2025届平煤高级中学物理高二第一学期期末考试试题含解析

2025届平煤高级中学物理高二第一学期期末考试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图是某款能一件自动上水的全自动智能电热壶，当壶内水位过低时能自动加满水，加热之后的水，时间长了冷却，机器又可以自动加热到设定温度。某同学为了研究其工作原理，经进一步查阅厂家相关技术说明了解到：“一键加水”是由一水泵（电动机）和传感器来实现的，单独对这一部分进行测试时发现，当其两端所加电压时，电动机带不动负载，因此不转动，此时通过它的电流；当其两端所加电压时（通过变压器实现），电动机能带动负载正常运转，这时电流，则下列说法正确的是（）A.这种电热壶工作时加热部分的电阻值约为5ΩB.正常工作时，其输出的机械功率为C.正常工作时，其电动机内阻两端电压为D.使用一天该水壶消耗的电能为2、如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的判断是（）A.如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B.如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势3、“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭囿轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定小于7.7km/sB.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7km/sC.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能D.卫星在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率4、如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A. B.C. D.5、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.＋mg B.－mgC.＋mg D.－mg6、下列属于防范静电的是()A.避雷针B.喷涂C.静电复印D.静电除尘二、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，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，同时向磁场内各个方向均匀发射某种带正电的粒子（不计重力作用和粒子间的相互作用），粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足。对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（）A.一定有粒子打到C点B.与OC边的夹角为θ＝30°飞入的粒子在磁场中运动时间最长C.从OC边飞出的粒子数与从AC边飞出的粒子数之比为1:2D.在AC边界上有粒子射出的区域长度大于L8、如图所示，三个重力不计完全相同的粒子a、b、c，同时从同一点沿水平方向飞入竖直偏转电场，出现了如图所示的轨迹，下列判断正确的是（不计a、b、c之间的相互作用）A.刚进电场时b、c的速度相同，a的速度最小B.在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上C.b和c同时飞离电场D.它们在电场运动的全过程中，动能的增加量c最小，a和b一样大9、关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是（）A.变压器既可以改变交流电压也可以改变稳恒直流电压B.经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用10、如图所示，让两长为L的平行金属板带上等量异种电荷，板间加垂直纸面向里的匀强磁场，就构成了速度选择器模型，粒子在纸面内以垂直电场方向和磁场方向进入模型，只有速度满足的粒子才能沿直线射出。若某一粒子以速度v进入该模型后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是（）A.粒子射入的速度一定是B.粒子通过速度选择器的时间C.粒子射出时的速度可能大于射入速度D.若粒子以从右侧进入一定不能沿直线从左侧离开三、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）利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R阻值得到一系列的电流表的读数I(3)某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后，利用图线处理数据，得到如下两个图象(如图①和②所示)，纵轴截距分别是b1、b2，斜率分别为k1、k2若忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则步骤(1)中测得的电动势E1=___________；内阻r1=___________．(用k1、b1表示)步骤(2)中测得的电源内阻r2=比真实值_________(填偏大、相等、或偏小)若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则：结合两组图像可计算出该电源的真实电动势E=，真实内阻r=_________12．（12分）有一节干电池，电动势约为，内阻约为某实验小组为了比较准确的测量其电动势和内阻，在实验室找到了如下器材：A.电流表A量程，内阻约为B.电流表G量程，内阻C.定值电阻D.定值电阻E.滑动变阻器，额定电流F.滑动变阻器，额定电流G.开关S和导线若干(1)因缺少电压表，该组同学准备利用电流表G与定值电阻串联改装成电压表，为较好的满足测量需要，定值电阻应选择______填“C”或“D”；为操作方便，滑动变阻器应选择______填“E”或“F”(2)该小组根据实验原理图连接线路、测量数据、并在坐标纸上描点连线，得到相应的图线如图，其中I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数，则该电源的电动势E=____________V，内阻r=______(两空均保留三位有效数字)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，一质量为m、边长为l的正方形金属线框abcd沿倾角为θ=30°的光滑斜面由静止下滑，依次经过宽度均为l的两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，下滑过程中，线框bc边一直与磁场边界平行，且金属线框bc边的初始位置离磁场Ⅰ的上边界的距离为，两磁场的方向均垂直斜面向里，Ⅰ区域的磁感应强度是Ⅱ区域的磁感应强度的2倍。两磁场的间距为L（L未知，但L＞l），线框进入磁场Ⅰ时，恰好做匀速运动，从磁场I中穿出后又匀速通过磁场Ⅱ。重力加速度为g，求：(1)在Ⅰ、Ⅱ两磁场中匀速运动时的速度大小的比值；(2)写出L与l的关系式；(3)若斜面底端离磁场Ⅱ下边界的距离为l，求金属线框从静止开始下滑到底端所产生的热量。14．（16分）如图所示，水平放置的两根平行金属轨道相距0.2m，上面放一不计电阻质量为0.04kg的均匀金属棒ab．已知电源电动势为6V、内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω．现在金属棒所在位置施加一匀强磁场，使得金属棒ab对轨道的压力恰好为零且仍保持静止．求，该匀强磁场的磁感应强度大小和方向?15．（12分）如图所示，平面直角坐标系中，轴左侧有垂直纸面向里匀强磁场，轴右侧有沿着轴正方向的匀强电场，一质量为带电荷量为的电子从轴上的M点以速度沿与轴正方向的夹角为60°斜向上进入磁场，垂直通过轴上的N点后经过轴上的P点，已知不计电子重力，求:(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)匀强电场的电场强度的大小；(3)电子从M点到P点的运动时间

