河北省石家庄2025届高二物理第一学期期末经典试题含解析

河北省石家庄2025届高二物理第一学期期末经典试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变化了A.10Ω B.30ΩC.40Ω D.60Ω2、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.3、如图所示，在直线l上A、B两点各固定电荷量均为Q的正电荷，O为AB的中点，C、D两点关于A点对称，C、D两点的场强大小分别为EC、ED，电势分别为φC、φD.则下列说法正确的是()A.EC>ED，φC>φDB.EC<ED，φC>φDC.在直线l上与D点电势相同的点除D点外可能还有2个D.将一负电荷从C点移到D点其电势能减小4、如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为（）A.Fa＞Fb＞FcB.Fa=Fb=FcC.Fa＞Fb=FcD.Fb＜Fa＜Fc5、两竖直放置的平行金属板P和Q接入如图所示电路中，在两板间用长为L绝缘轻绳悬挂一带电小球可视为质点，闭合开关，待电路稳定后小球静止时，轻绳与竖直方向夹角为，下列判断正确的是A.剪断轻绳后小球将作类平抛运动B.保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，夹角随之减小C.保持P板不动，将Q板缓慢向上移动一小段距离，夹角随之增大D.断开开关，小球会一直保持静止6、如图所示是某一正点电荷电场中的一条电场线，则A、B两点电场强度EA、EB的大小关系是（）A.EA＞EBB.EA=EBC.EA＜EBD.上述三种情况都可能二、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、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的粒子源A能不断产生α粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当α粒子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略α粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是()A.α粒子第n次被加速前、后的轨道半径比为B.若是增大交变电压U，则α粒子的最大动能Ek会变大C.若改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D.若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中运行的时间会变短8、如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时()A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电动势为2nBl2ωC.穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D.线圈ad边所受安培力的大小为9、下图中，洛伦兹力的方向判断正确的是()A.B.C.D.10、如图所示为两平行金属极板P、Q，在P、Q两极板上加直流电压U0，极板Q的右侧有一个边长为L的正方形匀强磁场区域abcd，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里．P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、比荷为k的带电粒子，Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，则下列说法正确的是()A.如果带电粒子恰好从d点射出，则满足U0＝kB2L2B.如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子可能带负电C.带电粒子在匀强磁场中运动的速度为D.带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为三、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）在做《测定金属丝的电阻率》的实验时（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径．如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm（2）需要对金属丝的电阻进行测量．已知金属丝的电阻值Rx约为5Ω；一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压从零开始调节．他可选用的器材有：A.直流电源（电动势6V，内阻可不计）B.直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）C.直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D.直流电压表（量程0～3V，内阻约为6kΩ）E.直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）F.滑动变阻器（10Ω,2A）G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）H.电键I.导线若干以上器材中电流表选用_______（填序号），电压表选用______（填序号），滑动变阻器选用__________（填序号）（3）在答题卡的方框中画出实验电路图_______12．（12分）（1）图1螺旋测微器读数为__________mm，图2游标卡尺读数为__________mm。（2）选择电流表的量程为，则图3中电流表的读数为___________A。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）重为G=0.1N的金属棒ab，放在光滑的平行金属导轨上，如图所示，轨道间距为L=0.5m，所在平面与水平面的夹角为30º,匀强磁场垂直于轨道平面向上，电源电动势E=3V，金属棒电阻R=6Ω，其余电阻不计，若金属棒恰好静止，求：(1)金属棒所受安培力的方向；(2)磁感应强度的大小14．（16分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻=，金属导轨电阻不计，取。求：（1）通过导体棒的电流并绘制必要的受力分析图；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小。15．（12分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，两平行金属导轨间距l=0.5m，M和P之间接入电动势为E=6V、r=1Ω的电源，现垂直于导轨搁一根质量m=0.2kg、电阻R0=2Ω，的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，金属棒刚好能静止．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），如右图所示，求：(1)ab棒与轨道间的摩擦因数为多少？(2)若B的大小变为2T，方向不变，棒的加速度为多少？

