2025届山西省运城市空港新区一中物理高二上期末考试试题含解析

2025届山西省运城市空港新区一中物理高二上期末考试试题注意事项：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、下图中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.2、下列说法正确的是A.穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感强度也为零B.磁场很强的地方，通电导线在该处受到的磁场力可能为零C.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生D.沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小3、有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小4、电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是A.将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮B.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D.将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮5、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子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，由此可知A.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大B.带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小C.带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大6、面积是的矩形导线框，放在一磁感应强度为且范围足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向成30°，则穿过导线框所围面积的磁通量为（）A. B.C. D.BS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，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则()A.电压表读数变大B.电流表读数变大C.上消耗的功率逐渐增大D.质点P将向上运动8、如图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20Ω，电阻R1的阻值为5Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中()A.干路中电流不断增大B.R1上消耗电功率不断增大C.R1上消耗电功率不断减小D.R2上消耗电功率不断减小9、如图所示，abc为边长为l的等边三角形，处于纸面内．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，比荷为的电子以速度v0从a点沿ab方向射入，则A.若速度v0变成原来的两倍，则电子的加速度变成原来的两倍B.若速度v0变成原来的两倍，则电子飞出三角形所用的时间可能不变C.当速度时，电子将经过c点D.若电子经过c点，则电子的运动轨迹与bc所在直线相切10、如图所示，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．不计重力的带电粒子沿OO′方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小；要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可采用的措施是A.适当减小两金属板的正对面积B.适当增大两金属板间的距离C.适当减小匀强磁场的磁感应强度D.使带电粒子的电性相反三、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）有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.4Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻1.0Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图1而不选用图2的电路图来完成实验，请说明理由：_______________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．(用序号字母表示)(3)把图3中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图______(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了图4所示的I－U坐标系中，请用一光滑的曲线将各描点连接好_____．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“不变”或“减小”）12．（12分）利用电流表和电压表测定电源的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”)(2)如图是根据本次实验记录数据画出的U－I图像，则电动势E=________V，内阻r=________Ω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）水平放置的金属导轨宽L＝0.5m，接有电动势E＝3V，电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向上穿过导轨，俯视图如图所示，磁感应强度B＝1T．导体棒ab的电阻R＝2Ω，质量m＝100g，垂直放在导轨上并接触良好。ab与导轨的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，求合上开关的瞬间：（1）导体棒ab受到安培力的大小和方向；（2）导体棒ab的加速度大小。14．（16分）一个质量为m=0.1g的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷量，放置在倾角=30°的光滑斜面上（绝缘），斜面固定且置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面（g取10m/s2）。求：（1）小滑块带何种电荷？（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？（3）该斜面长度至少多长？15．（12分）（1）如图1所示，固定于水平面上金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触，磁场的磁感应强度为B。a．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；b．在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关，请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景：如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看作质点），某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。