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】考查电功率与热功率，焦耳定律。【详解】A．由铭牌图可知，加热部分额定电压为220V，额定功率为1500W，则加热部分电阻为：A错误；B．电压时，电动机带不动负载，此时仅加热部分工作，电流，则电动机内阻：其两端所加电压时，电动机能带动负载正常运转，这时电流，则输出功率：B正确；C．正常工作时，其电动机内阻两端电压为：C错误；D．使用一天该水壶，加热部分消耗的电能为：总消耗的电能应该加上电动机消耗，故大于，D错误。故选B。2、C【解析】A．若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，电子在a点动能较大，A错误；B．若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故动能增大，电子在b点动能较大，B错误；C．不论图中虚线是电场线还是等势面，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，故C正确；D．若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小；若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误。故选C。【点睛】无论虚线代表的是电场线还是等势面，粒子受到的电场力的方向都是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断粒子的受力的方向和运动方向之间的关系，从而可以确定电场力对粒子做的是正功还是负功。3、D【解析】卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A错误．假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．根据开普勒第二定律可知，卫星在3轨道上的A点具有最大的速率，在2轨道上时也是在A点具有最大的速率，但是由于卫星在轨道2上的A点加速才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D正确4、B【解析】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；故选B。5、A【解析】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有，即在产生拉力瞬间速度为，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有，联立解得【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向6、A【解析】A．避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故A正确；B．喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故B错误；C．复印机复印文件资料，属于静电利用，故C错误；D．静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电利用，D错误二、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、AD【解析】A．由公式，可知粒子的运动半径r=2L，因CO=L因此当即入射时，粒子恰好从C点飞出，故A正确；B．由弦长越长，运动时间越长可知，粒子从C点射出，时，粒子在磁场中运动时间最长，故B错误；C．因，则从AC边上射出的粒子的入射角范围大于60°，可知从OC边飞出的粒子数与从AC边飞出的粒子数之比为小于1:2，故C错误；D．根据图所示，若垂直AC边射出，射出区域长度为1.5L，因此在AC边界上有粒子射出的区域长度会大于L，故D正确。故选AD。8、BD【解析】A．在垂直于电场方向即水平方向，三个粒子做匀速直线运动，则有：。因xc=xb，tc＜tb，则vc＞vb。根据ta=tb，xb＞xa．则vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故A错误。B．三个粒子的质量和电量都相同，则知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据y=at2，可知运动时间相等。故在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上；故B正确。C．b、c竖直方向上的位移不等，yc＜yb．根据y=at2，可知tc＜tb．故C错误。D．根据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能增加量相等。c电荷电场力做功最少，动能增加量最小。故D正确。故选BD。9、BD【解析】变压器只能改变交流电压，不可以改变稳恒直流电压，选项A错误；由得：，则最大动能：；可知经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关，选项B正确；真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是线圈发热，故C错误；磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故D正确．故选BD.10、CD【解析】AC.假设粒子带正电，则电场力就向下，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向上，由受力分析结合运动轨迹知则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做负功，则粒子速度减少，粒子射出时的速度小于射入时的速度；若粒子带负电，电场力向上，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向下，由受力分析结合运动轨迹知，则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做正功，则粒子速度增加，粒子射出时的速度大于射入时的速度，故C正确A错误；B.若粒子在正电，则在运动过程中洛伦兹力在水平方向有向左的分力，粒子在水平方向做减速运动，运动时间大于，若粒子带负电，粒子受到的洛伦兹力在水平向右有分力作用，粒子在水平方向做加速运动运动时间小于，故B错误；D.若粒子以从右侧进入，则不论粒子带正电还是负电，粒子受到电场力和洛伦兹力都同向，不能满足二力平衡，故粒子不可能做直线运动，故D正确。故选CD。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.；③.偏大；④.；【解析】(1)开关接a时，采用电压表与电阻箱并联的方式测量电动势和内电阻，明确电表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式，从而确定误差情况；(2)开关接b时，采用电流表与电阻箱串联的方式测量，根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式，从而确定误差情况；(3)分析两种方式所得出的准确值表达式，从而分析与电表内阻无关的物理量，从而确定真实值【详解】(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知，E=U+Ir=U+则因此图象的纵轴截距b=，电动势E=图象的斜率k1=，则电源内阻r=k1E=；(2)根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到与R的关系式，根据数学知识得知，图象的斜率的倒数等于电源的电动势E，纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r与定值电阻的和则可知，电动势的测量值与真实值相比相等，没有考虑电流表的内阻，即实际内阻，所以内电阻的测量值与真实值相比偏大(3)由以上分析可知，(2)中电动势是准确的，故；而(1)图象的斜率联立解得：r=【点睛】本题关键在于能由图象知识（斜率与截距的意义）结合闭合电路欧姆定律求解，在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息12、①.C②.E③.1.48④.0.840【解析】(1)[1][2]由于没有电压表，可以用电流表G与定值电阻串联组成电压表测电压，改装后电压表的量程若电流表G与定值电阻串联组成电压表的量程电源电动势约为1.5V，所以只需改装成2V的电压表，故定值电阻选择C；因电源内阻较小，为了有效调节电路中的电流，滑动变阻器选择总阻值较小的E；(2)[3][4]设为电流表的示数，为电流表G的示数，数值远大于的数值，可以认为电路电流，在闭合电路中，电源电动势：则：由图示图像可知，图像纵轴截距：则：电源电动势：图像斜率：解得：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，