2025届湖南省衡阳县江山学校物理高二上期末考试试题含解析

2025届湖南省衡阳县江山学校物理高二上期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，电源的电动势为30V，内电阻为1Ω，一个标有“6V,12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()A.36W B.44WC.48W D.60W2、如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场，当速度大小为v1时，粒子从b点离开磁场；当速度大小为v2时，粒子从c点离开磁场，不计粒子重力，则v1与v2的大小之比为（）A.1：3 B.1：2C.2：1 D.3：23、如图所示。在a、b两点固定着两个等量异种点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，则（）A.c、d两点处的场强方向不相同B.c、d两点处的场强大小不相等C.从c点到d点场强先变大后变小D.从c点到d点场强先变小后变大4、如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中，在轨道的上端，一个质量为m、带电量为＋q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）A.小球运动过程中机械能守恒B.小球机械能和电势能的总和先增大后减小C.在最低点球对环的压力为（mg＋qE）D.在最低点球对环的压力为3（mg＋qE）5、关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（

）A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中一定受电场力作用C.电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直6、如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是A.a点 B.b点C.c点 D.d点二、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、电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（）A.磁场力充当电子做圆周运动的向心力B.使电子加速的是电场力C.励磁电流必须从N端流入、从M端流出，且减小D.励磁电流必须从M端流入、从N端流出，且增大8、如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以、的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到位置，若，则在这两次过程中（）A.回路电流B.外力的功率C.通过任一截面的电荷量D.产生的热量9、如图，电阻为R、长为L的导体棒，初始时静止于光滑的水平轨道上，导体棒的两端M、N与导轨接触良好，电源电动势为E，内阻不计。匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成角斜向右上方，开关s闭合后。则A.导体棒向右运动B.导体棒向左运动C.开关S闭合瞬间，导体棒所受安培力大小为D.若仅换用更粗的同种材料、长度相同的导体棒，则导体棒所受安培力大小不变10、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A. B.C. D.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）某同学为测定一可拆变压器原副线圈匝数，设计了如下实验：（1）先用匝数为50的线圈C替换副线圈B，并在线圈C两端接上交流电压表，在原线圈A两端接交流电源，调节交流电源电压为12V．闭合开关，交流电压表读数为2V，记录读数并断开电源；（2）再用拆下的副线圈B替换原线圈A，并在线圈B两端接交流电源，调节交流电源电压为10V．闭合开关，交流电压表读数为5V，记录读数并断开电源。（3）由上述数据可知原线圈A匝数为_____匝；线圈A、B匝数比为_____。12．（12分）（1）某同学对表头G进行改装，已知其满偏电流Ig＝100μA，内阻标称值Rg＝900Ω．先利用定值电阻R1将表头改装成1mA的电流表，然后利用定值电阻R2再将此电流表改装成3V的电压表V1（如图所示）．则根据条件定值电阻R1＝______Ω，R2＝______Ω（2）改装完毕后，用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V2对此电压表从零开始全范围的刻度进行校准．滑动变阻器R有两种规格：A．滑动变阻器（0～20Ω）B．滑动变阻器（0～2kΩ）为了实验中电压调节方便，滑动变阻器R应选用______（填“A”或“B”）（3）完成图乙中的校准电路图____要求：滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上）（4）由于表头G上的标称值Rg小于真实值，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数______．（填“偏大”或“偏小”）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，在空间有坐标系，第三象限有磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，第四象限有竖直向上的匀强电场.一个质量为、电荷量为的正离子，从处沿与轴负方向成角垂直射入匀强磁场中，结果离子正好从距点为的处沿垂直电场方向进入匀强电场，最后离子打在轴上距点的处.不计离子重力，求：（1）此离子在磁场中做圆周运动的半径；（2）离子从处运动到处所需的时间；（3）电场强度的大小.14．（16分）如图甲所示，一匝数N=10匝、总电阻R=2.5Ω、ad长L1=0.4m、ab宽L2=0.2m的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上，线框的bc边正好过半径r=0.1m的圆形磁场的直径，线框的左半部分处于垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度B0=1T，圆形磁场的磁感应强度为B，方向垂直线框平面向下，大小随时间变化规律如图乙所示，已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=3.0N，π≈3.求：(1)t=0时刻穿过线框的磁通量大小；(2)线框何时开始滑动.15．（12分）如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt．求：（1）线框中的电流强度为多大？（2）t时刻线框受的安培力多大？

