作用．求：（1）电子从小孔O穿出时的速度大小v0；（2）电子离开偏转电场时沿垂直于板方向偏移的距离y；（3）电子打在荧光屏上的位置距离O′的距离Y；14．（16分）北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统．2018年我国先后以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号”第三、四、五、六颗组网卫星，为从“北斗二号”平稳过渡到“北斗三号”打好基础．北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，2020年左右将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，其中一颗非静止轨道卫星A运行周期为T．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G（1）求地球表面的重力加速度g；（2）求卫星A距地球表面的高度h；（3）请举例说明北斗卫星导航系统可以应用在哪些方面．（举出一例即可）15．（12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨间距为L，电阻不计，与水平方向夹角为θ，上端连接阻值为R的电阻。图中虚线下方区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场。金属杆ab质量为m，电阻也为R，垂直导轨放置。开始时金属杆ab处在离磁场上边界的距离为L处。现将金属杆ab由静止释放，刚进入磁场上边界时，电阻R两端的电压为U。重力加速度为g。求：(1)匀强磁场的磁感应强度B；(2)当金属杆ab从磁场上边界继续下滑距离L时，开始做匀速运动，则匀速的速度v多大；(3)金属杆ab从进入磁场到刚开始做匀速运动这一过程中，电阻R产生的热量Q。

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】A．由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），图中电场力的方向与等势面平行，所以A错误；B．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线方向电势逐渐降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，B错误；C．根据质点受力与速度夹角可知，从P到Q过程中，电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，C错误；D．从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，D正确；故选D。2、B【解析】A．放射性元素的半衰期与温度的变化无关，选项A错误；B．α粒子散射实验证明了原子的核式结构，选项B正确；C．α、β、γ射线比较，γ射线的穿透能力最强，选项C错误；D．光电效应现象揭示了光的粒子性，选项D错误；故选B。3、A【解析】A：磁场方向水平向左，电流方向垂直纸面向里，根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故A项正确B：磁场方向垂直纸面向外，电流方向竖直向上，根据左手定则，安培力的方向水平向右．故B项错误C：磁场方向垂直纸面向里，电流方向水平向右，根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故C项错误D：磁场方向垂直竖直向上，电流方向纸面向里，根据左手定则，安培力的方向水平向右．故D项错误4、B【解析】做匀速圆周运动的物体的速度大小恒定，所以动能不变，但是速度方向在时时刻刻变化，所以线速度在变化，A错误B正确；做匀速圆周运动的速度大小恒定，因为，所以周期恒定，C错误；根据公式可得角速度恒定，D错误；考点：考查了描述圆周运动的物理量5、C【解析】设电子的电量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度运动时间偏转量所以示波管的灵敏度通过公式可以看出，提高灵敏度可以采用的方法是：加长板长l，减小两板间距离d和减小入射速v0。故C正确，ABD错误。故选C。6、B【解析】由得到，，故A错，B对；因电容器的电容不知，所以无法求出电容器原来的电压，C错；电容器的电容由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D错二、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、BC【解析】指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D错误【考点定位】安培定则；地磁场【方法技巧】本题主要是安培定则，以及地磁场相关知识，属于容易题8、ACD【解析】A.对小球进行受力分析如图，电场力的大小：，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正确；B.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故B错误C.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故C正确；D.若小球的初速度为，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以．故D错误故选ACD.9、ABD【解析】A．小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右的洛伦兹力、向左的电场力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向右，大小为N随着v增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力所以f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大，小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大小为v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小。mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；所以小球的最大加速度为g，故A正确；B．小球的加速度为零，做匀速运动时速度最大，受力如图，则有而此时即解得，物体的最大速度故B正确；C．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度未知，所以不能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热，故C错误；D．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，根据能量守恒定律得则知摩擦生热Q可以求出，故D正确。故选ABD。10、AD【解析】A.在速度选择其中粒子做直速运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等，合力为零，故A正确；B.粒子作直线运动，故受到洛伦兹力向左，故磁场垂直于纸面向外，故B错误；C.根据知，知速度大小为的粒子能通过速度选择器，故C错误；D.根据知，，则越靠近狭缝P，比荷越大，则半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，故D正确；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、①.②②.①【解析】不带电的粒子在磁场中不受洛伦兹力的作用，所以运动的轨迹为直线，即为②，根据左手定则可以判断带负电的粒子受到的洛伦兹力的方向是向右的，所以为①故答案为②；①12、(1)61.44W；(2)87.5W；【解析】（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律，电流：电源输出功率为：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，故路端电压为：U=E-Ir=40-4×1=36V，通过电阻R的电流：故流过电动机的电流为：I2=I-I1