2025届安徽省马鞍山二中高二物理第一学期期末经典试题含解析

2025届安徽省马鞍山二中高二物理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、在一磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，又垂直进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场，则（）A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子的速率加倍，轨道半径减半C.粒子的速率不变，轨道半径减半 D.粒子的速率不变，周期加倍2、在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的闭合金属线框abcd，如图所示．开始时金属线框与磁感线平行，当线框绕OO'轴转动30°角时，穿过线框的磁通量为（）A.BS B.C. D.03、如图甲所示，两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R1，右端接小灯泡L，导体棒AB垂直于导轨放置，电阻R1、导体棒AB和小灯泡L的电阻均为R（不计灯泡电阻随温度的变化），虚线MN右侧有垂直导轨平面的磁场，当导体棒AB从MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁感应强度随时间变化如图乙所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是（）A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶44、电场线在电场中不相交，是因为（）A.电场线是虚拟的B.电场线是客观存在的C.电场中的电场线都是平行直线D.电场中某点的电场强度是唯一的5、匀速圆周运动是圆周运动中最为简单的一种运动形式．走时准确的钟表指针尖端的运动可以视为匀速圆周运动．下列钟表均走时准确．钟表的时针尖端在运动过程中保持不变的物理量是A.周期 B.线速度C.加速度 D.向心力6、如图磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向，磁感应强度B大小的变化最有可能为（）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、关于物理学史和物理思想、方法，下列说法正确的是（）A.库仑利用扭秤实验测定了元电荷的数值B.法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机C.电场强度E＝、磁感应强度B＝都采用了比值定义法D.点电荷的建立采用了理想模型法，任何小带电体都可视为点电荷8、带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（）A.这些粒子经过S3时的动能相同B.这些粒子经过S3时的速率相同C.这些粒子在磁场中运动轨迹圆半径与质量成正比D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比9、如图，速度选择器中磁感应强度大小为B，电场强度大小为E，两者相互垂直，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B、的匀强磁场，最后打在平板S的D1、D2，不计粒子重力，则()A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.通过狭缝P的带电粒子速度为v=B/EC.打在D1、D2处的粒子在磁场B、中运动的时间不一定相同D.带电粒子打在平板S上的位置越靠近P，粒子的比荷越大10、如图，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面向里（未画出）．一群比荷为的负离子以相同速率v0（较大），由P点（PQ为水平直径）在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场（不计重力），则下列说法正确的是（）A.离子在磁场中运动的半径一定相等B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D.如果入射速率，则沿各个方向射入的离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下三、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）实验小组某次实验中要读取下列数据，(1)用多用电表测量电阻时，选择开关置于”X100”档位,并且已经正确进行了欧姆调零,则该电阻的测量值为________Ω.(2)电流表和电压表测量电流和电压时两表的示数为_____A和_______V.(3)20分度的游标卡尺和千分尺的读数分别为______mm和________mm.12．（12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=______。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）光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑半圆轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．现有一质量为m的小球以某一初速度沿AB运动，并恰能通过最高点D．求：（1）小球到达D点时的速率（2）小球的初速度为多大？（3）若其它条件不变，仅改变圆轨道半径R，请分析小球经过B点时对圆轨道的压力是否与R有关，并给出理由14．（16分）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为。现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成，如图所示（）。（1）求这个匀强电场的电场强度。（2）若改变匀强电场方向，仍使小球平衡时绝缘绳与铅垂线成，求电场强度的最小值。15．（12分）静电场可以用电场线和等势面形象描述（1）请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；（2）点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2．我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小．请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比

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】洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变．粒子在磁场中做圆周运动的周期：可知，当磁感应强度变为原来的2倍，周期将减半；粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径：可知，当磁感应强度变为原来的2倍，轨道半径将减半；故C正确，ABD错误．故选C2、B【解析】通过线圈的磁通量可以根据Φ＝BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角【详解】当线圈绕OO′轴转过30°时，Φ＝BSsinθ＝0.5BS【点睛】解决本题关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大3、D【解析】设通过灯泡的电流为I。据题可知，导体棒AB从开始运动到越过磁场的过程中灯泡的亮度始终不变，说明此过程中灯泡的电流不变，当AB在MN左侧运动时，通过灯泡的电流等于通过R1电流的2倍，即通过R1电流为；当AB在MN右侧运动时，MN相当电源，通过灯泡的电流I等于通过R1电流，根据可知导体棒AB在越过磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是1：4。故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】本题是电磁感应与电路知识的综合，要识别电路的结构，把握路端电压与感应电动势的关系，知道产生感应电动势的部分相当于电源，其他电路是外电路。4、D【解析】因为电场力的方向是沿电场线的切线方向，如果两条电场线相交，那么在交点上对于两条不对的电场线就会有两个不同方向的电场力，而某点的电场力方向不可能有两个，故D正确；故选D5、A【解析】A.匀速圆周运动过程中，周期恒定不变，选项A正确；B.匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，选项B错误；C.匀速圆周运动过程中，加速度不变，方向始终指向圆心不断变化，选项C错误；D.匀速圆周运动过程中，向心力大小不变，方向始终指向圆心不断变化，选项D错误6、C【解析】磁感线的疏密表示磁感应强度B的大小，所以从题图中可以看出，从O点沿着Z轴向上的过程中，磁感应强度B先减小到0，再增大，所以C正确，ABD错误。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、BC【解析】A．密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值，库仑利用库伦扭秤实验测定了静电力常量，A错误；B．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机，B正确；C．电场强度、磁感应强度都采用了比值定义法，C正确；D．点电荷的建立采用了理想模型法，当带电体的形状、体积和电荷量对所研究的问题影响可以忽略时，带电体才可以看成点电荷，D错误。故选BC。8、AD【解析】AB、根据动能定理得：动能相同，解得：，电量相同，所以质量相同的粒子具有相同速率，故A正确、B错误；CD、粒子在磁场中运动的轨道半径为：，半径与成正比；运动时间，与质量成正比，故C错误，D正确9、CD【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性．根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度．通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小【详解】A．带电粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则，知该粒子带正电，而速度选择器中正电荷受到电场力向上，因些磁场方向垂直纸面向外，故A错误：B．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB．则v=E/B，故B错误；C．打在DlD2处的粒子，在磁场B'中做匀速圆周运动，运动的时间等于t=T/2，，则，与带电粒子的比荷有关，故C正确；D．经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等，根据知，粒子打在平板S上的位置越靠近P，则半径越小，粒子的比荷越大，故D正确；故选CD【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，明确洛伦兹力充当向心力的正确应用是解题的关键10、ABD【解析】由，得，因离子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，A正确；由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的离子圆心角最大，所对应的时间最长，此时离子一定不会沿PQ射入．B正确，C错误；沿各个方向射入磁场的离子，当入射速率时，离子的轨迹半径为，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与入射点所在的磁场半径平行，离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下，D正确.选ABD.【点睛】本题要抓住离子的运动轨迹是圆弧，磁场的边界也是圆弧，利用几何知识分析出射速度与入射速度方向的关系，确定出轨迹的圆心角，分析运动时间的关系．带电离子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角．对着圆心入射的离子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系三、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)2.2×103②.(2)0.42③.2.23~2.27④.(3)3.60⑤.6.856~6.859【解析】欧姆表读数注意乘以倍率；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读【详解】（1）该电阻的测量值为:22×100Ω=2.2×103Ω.（2）电流表的示数为:0.42A；电压表示数为：2.24V.（3）20分度的游标卡尺读数：3mm+0.05mm×12=3.60mm；千分尺的读数为：6.5mm+0.01mm×35.8=6.858mm；12、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。四、计算题：