2025届河南省洛阳市孟津县第二高级中学物理高二第一学期期末考试试题含解析

2025届河南省洛阳市孟津县第二高级中学物理高二第一学期期末考试试题注意事项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、通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图像分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1:R2等于（）A.B.C.D.2、一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，若磁感应强度突然加倍，则粒子（）A.速率加倍，周期减半 B.速率不变，半径减半C.速率不变，周期不变 D.速率减半，半径减半3、下列说法错误的是（）A.通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约为2VB.教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W"C.电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应D.在电流一定时，电阻越小，相同时间内发热越多4、质量为0.01kg的子弹，以400m/s的速度射入质量为0.49kg、静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中。若子弹刚好留在木块中，则它们一起运动的速度大小为（）A.6m/s B.8m/sC.10m/s D.12m/s5、关于公式和，下列说法正确的是（）A.公式是电场强度的定义式，只适用于匀强电场B.由可知，电场中某点的场强与电场力成正比C.由可知，到点电荷Q距离相等的各点的电场强度相同D.由可知，到点电荷Q距离相等各点的电场强度大小相等6、如图所示，把带电小球用绝缘细线悬挂于匀强磁场中，从图示位置由静止释放，当带电小球第一、二两次经过最低点时，相同的量是A.小球的速度B.细线的拉力C.小球的加速度D.小球受到的洛伦兹力二、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、正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图甲所示的方式连接，R=200Ω，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则（）A.交流电压表的读数是311VB.交流电流表的读数是1.1AC.R两端电压随时间变化的规律是D.R两端电压随时间变化的规律是8、如图所示是某导体的I−U图象，图中α=45°，下列说法正确的是（）A.此导体的电阻R=2.0ΩB.此导体的电阻R=0.5ΩC.I−U图象的斜率表示电阻的倒数，所以R=tan45°=10ΩD.在R两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C9、如图，通电导体棒质量为m，置于倾角为的导轨上，导轨和导体棒之间不光滑，有电流时杆静止在导轨上，下图是四个侧视图，标出了四种匀强磁场的方向．其中摩擦力可能为零的是A. B.C. D.10、如图所示为正方形，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，区域有方向平行的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从点沿方向射入磁场后经过的中点进入电场，接着从点射出电场．若不计粒子的重力，下列说法正确的是A.粒子在磁场中运动的半径为正方形边长的一半B.电场的方向是由指向C.粒子在点和点的电势能相等D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为三、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）水平放置的平行金属导轨相距为d，导轨一端与电源相连，电源电动势为E，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。长为l的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成60°角，金属棒受到的安培力为F，则此时通过金属棒的电流为_________，回路的总电阻为_________。12．（12分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______A．电压表（0-3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0-200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0-30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值四、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）如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡．当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W．（不计转动轴与电刷的摩擦）求：（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω（其中S表示线圈的面积）；（2）线圈转动的角速度ω；（3）线圈以上述角速度转动，由如图位置转过30°角，在此过程中通过小灯泡电量14．（16分）如图所示，固定于水平面的金属导轨ab、cd，电阻不计，导轨间距L=1.0m，左端接有电阻R=2Ω．金属杆PQ的质量m=0.2kg，电阻r=1Ω，与导轨间动摩擦因数μ=0.2，滑动时保持与导轨垂直．在水平面上沿导轨方向建立x轴，x≥0的空间存在竖直向下的磁场，磁感应强度B与坐标x满足关系B=T．金属杆受水平恒力F=2.4N的作用，从原点开始以初速度v0=1.0m/s向右做匀加速运动，经t1=0.4s到达x1=0.8m处，g取10m/s2．求：(1)金属杆运动的加速度；(2)金属杆运动到x1处，PQ两点间的电势差；(3)金属杆从开始运动到B=T处的过程中克服安培力所做的功15．（12分）在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知ON＝d，如图所示．不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R；（2）粒子在M点的初速度v0的大小；（3）粒子从M点运动到P点总时间t