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、A【解析】电路中电灯正常发光，所以UL＝6V，则电路中电流为，电动机两端的电压UM＝E－Ir－UL＝30V－2×1V－6V＝22V，则电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝UMI－I2RM＝22×2W－4×2W＝36W.A．36W与计算结果相符，A正确B．44W与计算结果不符，B错误C．48W与计算结果不符，C错误D．60W与计算结果不符，D错误2、A【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【详解】依题意，画出两种情况的轨迹如图：设边长为a，由几何关系可得：可知，两半径之比为：由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式：可得，两速度之比为：。故选A。3、D【解析】AB．带等量异种电荷连线的中点，c、d两点将a、b两点的连线三等分，所以c与d关于连线的中点对称，所以关于连线的中点对称的两点c与d的场强等大同向，故AB错误；CD．根据等量异种电荷电场线的分布，电场线密的地方场强大，反之电场线疏的地方场强小，所以在两点电荷连线上O点场强最小，两边依次增大。所以从c点到d点场强先变小后变大，故C错误，D正确。故选D。4、D【解析】A．小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．故A不符合题意B．小球运动过程中只有电场力和重力做功，发生的时机械能与电势能的转化，但小球机械能和电势能的总和不变．故B不符合题意CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：，由，联立解得：N=3（mg+qE）由牛顿第三定律知在最低点球对环的压力为3（mg+qE）．故C不符合题意，D符合题意5、B【解析】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故A错误B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故B正确C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反．故C错误D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故D错误6、C【解析】两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系，根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为或，又，所以该点距远距近，所以是点，故选项C正确，选项ABD错误考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【名师点睛】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置；本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力二、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、ABD【解析】AB.电子在感应加速器中受到洛伦兹力、电场力、重力。由于重力很小，可以忽略不计。洛伦兹力方向与电子速度方向垂直，提供电子圆周运动的向心力，但洛伦兹力不做功，通过电场力做功使电子加速，故AB正确；CD.电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，根据左手定则可知上、下电磁铁间存在竖直向上的磁场，根据右手定则可判断励磁电流从M端流入、从N端流出；电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，产生顺时针的感应电流，产生竖直向下的感应磁场，根据楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化可得原磁场应增大，故C错误，D正确。故选ABD。8、AB【解析】根据电路判断回路中产生的电流之比；根据判断外力F的功率；根据判断电荷量比值根据来判断回路中产生的热量之比；【详解】A、金属棒切割磁感应产生的感应电动势为，感应电流，若，所以两次感应电流之比也为，故A对；B、外力的功率就等于克服安培力的功率，所以，若，所以功率之比为1:4，故B对；C、通过任一截面的电荷量，由于两次扫过的面积相等，所以两次通过任一截面的电荷量也相等，故C错；D、产生的热量，两次棒扫过的面积相等，若，则，故D错；故选AB第II卷9、AC【解析】AB．开关闭合，由左手定则可知，磁感线穿过掌心，则大拇指向为垂直磁感线向右，所以导体棒向右运动，故A正确，B错误；C．当开关闭合后，根据安培力公式，与可得故C正确；D．由电阻定律，换用更粗同种材料，所以电阻减小，由公式可知，安培力变大，故D错误。故选AC。10、AB【解析】A．根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，由闭合电路欧姆定律可得又E=Blv联立解得故v-t图象是一条过原点且斜率大于零的直线，说明导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at，A正确；B．由法拉第电磁感应定律可得所以有故图象是一条过原点且斜率大于零的直线，B正确；C．对导体棒由牛顿第二定律可得F-BIl-mgsinθ=ma而，v=at联立解得可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线，C错误；D．流过R电荷量q为故q-t图象是一条开口向上的抛物线，D错误。故选AB。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、①.300②.3:1【解析】（3）[1]由可得，[2]由可得故12、①.100；②.2910；③.A；④.；⑤.偏小；【解析】把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，把嗲刘波改装成电压表需要串联分压电阻，应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值；为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；根据实验电路应用串并联电路特点分析答题【详解】(1)由图示电路图可知：R1=装后电流表内阻：把电流表改装成电压表，串联电阻：；(2)为方便实验操作滑动变阻器应选择最大阻值较小的A；(3)电压表从0开始全范围的刻度进行校准，滑动变阻器应选择分压接法，标准电压表与改装后的电压表并联，电路图如图所示：(4)表头G上的标称值Rg小于真实值，改装后的电流表内阻偏小，改装后的电压表串联电阻偏大，电压表内阻偏大，两电压表并联，由于改装后的电压表内阻偏大，通过改装电压表的电流偏小，改装后电压表指针偏角较小，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数偏小【点睛】本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表改装原理，由于串并联电路特点与欧姆定律可以解题；要掌握实验器材的选择原则四、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】(1)正离子的运动轨迹如图所示.由几何知识可得，解得半径.(2)洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得，解得离子在磁场中运动的速度大小为，离子在磁场中运动的周期为，根据轨迹得到离子在磁场中做圆周运动的时间为，离子从运动到做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,所需要的时间，故离子从的总时间为.(3)在电场中，由类平抛运