江苏省南京市燕子矶中学2025届物理高二第一学期期末检测试题含解析

江苏省南京市燕子矶中学2025届物理高二第一学期期末检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内的电子个数是（）A. B.C. D.2、汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律为：x=20t－2t2(x的单位是m，t的单位是s).则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是()A.刹车前的行驶速度为10m/sB.刹车过程中的加速度为2m/s2C.刹车后的行驶时间为10sD.刹车后的位移为50m3、如图所示，在正方形虚线框abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子以相同速度先后从ab边的中点O垂直ab边射入磁场，已知甲粒子刚好从b点离开磁场，乙粒子垂直于ad边从其中点O'离开磁场，不计两粒子的重力，则下列说法中正确的是（）A.甲粒子带正电，乙粒子带负电B.甲、乙两粒子比荷之比为2：1C.甲、乙两粒子转动周期之比为2：1D.甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比为1：24、关于下列实验及现象的说法，正确的是A.图甲说明薄板是非晶体B.图乙说明气体速率分布随温度变化而变化，且C.图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关D.图丁说明水黾受到了浮力作用5、如图所示，两个灯泡、的电阻相等，电感线圈L的电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是()A闭合开关之后立刻变亮、逐渐变亮，然后、逐渐变暗B.闭合开关之后、同时变亮，然后逐渐变亮，逐渐变暗C.断开开关之后立即熄灭、逐渐变暗D.断开开关之后逐渐变暗，闪亮一下再熄灭6、下列物理量的单位中，属于基本单位的是（）A.kg B.NC.J D.T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，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向以相同的初动能进入M、N两极板间的匀强电场中且最终都飞离电场，a恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（）A.b粒子飞出电场时的位置一定与a相同B.b粒子飞出电场时的位置位于两板中点C.两粒子飞出电场时的动能一定相等D.两粒子飞出电场时的动能不一定相等8、一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带正电B.粒子1带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.粒子2和3的比荷对比，粒子2的比荷的绝对值最小9、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B.A点的电场强度小于B点的电场强度C.电子由A点运动到B点过程中电场力对其所做的功W=EpA－EpBD.电子在A点的动能小于在B点的动能10、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（）A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→aB.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为三、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）两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U­I图线．回答下列问题：(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知（）A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据(2)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝________Ω，电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．电源的效率η=________（3）当滑动变阻器的阻值R=________Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，P最大值=________W（保留三位小数）12．（12分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．依据甲、乙图完成填空（两表电阻对实验有少许影响）（1）电压表的示数随电流表示数的变化图线为乙图中的_____（填AC、BC）；（2）电源的内阻＝_____；若电源电动势的测量值和真实值分别用和表示，则_____（填“＞”、“＜”或“＝”）；（3）变阻器R的最大阻值为_____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．（10分）汽车又停下来了，原来是进了加油站。小明想，机器总是要消耗能源才干活儿，要是制造出不消耗任何能源却能源源不断对外做功的机器，那该是利国利民的大功劳一件啊！小明为此设计了一个离子加速器方案：两个靠得很近的、正对处留有狭缝的半圆形金属盒，处在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，M和是固定在金属盒狭缝边缘的两平行极板，其上有正对的两个小孔，给极板充电后，上板带正电且两板间电压为U；质量为m、带电量为q的正离子从M板小孔由静止开始加速，经板小孔进入磁场区域，离子经磁场偏转后又回到M板小孔继续加速，再偏转，再加速……假设电场集中在两极板之间，其他区域没有电场，并忽略离子所受的重力，试计算：（1）两于第1次加速后获得的动能：（2）第n次加速后和第次加速后，离子在磁场中偏转的半径大小之比；（3）小明想，离子每次经磁场偏转后都能再次进入两极板间的电场进行加速，这个过程中电场、磁场不发生任何变化，离子动能却不断的增加……这个离子加速器就实现了不消耗任何能源便可以能源源不断地对离子做功的目的！请根据你所学的知识，试判断小明的设计方案是否科学，并具体阐述你的理由。14．（16分）如图所示，两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计．在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上，可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力．金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；（2）在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E（3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明15．（12分）如图所示，两大小相同的平直金属薄板PQ、MN水平正对放置，相距为d，板PQ正中间A点开有小孔．现让金属薄板MN、PQ带上等量正、负电荷，仅在两板间形成竖直向上的匀强电场．现将质量为m、电荷量为q的带正电微粒，从A点正上方的B点由静止释放，微粒穿过PQ板后刚好能到达MN板，已知A、B两点间距离为h，重力加速度为g，求：（1）两金属板间的电压；（2）若保持两金属板间的电压及板PQ的位置不变，将MN向上移动d，仍将该带电微粒从B点由静止释放，求微粒到达的最低点距A点多远？