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】根据欧姆定律得，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则故选B。2、B【解析】洛伦兹力不对运动电荷做功，所以速率不变；由半径公式，可知半径变为原来的一半；周期公式：，可知周期变为原来的一半，故B正确，A、C、D错误；故选择：B；3、D【解析】A．通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约为2V，故A正确；B．教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W"故B正确；C．电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应，故C正确；D．根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流一定时，相同时间内电阻越小，发热越少，则D选项错。故选D。4、B【解析】子弹射入木块过程中以子弹和木块为系统动量守恒，设子弹质量为m1，初速度为v0，木块质量为m2，一起运动速度为v，所以有代入数据可解得v=8m/s，故B正确，ACD错误。故选B。5、D【解析】AB．公式是电场强度的定义式，适用于任何电场；场强的大小是由电场本身决定的，与试探电荷所受电场力无关，故A错误，B错误。CD．由于电场强度是矢量，故根据知在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强大小相同但方向不同，故各处场强不同，故C错误，D正确。故选D。6、C【解析】A项：小球两次经过最低点时的速度方向不同，所以两次小球过最低点的速度不相同，故A错误；B、D项：由于洛伦兹力和拉力不做功，所以小球两次经过最低点的速度大小相等，根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向不同，则拉力的大小不同，故B、D错误；C项：由公式可知，小球的向心加速度大小相同，且方向指向固定点，即加速度相，故C正确；故选C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.最大值为311V，则有效值为，则A错误,B.电流的有效值为：，则B正确．C.D.由图知周期为T=0.02S，则，则电压随时间变化的规律是，则C错误，D正确.故选BD.考点：考查正弦式电流的图象和三角函数表达式【名师点睛】理解交流电电压表达式的物理意义，本题即可得到解决8、BD【解析】AB.由可知，图象的斜率表示电阻的倒数，则由图象可知电阻，故A错误，B正确；C.I−U图线的斜率可表示电阻的倒数，但R不等于tan45°，只能根据求解，故C错误；D.在R两端加6.0V的电压时，电路中电流：，则每秒通过电阻的电荷量为：q=It=3.0×1=3.0C，故D正确；故选：BD.9、AB【解析】A：若磁场方向竖直向上，导体棒所受重力、安培力、支持力方向如图甲，当时，导体棒可不受摩擦力B：若磁场方向水平向左，导体棒所受重力、安培力如图乙，当时，导体棒可不受支持力、摩擦力C：若磁场方向向右，导体棒所受重力、安培力、支持力方向如图丙，导体棒静止，导体棒一定受沿导轨向上的摩擦力D：若磁场方向竖直向上，导体棒所受重力、安培力、支持力方向如图丁，导体棒静止，导体棒一定受沿导轨向上的摩擦力故摩擦力可能为零的是AB两项10、AD【解析】根据“为正方形，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，区域有方向平行的匀强电场”可知，考查了带电粒子在复合场中的运动；粒子在电场中做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分位移公式列式求解电场强度，根据分速度公式列式求解末速度；在磁场中做匀速圆周运动，画出临界轨迹，结合牛顿第二定律和几何关系分析即可【详解】A、一带电粒子从d点沿da方向射入磁场后经过bd中点e进入电场，由对称性可知，粒子从e点进入电场的速度水平向右，粒子的运动轨迹的圆心角为90°，故粒子在磁场中运动的半径为正方形边长的一半，故A正确；B、由于粒子带负电，进入电场后弯向上方，受力向上，则电场方向就向下，由b指向c，故B错误；C、由于磁场对粒子不做功，所以de两点的动能相等，但从e到b电场力做正功，动能增加，所以bd两点的电势能不相等，故C错误；D、在磁场中偏转90°，时间，而在电场中运动的时间，两者比值为，故D正确【点睛】明确粒子的运动规律，画出运动的轨迹是解题的关键三、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、①.②.【解析】[1]通电导体垂直于磁场的长度为受到的安培力为解得通过金属棒电流为。[2]根据欧姆定律回路的总电阻为。12、①.（1）A、②.C③.（2）C④.（3）ka⑤.k-R2【解析】（1）电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的A电压表；当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约；因此，电流表选择C；（2）分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大，而A项中两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零；而B项中两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变；C项中一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大；而D项中导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小；故D错误；故选C；（3）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-I（r+R2），对比伏安特性曲线可知，图象的斜率为k=r+R2；则内阻r=k-R2；令U=0，则有：；由题意可知，图象与横轴截距为a，则有：；解得：E=ka.【点睛】本题考查测量电源的电动势和内电阻实验中的仪表选择以及数据处理，要注意明确根据图象分析数据的方法，重点掌握图象中斜率和截距的意义四、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）见解析；（2）1.8rad/a（3）1/6C【解析】（1）当线圈转到最大值面（与中性面垂直的平面）的一瞬间，瞬时感应电动势达到最大，设ab变和cd边的线速度大小均为v，则在此时：ab边垂直切割磁场产生的电动势：cd边垂直切割磁场产生的电动势：因，所以总电动势=nBSω（2）根据闭合电路欧姆定律，回路中的电流小灯泡消耗的功率为=1.8W联立上述两式，得：=rad/s或=2.5rad/s（3）根据法拉第电磁感应定律：由闭合电路欧姆定律可知：所以通过小灯泡的电量线圈从图示位置转过30º过程中，磁通量变化量所以【点睛】①根据交流电的产生过程，可以导出发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式；②由小灯泡正常发光时消耗的功率，结合闭合电路欧姆定律，可以