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．图中没有闭合回路，所以不能形成感应电流，故A错误；B．磁感应强度不变，由于运动的两个导体棒围成的横截面积增大，由公式可知磁通量变化，两导体棒与导轨形成闭合回路，所以可以产生感应电流，故B正确；C．导线前，磁感应强度方向向下，导线后，磁感应强度方向向上，由对称性可知，整个线圈磁通量为零，磁通量不随电流的增大而变化，没有感应电流产生，故C错误；D．线圈向右移动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错误。故选B。2、B【解析】A.穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感强度可能为零，也可能是由于该面与磁场平行，磁感应强度不一定为零．故A错误；B.磁场越强的地方，B越大，通电导线在该处受到的磁场力不一定大，当导线与磁场平行时，通电导线在该处受到的磁场力为零，故B正确；C.磁场是客观存在的，在磁极和通电导线周围都存在磁场，与有无磁极与磁极、磁极与电流发生作用无关，故C错误；D.磁感线的疏密反映磁感应强度的大小，沿磁感线方向磁感强度的疏密情况不能确定，所以磁感强度的变化不能确定，故D错误3、C【解析】磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向；用来表示磁场强弱的物理量；故A正确；磁感应线的切线方向表示磁场的方向，也与磁感应强度的方向相同，其疏密表示磁感应强度的大小，故D答案正确；电流能够产生磁场，其磁感应强度的方向与与电流的方向有关，即满足安培定则，故B正确；而磁感应强度的大小与方向是磁场自身的属性，与放在磁场中的电流受力的情况无关，故C是错误的；因本题选错误的选项，故答案为C.4、D【解析】A．将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻变大，则电流减小，灯泡变暗，选项A错误；BC．将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻不变，则电流不变，灯泡亮度不变，选项BC错误；D．将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻减小，电流变大，则灯泡变亮，选项D正确；故选D.5、C【解析】A．以b电场线为例，结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系，可知该粒子在b电场线处受到的电场力向右，又由于粒子带负电，所以该处电场强度向左，所以P点电势大于Q点电势，所以粒子在P点电势能小于Q点．A错误B．P点电场线比Q点密集，所以P点加速度大于Q点．B错误C．从P到Q电场力做负功，所以P点动能大于Q点，因此P点速度大于Q点，C正确D．因为全程只受电场力，所以动能和电势能之和是定值，D错误6、C【解析】线框平面与磁场方向成30°，根据磁通量的定义为穿过线圈平面的有效的磁感线条数，有：；故C正确，ABD错误。故选C。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】A．B．由图可知，R2与R3并联后，再与R1串联接在电源两端，电容器与R3并联，当滑动变阻器R2的滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，路端电压减小，则R1两端的电压增大，可知并联部分的电压减小，电压表读数减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，根据并联电路的特点可知:流过R2的电流增大，则电流表示数增大，故A错误，B正确；C．因R1电流增大，由可知，R1上消耗的功率增大，故C正确；D．因电容器两板的电压减小，板间场强减小，质点P受到的向上电场力减小，故质点P将向下运动，故D错误。故选BC。8、ABD【解析】电路的动态分析。【详解】A．当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，由：可得，干路中电流增大，A正确；BC．R1上消耗电功率：由于干路中电流增大，可得，R1上消耗电功率不断增大，B正确，C错误；D．R2上消耗电功率为：其中，R2上的电压：干路中电流增大，所以电压减小，可得R2上消耗电功率不断减小，D正确。故选ABD。9、ABD【解析】根据可知，若速度v0变成原来的两倍，则电子的加速度变成原来的两倍，故A正确；电子运动的周期为与速度的大小无关，若速度v0变成原来的两倍，则轨道半径加倍，但是电子若都从ac边射出，轨迹如图所示：则运动时间均为，则电子飞出三角形所用的时间不变，故B正确；当速度时，电子的运动半径为，则由轨迹图可知电子不能经过c点，故C错误；因电子的轨迹与ab相切，由对称可知，若电子经过c点，则电子的运动轨迹与bc所在直线相切，故D正确。故选ABD考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中运动问题；关键是根据题目的条件找到粒子运动的轨道半径和圆心的位置，能画出轨迹图即可进行讨论10、AC【解析】由题意可知，当原来“右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小”，说明“电场力对粒子做负功”，电场力小于磁场力，即，则；现在，要“射出a、b板间区域时的动能比入射时大”，就是要“电场力对粒子做正功”，电场力大于磁场力；电容器带电量不变，根据、、，有；适当减小两金属板的正对面积，场强增加，可能满足，故A正确；电容器带电量不变，改变极板间距离时，根据，板间的场强不变，故电场力不变，故B错误；减小磁场的磁感应强度B，可能有，故C正确；根据左手定则，及正电荷受到的电场力与电场强度方向相同，负电荷与电场强度方向相反，则有：电场力大小与“粒子电性”无关，故D错误【点睛】考查粒子在电场与磁场中，受到电场力与磁场力作用，掌握电场力对粒子做功，而磁场力对粒子不做功，并理解动能定理与左手定则的应用三、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.电压应从零开始变化（意思表达相似即可）②.A③.D④.E⑤.连接实物图：⑥.如图所示：⑦.增大【解析】（1）在用伏安法描绘这个灯泡的图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图1；（2）因灯泡的额定电压为，为保证安全选用的电压表量程应稍大于，但不能大太多，量程太大则示数不准确，故只能选用的电压表，故电压表选A；由得，灯泡的额定电流，故电流表应选择的量程，故电流表选D；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器选E；（3）对照电路图连接实物图，注意电流从电流表电压表正接线柱流入，如图所示：（4）画出的图线如图所示：由于图线斜率的倒数等于电阻的阻值，则由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而增大12、①.甲②.3.0③.1.0【解析】（1）[1]甲图中路端电压测量准确，由于电压表分流导致实验误差；乙图中干路电流测量准确，电流表分压导致实验误差；电压表的内阻较大，分流不明显，电流表的内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以选择甲电路图合理；（2）[2]根据闭合电路欧姆定律：可知与纵轴的截距为电动势：[3]斜率内阻：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）0.75N，方向向左；（2）2.5m/s2。【解析】（1）电路中总电流的大小为：所以导体棒ab受到安培力的大小为：F