云南省楚雄州大姚县大姚一中2025届高二物理第一学期期末统考试题含解析

云南省楚雄州大姚县大姚一中2025届高二物理第一学期期末统考试题注意事项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、关于磁感应强度，下列说法中正确的是()A.由B＝知，B与F成正比，与IL成反比B.若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为C.由B＝知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向2、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关C.由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为1VD.由匀强电场的场强公式可知，电场强度与两点间电势差大小成正比3、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是()A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ωB.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωtC.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝4、如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子A.速率一定越大 B.速率一定越小C.在磁场中的周期一定越大 D.在磁场中通过的路程越短5、用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab、cd、ef三根导线，ef最长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相等，则下列说法正确的是（）A.ab运动的最快B.ef运动的最快C.导线产生的感应电动势相等D.每秒钟产生的热量不相等6、如图所示，M和N为两平行金属板，板间电压为U，在N板附近由静止释放一质子（不计重力）。下列说法正确的是（）A.若仅增大两板间距离，则质子受到的电场力变大B.若仅减小两板的正对面积，则金属板所带的电荷量变少C.若仅减小两板间距离，则回路中会出现逆时针方向的瞬时电流D.若仅将两板间的电压变为2U，则质子到达M板时的速度变为原来的2倍二、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、在X射线管中，由阴极发射的电子（不计初速度）被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（）A.最短波长为 B.最长波长为C.最小频率为 D.最大频率为8、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、如图所示，相互正交的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里．带有等量同种电荷的三个液滴在此空间中，液滴静止不动，液滴沿水平线向右做直线运动，液滴沿水平线向左做直线运动，则下列说法中正确的是A.三个液滴都带负电B.液滴的速率一定大于液滴的速率C.三个液滴中液滴质量最大D.液滴和液滴一定做的是匀速直线运动10、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（）A.电子在磁场中运动的时间为B.电子在磁场中运动的时间为C.磁场区域的圆心坐标（，）D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）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）图甲是物理实验室的一种永久蹄形磁铁，某物理兴趣小组设计了一个测量蹄形磁铁磁极间磁感应强度大小的实验（1）如图乙所示，将由铜导线绕制而成的矩形线圈悬挂在支架上，导线两端分别由a、b处抽出连在两接线柱A、B上．线圈下边ab保持水平，现将一轻线的一端系在线圈ab边的中点，另一端绕过一轻小滑轮后连接一小沙桶，调整支架高度是线圈与滑轮间细线保持水平（2）将多个图甲中的蹄形磁铁紧密并列放置，水平插入线圈，使线圈下边ab处于磁铁N、S间，磁场宽度正好与线圈下边ab长度相同，当线圈中通电后，向沙桶中缓慢加入适量细沙，使导线框仍保持竖直悬挂．读出电流表示数为I，断开电源，取下沙桶，用天平称量沙桶总质量为m（3）线圈中电流由图丙电路提供，若蹄形磁铁S极在上方，N极在下方，则接线柱A应与丙图电路中的接线柱________（选填“C”或“D”）相连（4）若线圈电阻约为1Ω，允许最大电流0.5A，电流表量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω，电源为4节干电池串联，每节干电池的电动势为1.5V，内阻不计．R0为定值电阻，现备有10Ω和100Ω各一只，则应选_______Ω连入电路；有最大阻值分别为20Ω和1000Ω的滑动变阻器各一只，应选_______Ω连入电路（5）若线圈匝数为n，其下边ab长度为L，本地重力加速度为g，则用测得的物理量和已知量表示磁感应强度大小B=___________12．（12分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是_____（填入正确选项前的标号）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（a）所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝lm，两导轨的上端接有一个R＝2Ω的定值电阻．虚线OO′下方是垂直于导轨平面向内的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，导轨电阻不计．已知金属杆下落0.3m的过程中，加速度a与下落距离h的关系如图（b）所示，g取10m/s2．求：（1）金属杆刚进入磁场时，速度v0多大？（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？（3）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上通过的电量q为多少？14．（16分）如图所示，离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计，离子离开离子源后进入一加速电压为的加速电场，加速后从偏转电场中央射入偏转电场，偏转电场极板间的距离为,极板长为，忽略离子的重力，试计算离子恰好能射出偏转电场时的偏转电压15．（12分）如图所示，在x轴上方有匀强磁场B，一个质量为m，带电量为-q的的粒子，以速度v从O点射入磁场，θ角已知，粒子重力不计，求：（1）粒子在磁场中的运动时间.（2）粒子离开磁场的位置.（3）若粒子的带电量为+q，其他条件不变，则粒子离开磁场的位置在何处？

