2025届湖南省五市十校教研教改共同体高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

2025届湖南省五市十校教研教改共同体高二物理第一学期期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生的交变电动势的瞬时表达式为，则A.该交变电动势的频率为2HzB.时刻线圈平面与磁场平行C.时，e达到最大值D.在1s时间内，线圈中电流方向改变100次2、如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中心O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足()A.B> B.B<C.B> D.B<3、某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了如图所示的a、b、c、d四个点，其中电阻值最大的是A.a点对应的电阻B.b点对应的电阻C.c点对应的电阻D.d点对应的电阻4、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内。线圈由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ。在这个过程中，线圈中的磁通量()A.是增加的 B.是减少的C.先增加，后减少 D.先减少，后增加5、图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a点到b点的运动轨迹，则下列说法正确的是A.b点的电场强度比a点的电场强度小B.该试探电荷带负电C.该试探电荷从a点到b点的过程中电场力一直做负功D.该试探电荷从a点到b点的过程中速度先增加后减少6、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（）A.奥斯特发现了点电荷的相互作用规律B.库伦发现了电流的磁效应C.安培通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D.法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律二、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、如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是A极板M比极板N电势低B.加速电场的电压C.直径D.若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷8、下列说法中错误是()A.电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻B.电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大C.在交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在D.感抗、容抗和电阻一样，交流电通过它们做功时都是电能转化为内能9、如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()A.Q1、Q2的电荷量之比为B.Q1、Q2的电荷量之比为C.Q1、Q2的质量之比为D.Q1、Q2的质量之比为10、关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向表示该点的磁场方向B.磁感线是从磁铁的N极指向S极C.磁极间的相互作用是通过磁场产生的D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线三、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）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线处于同一平面内，让线框向右平动，线圈产生感应电流的方向是_____12．（12分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用________传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B-d图线．实验中使用的螺线管的内径（直径）为m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为________Wb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）(8分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B.一带负电的粒子(质量为m、电荷量为e)以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.(粒子所受重力不计)，求：(1)该粒子射出磁场的位置（用坐标表示）；(2)该粒子在磁场中运动的时间14．（16分）如图所示，MN、PQ是两根足够长、电阻不计的固定的光滑平行金属导轨，其间距为L，导轨平面与水平面的夹角为.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻，一根质量为m，电阻为r的金属棒ab垂直于导轨放置，当金属棒ab从静止释放沿导轨下滑时，（1）判断下滑过程中ab棒中的电流方向；（2）求ab棒下滑过程中的最大速度.15．（12分）如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆ab静止不动．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：（1）杆ab受到最小安培力F1和最大安培力F2；（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围

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】A．根据得：根据可得：故A正确；B．当时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B错误；C．当时，产生的交变电动势的瞬时值为：故C错误；D．线圈通过中性面，线圈中电流方向改变；又因为周期为，所以在1s时间内，线圈通过中性面4次，线圈中电流方向改变4次，故D错误；故选A。2、B【解析】粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示：则粒子运动的半径为洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得粒子要从AC边射出，则，故故B正确；故选B。3、A【解析】根据R=U/I可知，某点与原点连线的斜率越大，则电阻越大，由图像可知a点与原点连线的斜率最大，电阻最大；A．a点对应的电阻，与结论相符，选项A正确；B．b点对应的电阻，与结论不相符，选项B错误；C．c点对应的电阻，与结论不相符，选项C错误；D．d点对应的电阻，与结论不相符，选项D错误；故选A.4、D【解析】线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，磁感线穿过线圈的条数减小，故向上的磁通量减小，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，线圈内穿过的向下的磁通量增加，故磁通量是先减小后增加，故D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】A.由图可知，b处电场线较密，则b处电场强度较大，故A项与题意不相符；B.合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向上，与电场线的方向相反，所以该粒子带负电，故B项与题意相符；CD.从a运动到b，力和速度方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，速度增大，故CD项与题意不相符6、D【解析】A、库仑总结出了真空中的点电荷间的相互作用的规律，故A错误；BC、奥斯特发现了电流的磁效应，发现了电流周围存在磁场，故BC错误；D、法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律，故D正确故选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、CD【解析】粒子经加速电场加速后进入静电分析器在电场力的作用下做匀速圆周运动，因此由电场力指向圆心可知粒子带正电，因此加速电场的场强方向由M指向N，所以M极板的电势高，故A错误；在加速电场由动能定理由，在分析器内做圆周运动，因此由，联立可得，故B错误；粒子进入磁场后再洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，由，可得，故C正确，通过C可以看出直径和粒子的比荷有关，因此通过胶片同一点的粒子比荷相同，故D正确8、ABD【解析】A．电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有感抗，故A与题意相符；B．电容器对交流不具有阻碍作用，只对直流电有阻碍，故B与题意相符；C．交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在，故C与题意不符；D．电流通过电阻时，电能转化为内能；电流通过电感时，当电流增大，电能转变成磁场能，电流减小时，磁场能又转变成电能；电流通过电容时，当电容两端电压增大，电能转变成电场能，当电容两端电压减小时，电容中的电场能又转变成电能。故D与题意相符。故选ABD。9、BD【解析】A、点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律和二力平衡有：=，所以Q1、Q2的电荷量之比为=，故A错误，B正确；C、Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线，Q1、Q2的角速度相同，根据牛顿第二定律有：m12r1=m22r2，所以Q1、Q2的质量之比为=，故C错误，D正确10、AC【解析】磁感线可以形象地描述各点磁场强弱和方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向，故A正确；对于磁体的外部，磁感线都是从磁体的北极出发，回到磁体的南极，但对于磁体的内部，磁感线是从S极出发，回到N极，故B错误；磁场是客观存在的，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的，故C正确；磁感线是人们假想出来的用于描述磁场的一些有方向的曲线，并不是放在磁场中的细铁屑连成的曲线，故D错误；故选AC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、顺时针方向【解析】电流的方向向上，由安培定则可知线框所在处的磁场的方向垂直于纸面向里，当线框向右运动时磁场减小，则穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框内产生的感应电流沿顺时针方向12、①.磁②.Wb【解析】在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度根据图线知，螺线管中心的磁感应强度的大小大约为4.5×10-3T，则磁通量Φ=BS=B∙＝4.5×10−3×=5.6×10-6Wb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）【解析】(1)由于洛伦兹力提供向心力，则：R为圆轨道的半径，解得：①圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得：L=2Rsinθ②联立①②两式解得所以粒子离开磁场的位置为(,0)(2)因为该粒子在磁场中运动时