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】根据动能定理得：得到：在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子电量为：电子数为：联立解得：故选C。2、D【解析】根据匀变速直线运动的规律可得：刹车前的行驶速度为v0="20"m/s；所以A错误；刹车过程中的加速度，a="-4"m/s2，所以B错误；刹车后的行驶时间，所以C错误；刹车后的位移，故D正确3、B【解析】A．粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动；根据粒子从O点垂直ab边射入磁场，甲粒子从b点离开磁场，乙粒子从O'点离开磁场可得：甲粒子做顺时针圆周运动，乙粒子做逆时针圆周运动；那么由左手定则可得：甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；B．粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：所以粒子比荷设正方形虚线框的边长为L；根据粒子做匀速圆周运动，由甲粒子从O点垂直ab边射入磁场，从b点离开磁场可得：轨道半径根据乙粒子从O点垂直ab边射入磁场，从O'点垂直于ad边离开磁场可得轨道半径所以，甲、乙两粒子比荷之比故B正确；C．粒子转动周期所以甲、乙两粒子转动周期之比T甲：T乙=R甲：R乙=1：2故C错误；D．根据粒子速度方向变化可得：甲粒子转过的圆心角为180°，乙粒子转过的圆心角为90°，所以，甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比故D错误；故选B。4、C【解析】A．图甲说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，故A错误；B．图乙看出温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知T2＞T1故B错误；C．如图丙可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关，故C正确；D．水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用，故D错误。故选C。5、B【解析】AB．S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，两灯同时亮；待电路达到稳定时，线圈相当于导线，把灯L2短路；所以然后L2逐渐变暗，而灯L1逐渐变亮，选项A错误，B正确；CD．S闭合稳定后再断开开关，L1立即熄灭；由于线圈的自感作用，L相当于电源，与L2组成回路，L2突然闪亮一下再逐渐熄灭，故CD错误。6、A【解析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而根据物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔【详解】单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔而N、J、T都是由基本单位结合物理公式推出的导出单位，故选A.【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识.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、AC【解析】AB．粒子在偏转电场中做平抛运动穿过极板，极板长度为，分解位移：电场力提供加速度，极板间距为：解得偏转位移：，当时，动能满足：根据题意可知两粒子带电量相等，初动能相同，所以两粒子均满足上述方程，则b粒子飞出电场时的位置一定与a相同，故A正确，B错误；CD．粒子运动过程中只有电场力做功，根据动能定理：结合AB选项的分析可知，两粒子飞出电场时的动能一定相等，故C正确，D错误。故选AC8、AD【解析】A.三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：qvB=qE，根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电．故选择器的P1极板一定是带正电．与带电粒子无关．故A正确；B.在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；负电荷受到的安培力的方向向上，将向上偏转．所以1带负电．故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：qvB=qE，所以v=E/B1.故C错误；D.由，得，r与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷q/m的绝对值最小．故D正确故选AD9、AC【解析】A．由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势随位置均匀增加，电场强度不变，不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确；B．A、B两点的电场强度相等，选项B错误；C．由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W=EpA－EpB选项C正确；D．电场力做负功，动能减小，电子在A点的动能大于B点的动能，选项D错误。故选AC。10、AB【解析】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势回路中的电流安培力金属棒两端的电压相当于路端电压为故CD错误。故选AB。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.AD②.2Ω③.1.5V④.1.0Ω⑤.66.7%⑥.3.0⑦.0.188【解析】(1)[1]从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大，甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图像的，乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图像的，故AD正确。故选AD。(2)[2]定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻[3]由图示甲所示图像可知，电源U-I图像与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势[4]电源内阻[5]此时电流为0.5A，路端电压为1.0V，所以电源效率为(3)[6][7]将定值电阻与电源看成等效电源，当滑动变阻器的阻值与等效电源的内阻相等时，滑动变阻器的功率最大，即滑动变阻器的阻值R=最大功率为12、①.（1）AC②.（2）1.0③.=④.（3）12【解析】（1）当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC（2）因为U1=E-Ir，则内阻；若将电流表的内阻等效为电源的内阻，则因电压表V2测量的是等效电源（包括电源的电流表）的路端电压的准确值，电流表A测量的是电源电流的准确值，则电动势的测量是准确的，即：E真=E测；（3）当滑动变阻器取最大值时，电流最小Imin=0.5A，而UR=U1-U2=7.5-1.5=6V所以【点睛】本题考查对物理图象的理解能力，搞清电路的结构以后可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线四、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）qU；（2）；（3）见解析。【解析】（1）由动能定理可qU=Ek-0解得离子第1次加速后获得的动能为Ek=qU（2）设第n次加速后离子获得的速度为vn，则由动能定理可知设离子在磁场中偏转的轨道半径大小为rn，根据牛顿第二定律可知联立解得同理，第n+1次加速后，离子子啊磁场中偏转的半径大小为则（3）小明的设计不科学，因为它违背了能量守恒定律，永动机不可能制成。实际上，电场并不只是分布在两极板之间，在极板外，仍然有从M板出发指向M'板的电场线，离子在两极板之外的磁场中运动时，电场力做负功，回到