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、D【解析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱，B反映本身的强弱，与放入磁场中的检验电流无关．将通电导线垂直放入匀强磁场中时所受安培力为最大，平行磁场放置时受安培力为零【详解】磁场中某处的磁感应强度大小是由磁场本身决定的，与放入磁场是F、IL无关，故A错误．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力的最大值为F，则该处的磁感应强度必为，选项B错误；当通电导体平行放在磁场中某处受到的磁场力F等于0，但磁场并一定为零．故C错误；磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向，选项D正确；故选D.【点睛】磁感应强度的定义式B=F/IL可知，是属于比值定义法，且导线垂直放入磁场中．即B与F、I、L均没有关系，它是由磁场的本身决定2、B【解析】A．电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷所带的电荷量无关，选项A错误；B．真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，选项B正确；C．由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为－1V，选项C错误；D．匀强电场的电场强度与两点间电势差无关，选项D错误。故选B。3、D【解析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的倍，每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大【详解】A项：图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；B项：当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为Em=BSω=，瞬时值表达式为e=Emsinωt=，故B错误；C项：线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为△Φ=2BS=，流过电阻R的电荷量为q=，故C错误；D项：感应电动势的有效值为，感应电流有效值为，R产生的热量为Q=I2RT，联立解得：，故D正确故选D【点睛】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半4、B【解析】质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.【详解】由周期公式得：由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，故C错误根据t=T可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由知速率一定越小，A错误，B正确．通过的路程即圆弧的长度l=rθ，与半径r和圆心角θ有关，粒子运动时间越长，路程不一定越短，故D错误．故选B【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短5、B【解析】AB．根据公式，可得安培力的功率为可知电阻大的，运动的快，再由知，同种材料、同粗细的电阻丝越长电阻越大，故ef的电阻最大．故ef运动的最快，A错误，B正确；C．根据感应电动势公式，即可知ef产生的电动势最大，C错误；D．根据热量公式，即可知，功率相同，每秒产生的热量相等，D错误。故选B。6、B【解析】A．电容器两极板之间的电压保持不变，根据：可知极板间距离增大，电场强度减小，根据电场力：可知质子受到的电场力变小，A错误；B．根据电容器的决定式：可知正对面积减小，电容减小，极板间电压不变，根据电容的定义式：可知电荷量减小，B正确；C．根据电容器的决定式：可知减小极板间距，电容增大，极板间电压不变，根据电容的定义式：可知电荷量增大，电容器充电，回路中出现顺时针方向的瞬时电流，C错误；D．质子从静止释放到板，根据动能定理：解得：若仅将两板间的电压变为，速度变为原来的倍，D错误。故选B。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】AB．根据光子的能量知光子的能量越大，光的波长越短，而能量最大的光子的能量为该X射线管发出的X光的最短波长为则故A正确，B错误；CD．光子的能量越大，光子的频率越大，则X光的最大频率故C错误，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、AD【解析】三个带电油滴都受力平衡，根据共点力平衡条件列式求解确定电性与质量大小，再依据洛伦兹力、电场力与重力关系，来判定速率的大小，最后根据洛伦兹力受到速率的影响，从而确定运动性质；【详解】AC、a球受力平衡，有：，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有：，c球受力平衡,有：，解得：，故A正确，C错误；B、由上分析可知，无法确定b与c洛伦兹力大小，因此无法确定液滴速率大小，故B错误；D、根据可知，液滴的洛伦兹力受到速率的约束，若不是做匀速直线运动时，则洛伦兹力变化，导致受力不平衡，那么就不可能做直线运动，故D正确；故选AD10、BC【解析】电子的轨迹半径为R，由几何知识，，得．（1）所以电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)，电子在磁场中运动时间（2），而（3），所以,AD错误，B正确，设磁场区域的圆心坐标为（x，y）其中,,所以磁场圆心坐标为,C正确，考点：考查了带电粒子在磁场中的运动点评：通过题意刚好得出带电粒子在电场中做类平抛运动，这是本题的突破点．当得出这一条件时，则粒子在磁场中运动轨迹可以确定，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用平抛运动规律来运动分解处理三、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.（3）D；②.（4）10，③.20；④.（5）【解析】（3）磁场方向竖直向上，线圈受安培力向左，与细线的拉力平衡，则线圈中电流应由接线柱B流入，由接线柱A流出，故接线柱A应与电路中的接线柱D连接（4）线圈中最大电流为0.5A，则电路中最小电阻为12Ω，故定值电阻应选10Ω．为方便调节，滑动变阻器应选最大电阻值较小的、即20Ω的滑动变阻器（5）线圈静止时，在水平方向线圈受到的绳子的拉力与安培力大小相等方向相反，有：mg=nBIL，可得：12、（1）如图所示：（2）AC【解析】（1）如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法（2）根据公式可得适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，AC正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，B错误【考点定位】考查了研究安培力实验【方法技巧】对于高中实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图像的性质，能根据图像进行分析，明确对应规律的正确应用四、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）1m/s；（2）0.2875J；（3）0.25C【解析】（1）金属杆进入磁场时受到的安培力：F＝BIL＝，由图示图线可知，金属杆进入磁场