山东省单县一中2025届物理高二上期末综合测试试题含解析

山东省单县一中2025届物理高二上期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F．关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系，下列图示中正确的是（）A. B.C. D.2、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同3、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）A.带电质点在P点的加速度比在Q点的小B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大C.带电质点一定从P向Q运动D.三个等势面中，c的电势最高4、磁电式电流表的构造如图(a)所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针．蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图(b)所示．当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线图停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量．不考虑电磁感应现象，由题中的信息可知（）A.该电流表的刻度是均匀的B.线圈转动过程中受到的安培力的大小变大C.若线圈中通以如图(b)所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动D.更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度(灵敏度即)5、竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则（）A.小球受到电场力为B.若将小球移到悬点下方竖直位置，小球电势能减小C.若将细绳剪断，小球经时间到达负极D.小球带正电，极板之间的电场强度大小为6、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示，现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（）A.增大金属盒的半径 B.减小狭缝间的距离C.减小磁场的磁感应强度 D.增大高频交流电压二、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，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN不框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有（）A.若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B.若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C.若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑D.若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑8、实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的，让线圈通以如乙图所示的稳恒电流（b端电流方向垂直纸面向内）。下列说法正确的是A.当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上B.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C.线圈通过电流越大，指针偏转角也越大D.电流表表盘刻度是均匀的9、如图所示，矩形线圈abed在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时A.线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流，且均为0B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势等于绕P2转动时产生的感应电动势C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a-b-c-dD.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力10、关于电场、电场强度下列说法正确的是（）A.是电场强度的定义式，只适用于匀强电场B.点电荷的电场强度，公式中Q是场源电荷的电荷量C.电场是一种物质，它会对放入其中的电荷产生力的作用D.公式中，d为任意两点间的距离，本公式使用于任何电场三、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）某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A．电池组（3V，内阻约1Ω）；B．电流表A1（0~3A，内阻0.0125Ω）；C．电流表A2（0~0.6A，内阻0.125Ω）；D．电压表V1（0~3V，内阻4kΩ）；E．电压表V2（0~15V，内阻15kΩ）；F．滑动变阻器R1（0~20Ω，额定电流1A）；G．滑动变阻器R2（0~2000Ω，额定电流0．3A）；H．开关、导线若干。(1)上述器材中，电流表应选_______，电压表应选_______，滑动变阻器应选_______（填写器材前的字母）。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变，电路应选_______（填写甲、乙、丙、丁）。(2)若用L表示金属丝接入电路中的长度，d表示直径，U表示金属丝上的电压。I表示金属丝中的电流，请用以上字符写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______________________。12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，则接入电路的金属丝长度为______cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径为______mm。（2）在接下来实验中发现电流表量程太小，需要通过测量电流表的满偏电流和内阻来扩大电流表量程。他设计了一个用标准电流表G1（量程为0～30μA）来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。①实验步骤如下：A.分别将R1和R2的阻值调至最大。B.合上开关S1。C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图甲所示，则I1=______μA。D.合上开关S2。E.反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图乙所示，则r=______Ω。②若要将G2量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=______。（用I、I1、r表示）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）从粒子源射出的带电粒子的质量为m、电荷量为q，它以速度v0经过电势差为U的带窄缝的平行板电极S1和S2间的电场，并从O点沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平行板电极S2，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ＝60°，如图所示，整个装置处于真空中(1)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；(2)求粒子在磁场中运动所用的时间t.14．（16分）在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场，电场强度为E1=0.2N/C。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，电场强度E2=0.1N/C，匀强磁场方向垂直纸面。某比荷为=102C/kg的带正电的粒子（可视为质点）以v0=4m/s竖直向上的速度从-x上的A点进入第二象限，并从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s2。试求：（结果可用π表示）(1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及到达C点的速度大小v1；(2)+x轴上有一点D，OD=OC，若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0；(3)要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足的关系。15．（12分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间t做周期性变化的图像如图所示。x轴正方向为E的正方向，垂直纸面向里为B的正方向。在坐标原点O有一粒子P，其质量和电荷量分别为m和+q。不计重力。在时刻释放P，它恰能沿一定轨道做往复运动。（1）求P在磁场中运动时速度的大小v0；（2）求B0应满足的关系；（3）在t0（0＜t0＜）时刻释放P，求P速度为零时的坐标。

