2025届河南省灵宝实验高级中学高二物理第一学期期末经典试题含解析

2025届河南省灵宝实验高级中学高二物理第一学期期末经典试题注意事项：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、电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，a、b两点的电势分别为φa和φb，则（）A.Ea>Eb，φa>φb B.Ea>Eb，φa<φbC.Ea<Eb，φa>φb D.Ea<Eb，φa<φb2、真空中三个点电荷位于一条直线上，都只在电场力下处于静止，其中两个电荷停在M、N两点，所带电量如图所示，关于第三个电荷的电性和所停的位置，下列说法正确的是（）A.为正电荷，可能停在A处B.为正电荷，可能停在B处C.为负电荷，可能停在B处D.为负电荷，可能停在C处3、如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)()A.两粒子都带正电，质量比B.两粒子都带负电，质量比C.两粒子都带正电，质量比D.两粒子都带负电，质量比4、水平放置金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良）好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则（）A.ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大B.ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大C.ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变D.ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变5、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A.该粒子带正电B.减少R2，粒子将打在O点左侧C.增大R1，粒子在板间运动时间不变D.减少R1，粒子将打在O点左侧6、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A.M点的电势高于N点的电势B.M点的场强大于N点的场强C.粒子在M点的速度大于在N点的速度D.粒子在N点的电势能大于在M点的电势能二、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、如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m，正电荷q=C从A移到B，电场力做功为2×J，则A.A、B间的电势差为10VB.该电场的场强为10V/mC.B点的电势比A点的高D.该电场的方向由A向B8、如图所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（）A.带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小B.带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能C.负点电荷一定位于N点右侧D.带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度9、如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核()和氦核()，下列说法中正确的是()A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频电源的频率相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能10、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A.线速度为 B.角速度为C.周期为 D.向心加速度为三、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）如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子(1)最少要给基态的氢原子提供__________的能量,才能使它辐射上述能量的光子?(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图12．（12分）在“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1）；电压表（量程0～3V，内阻3k）；电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2A）滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流0.1A）①实验中滑动变阻器应用___________；（选填“R1”或“R2”）②为了减小误差，应选择电路__________；（选填“甲”或“乙”）③在实验中测得多组电压和电流值，得到如下图所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______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）导线中电荷的定向移动形成了电流，而电荷定向移动时所受到的洛伦兹力的总和，在宏观上表现为导线所受的安培力．按照这个思路，请由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式．（注意：对答题中设定的模型以及各物理量，要有必要的文字说明）14．（16分）做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r＝5.0cm，线圈导线的横截面积A＝0.80cm2，电阻率ρ＝1.5Ω·m，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减小为零，求(计算结果保留一位有效数字)：(1)该圈肌肉组织的电阻R；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E；(3)0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q.15．（12分）长为L的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示．磁感应强度为B，板间离也为L，极板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，粒子的速度范围为______

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、C【解析】根据电场线疏密表示电场强度大小；根据沿电场线电势降低，．故选C【点评】电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低2、D【解析】三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果【详解】三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以第三个电荷必须为负电，在N的右侧【点睛】我们可以去尝试假设第三个电荷带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态．不行再继续判断3、B【解析】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：，得，又动能，联立得：，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比4、B【解析】磁感应强度均匀增大，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变，ab棒所受的安培力F=BIL，可知安培力F均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则摩擦力也均匀增大．故B正确，ACD均错误5、D【解析】本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解【详解】设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电．故A项错误B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点．故B项错误CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长．减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧．故C项错误，D项正确6、A【解析】根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势．故A正确；M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，故B错误；由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左上方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点受到的速度．故CD错误．故选A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、BD【解析】A．根据电势差与电场力做功的关系得：故A错误；B．根据匀强电场两点电势差和电场强度的关系得：故B正确。C．由可得，所以B点的电势比A点的低，故C错误；D．沿着电场线电势降低，所以电场的方向由A向B，故D正确。8、AD【解析】详解】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，对带电粒子做负功，其动能减小．故A正确；B．电场力对带电粒子做负功，电势能增大，则带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，故B错误；CD．带正电粒子的电场力向左，电场线由N指向M，说明负电荷在直线MN左侧，a点离点电荷较近，a点的电场强度大于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故C错误D正确。故选AD。9、AC【解析】ABD.由于粒子的最大半径为D形金属盒的半径R，由可得粒子的最大动能为由于两粒子比荷相同，故两粒子的最大速度相同，最大动能不同，最大动能与交流电频率无关，故A正确，B、D错误；C.回旋加速器加速的条件为交变电压的周期为，氘核()和氦核()的比荷相同，故两次所接高频电源的频率相同，C正确；10、BC【解析】A．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的线速度故A错误；B．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的角速度故B正确；C．根据万有引力提供向心力有得，探测器环绕月球的周期故C正确；D．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的向心加速度故D错误。故选BC。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、75Ev【解析】如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：hν=En-E2=2.55eVEn=hν+E2=-0.85eV解得：n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：△E=E4-E1=12.75eV（2）获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图如图【点睛】该题考查对玻尔理论的理解，解决本题的关键知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em-En=hv12、①.R1；②.甲；③.1.50；④.3.1【解析】(1)由题意可知，电源的内阻约为1Ω，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选小电阻R1；(2)由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减小误关，应选择甲图；(3)由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir；即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内源内电阻；故由图可知：电动势：E=1.5V，电源内阻为：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、【解析】根据安培力公式和自由电荷在导线中定向流动时受到洛伦兹力来证明【详解】设自由电荷在导线中以定向流动时在时间内通过长度为如果这段导线通过电流受到安培力则设自由电荷密度为，电流的微观表达式联立以上两式得这段导线总的自由电荷数为每个自由电荷所受的洛伦兹力联立得推导证明如上【点睛】通电导线在磁场中受的安培力，就是自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现14、（1）6×103Ω（2）4×10-2V（3）8×10-8J【解析】（1）由电阻定律，解得R=6×103Ω（2）感应电动势，解得E=4×10-2V（3）由焦耳定律