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】根据电阻的定义式分别求出灯泡电流是0.10A和0.15A时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量【详解】当电流为0.10A时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的电阻；当电流为0.15A时，灯泡两端的电压为6V，此时灯泡的电阻为，故电流变化前后，灯泡电阻变化了10Ω故选A【点睛】本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的，电阻，不能求斜率2、D【解析】质子在加速电场中加速根据电流的微观表达式联立解得故选D。3、B【解析】AB．A在C点产生的场强方向水平向右，B在C点产生的场强方向水平向左，并且小于A在C点的电场强度大小，故C点的电场强度大小为两电荷在C点产生电场强度之差，同理在D点产生的电场强度为两点电场强度之和，故，根据公式可得，C到A点的距离等于D到A点的距离，但是AD间的电场强度大于CA间的电场强度大小，所以AD间的电势差大于AC间的电势差，可知D点的电势小于C点的电势，即；A错误，B正确。C．根据电场强度的叠加可知在直线l上，与D点电势相等的点可能有3个，分别处于CO间、OB间和B的右侧；C错误。D．因为AD间的电势差大于AC间的电势差，可知C点的电势高于D点，根据知，负电荷在C点的电势能小于D点的电势能，即将一负电荷从C点移到D点其电势能增大；D错误。故选B。4、C【解析】图中导体棒都与磁场垂直，对直棒的安培力，直接安培力公式F=BIL求解；对于弯棒c，可等效为长度为直径的直棒；【详解】设a、b两棒的长度分别为La和Lb，c的直径为d，由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a、b三棒所受的安培力大小分别为：，，c棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：，因为，则有：，故C正确，A、B、D错误；故选C【点睛】关键要确定出导体棒的有效长度，知道对于弯棒的有效长度等于连接两端直导线的长度5、B【解析】A、剪断轻绳前，小球受到重力，水平向右的电场力，及绳子的拉力，当剪断轻绳后，小球将沿着绳子拉力反方向，作匀加速直线运动，不是类平抛运动，故A错误；BC、当保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，即增大两极板间距，因极板电压U不变，依据可知，电场强度减小，那么电场力减小，夹角随之减小，故B正确，C错误；D、断开开关，因电容器要放电，其电量Q变小，电压也减小，由可知，电场力减小，小球会向下摆，故D错误；故选B6、D【解析】电场线的疏密表示场强的大小，一条电场线不能判断电场线的疏密，所以不能判断场强的大小。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、AD【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速α粒子．α粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T=比较周期．当α粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据qvB=m求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系【详解】根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；根据qvB=m，得．则α粒子最大动能Ek=mv2=，与加速电压无关，故B错误，根据可知，α粒子与氘核在磁场中运动的周期相同，若改变交流电压的周期，所以不能用此装置加速氘核，故C错误；若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故D正确；故选AD【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能8、CD【解析】根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，故A错；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值Em=nBl1l2ω，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，B错，C对；线圈ad边所受安培力的大小，D对II卷9、AD【解析】A．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向向右，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故A正确；B．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向左，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故B错误；C．当速度与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力，故C错误；D．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向下，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。故选AD。【点睛】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向。10、ACD【解析】当带电粒子恰好从d点射出时，根据图中几何关系可知，轨道半径r＝L.设带电粒子射入磁场时速度为v，由qvB＝m，解得v＝；由qU0＝mv2，解得U0＝kB2L2，选项A正确；由左手定则可知，如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子一定带正电，选项B错误；由qU0＝mv2，解得，选项C正确；由qvB＝m，解得，选项D正确；故选ACD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、①.0.742(0.741mm-0.743mm)②.B③.D④.F⑤.【解析】（1）金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.（2）电源电压为6V，电压表选择量程为3V的D;待测电阻阻值约为5Ω，电路中的最爱电流不超过，则电流表选B.滑动变阻器应选择阻值较小的F；（3）电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：12、①.0.900②.14.45③.0.35【解析】（1）[1]．图1螺旋测微器读数为：0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm；[2]．图2游标卡尺读数为：14mm+0.05mm×9=14.45mm。（2）[3]．选择电流表的量程为0.6A，则图3中电流表的读数为0.35A.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）沿导轨平面向上（2）0.2T【解析】（1）根据左手定则，安培力方向沿导轨平面向上.（2）回路中的电流对金属