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、B【解析】A．根据电流和磁场方向，由左手定则知安培力的方向水平向左，故A错误；B．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向水平向右，故B正确；C．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向竖直向上，故C错误；D．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向垂直于导线斜向左上方，故D错误。故选B。2、D【解析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确3、B【解析】A．等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大，故A错误；B．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知电荷所受的电场力应向下，则从P到Q的过程中电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，所以P点电势能大，故B正确；C．带电质点可能从P向Q运动，也可能从Q向P运动，故C错误；D．不知道该质点带正电还是带负电，所以不能判断电势的高低的关系，故D错误；故选B.4、A【解析】A项：磁场是均匀辐向分布，线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，螺旋弹簧的弹力与转动角度成正比，所以该电流表的刻度是均匀的，故A正确；B项：磁场是均匀辐向分布，线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，线圈转动过程中各个位置时产生的感应电流大小也不变，所以受到的安培力的大小不变，故B错误；C项：若线圈中通以如图(b)所示的电流时，根据左手定则，左侧受安培力向上，右侧受安培力向下，所以顺时针转动，故C错误；D项：更换k值更大的螺旋弹簧，同样的电流变化导致同样的安培力变大，但转动角度变化减小，所以灵敏度减小，故D错误5、C【解析】对小球受力分析，据平衡条件可得小球所受电场力，另对小球而言，板上电荷不能视为在同一水平线上的点电荷，两板对小球的电场力．据小球所受电场力和场强的定义式可得极板之间的电场强度．据电场力的方向，可得将小球移到悬点下方竖直位置过程中电场力做功的正负，从而判断小球电势能的变化．细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，据运动学公式和牛顿运动定律可得小球到达负极所需时间【详解】AD：对小球受力分析，由平衡条件可得，则小球受到电场力，极板之间的电场强度．对小球而言，板上电荷不能视为与小球在同一水平线上的点电荷，则两板对小球的电场力．故AD两项错误B：小球所受电场力水平向右，将小球移到悬点下方竖直位置，电场力对小球做负功，小球的电势能增加．故B项错误C：细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，对水平方向、，解得：小球到达负极所需时间．故C项正确6、A【解析】带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=mvm2；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径R=；联立可得Ekm=显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故选A【点睛】本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变二、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、BC【解析】当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反．若B2=B1，根据安培力公式得知，金属棒进入B2区域后，金属棒受到的安培力大小不变，由楞次定律得知，安培力方向仍竖直向上，安培力与重力仍平衡，故金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑．故A错误，B正确．若B2＞B1，金属棒进入B2区域后安培力增大，将大于金属棒的重力，棒将先做减速运动，随着速度减小，安培力减小，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动．故C正确，D错误8、BCD【解析】A．由左手定则可判定：当线圈转到如图乙所示的位置，端受到的安培力方向向下，故A错误；B．当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，故B正确；C．线圈通过的电流越大受到的安培力越大，指针偏转角也越大；故C正确；D．因线圈在各位置的磁感应强度是相同的，所以偏角和电流成正比，故表盘刻度是均匀的，故D正确；故选BCD。9、BD【解析】AB．根据交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值Em=NBSω，当线圈平面转到与磁场方向平行时，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势最大，由于两次转动的角速度相同，线框面积相同，则它们产生的最大值相同，因此线圈绕P1转动时的电动势等于绕P2转动时的电动势，根据欧姆定律可知，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，此时感应电流最大，不为0，故A错误，B正确。

C．对cd边由右手定则可得，在图示位置时，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b，故C错误。

D．当线圈平面转到与磁场方向平行时，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，而安培力F=BIL，则线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力，故D正确。故选BD。10、BC【解析】电场强度的定义式适用于任何电场，所以A错误；根据电场强度的定义式和库仑定律可得到点电荷电场强度的决定式，Q是指的是场源电荷的电荷量，所以B正确；场是一种并非分子、原子组成的特殊物质，电场的基本性质就是对放入其中的电荷有电场力的作用，所以C正确；在匀强电场中，故有，因只有在匀强电场中，电场力做功才等于，故些关系式只适用于匀强电场，式中d指的沿电场方向的距离，所以D错误；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.C②.D③.F④.甲⑤.【解析】(1)[1]由于电源电动势为3V，由可知电路中最大电流约为0.5A，则电流表选C；[2]电表读数要达到半偏，则电压表选D；[3]为了操作方便，应选择和被测电阻相差不大的，故选F；[4]要求电流从零变化，故选用滑动变阻器的分压接法，又，故采用电流表的外接法，所以电路图甲符合。(2)[5]根据欧姆定律可得根据电阻定律可得联立解得即被测电阻的电阻率为。12、①.22.46②.0.850③.25.0④.508⑤.【解析】（1）[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm，故读数为224.6mm=22.46cm；[2]螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm；可动刻度读数故毫米刻度尺读数为；（2）①[3]C.微安表最小分度为1μA，故指针示数为25.0μA；E.[4]由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：5×100+0+8×1=508Ω；②[5]扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：。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、（1）；（2）【解析】（1）粒子进入平行板中的匀强电场，则电场力对其加速，利用动能定理则所以出电场的末速度为根据洛伦兹力提供向心力有即带入则（2）根据粒子在磁场中的运动轨迹可知，在磁场中轨迹的圆心角为60°．即14、(1)，；(2)，；(3)【解析】(1)将粒子在第二象限内的运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做匀加速直线运动，则有水平方向上电场力提供加速度根据运动学公式联立解得(2)带电粒子在第一象限将做匀速圆周运动，