2025届河南省林州一中分校高二物理第一学期期末检测试题含解析

2025届河南省林州一中分校高二物理第一学期期末检测试题注意事项：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、在轨道上稳定运行空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（）A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C.如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力2、如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．匝数为n、边长为L的正方形线圈恰好有一半在磁场内，线圈平面与磁场方向垂直．则穿过此线圈的磁通量为A.BL2B.BL2C.nBL2D.nBL23、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是A.粒子必定带负电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能4、在物理学中，常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列表达式属于比值定义的是（）A. B.C. D.5、如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A.竖直向上B.方向垂直于ad斜向上C.方向垂直于bc斜向上D.为零6、关于静电场，下列说法中正确的是（）A.随着电场强度的减小，电势也逐渐降低B.电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电势能减少C.电场强度的方向与等势面垂直D.将一负的试探电荷从电势高的等势面移至电势低的等势面，电场力做正功二、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、金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示．若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，下列措施可行的是A.增大电流B.增大磁感应强度C.将电流方向改为从N流向MD.将磁场方向改为垂直于纸面向外8、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中()A.运动时间相同B.运动轨道的半径相同C.重新回到边界时速度的大小和方向相同D.重新回到边界位置与O点距离相等9、在如图甲所示电路中，定值电阻，R为滑动变阻器闭合开关后，多次改变滑片的位置，分别记录电压表和电流表的示数由测得数据作出如图乙所示图线下列判断正确的是A.当滑片向右滑动时，电压表示数增大B.电源的电动势测量值约为C.电源的内阻测量值约为D.当电源短路时，电流表示数为10、如图所示，长直导线通以方向向上的恒定电流i，矩形金属线圈abcd与导线共面，线圈的长是宽的2倍，第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d点垂直纸面的轴线旋转900到位置Ⅲ停下，两次变换位置的过程所用的时间相同，以下说法正确的是()A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次线圈所产生的平均感应电动势不相等C.两次通过线圈导线横截面积的电量相等D.两次通过线圈导线横截面积的电量不相等三、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）在如图的甲所示的电路中，电阻==，匝数为1匝的圆形金属线圈半径为，线圈导线的电阻为。圆形金属线圈区域内存在着半径为（<），方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定，此时线圈中产生的感应电动势=_________，电容器的_____（上板/下板）带正电，线圈两端电压________。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）发电机的输出电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω.如果用初、次级线圈匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户.求用户得到的电压和功率.14．（16分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置．在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场．为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离15．（12分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环面与磁场垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m.金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计.（1）若棒以v0＝10m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时，（如图），MN中的电动势和流过灯L1的电流.（2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环以为轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为，求L1的功率.

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】在空间站中，所有物体都处于完全失重状态，任何物体间都没有相互作用力，小球在CD运动时所受弹力为零，摩擦力为零，A错；由于处于完全失重状态，小球运动到两个最高点时没有外力做功，机械能守恒，运动到最高点速度大小相同，B错；C错；小球做圆周运动的向心力由弹力提供，有，D对；2、B【解析】线圈平面与磁场垂直，在磁场中的有效面积为，又磁通量与线圈的匝数无关，根据，则该线圈的磁通量为，B正确，ACD错误3、D【解析】A.粒子在电场里做曲线运动，由曲线运动的规律可知，粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，因电场线向右上方，则粒子一定带正电，故A错误；B.电场线越密粒子受到的电场力越大，加速度越大，由图可知，M点的电场线比N点疏，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B错误；CD.粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，由M运动到N，电场力与位移夹角为锐角，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，故D正确C错误。故选D。4、D【解析】A．公式：不是电流的定义式，I与P及U有关，不属于比值定义法，故A错误；B．电容器两端的电势差U与电荷量Q及电容器电容C有关，不属于比值定义法，故B错误；C．放入磁场中导体棒的电流与力F和磁感应强度B及有效长度L有关，故不属于比值定义法，故C错误；D．电场强度的定义式：E与F、q无关，由电场本身决定，属于比值定义法，故D正确。故选D。5、D【解析】由题意可知abcd中电流组成一个封闭的电流，其有效长度为零，所以线框abcd所受安培力的合力为零，选项D正确。故选D。【点睛】考查安培力大小与通电导线的长度关系，及力的合成法则．当然本题还可以采用等效法进行求解6、C【解析】电场线是为了形象的描述电场强弱和方向引入的，并非实际存在的，电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线电势降低【详解】A项：沿着电场线方向电势逐渐降低，与电场强度的大小无关，故A错误；B项：根据电场力做功与电势能改变的关系可知，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大，故B错误；C项：根据电场线与等势面的关系可知，等势面一定与电场线垂直，故C正确；D项：由于负电荷在电势高的地方电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故D错误故选C【点睛】本题着重通过电场线考查了对电势、场强、电势能概念理解情况，要理解它们的区别以及大小的决定因素二、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、AB【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定则来确定安培力的方向.【详解】AB、棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,因为此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场使重力等于安培力，即可以使得拉力等于零，故AB正确CD、当电流的方向或者磁场的方向发生变化时，根据左手定则可知安培力的方向就变为向下了，那么不管怎样，绳子的拉力都不可以为零了，故CD错误；故选AB【点睛】安培力的方向可以根据左手定则来判断，在根据受力分析来判断如何让绳子的拉力为零8、BCD【解析】A.根据左手定则可以判断，两粒子运动轨迹不同，转过的圆心角不同，但是运动周期相同，所以运动时间不同，A错误B.根据可知，粒子运动半径相同，B正确C.因为从同一边界射入，又从相同边界射出，所以出射角等于入射角，且洛仑兹力时刻与速度垂直，不做功，所以出射速度大小与入射速度相同，C正确D.根据题意可知，重新回到边界的位置与O点距离，相同，D正确9、AB【解析】BC、根据图象读出电源电动势为，根据图像斜率得到，故电源内阻为，故B正确，C错误；A、当滑片向右滑动时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，根据可得出电压表示数增大，故A正确；D、当电源短路时，根据闭合电路欧姆定律：，故D错误；故选AB；10、BD【解析】根据通电直导线周围的磁场分布可知，两次通过线圈的磁通量不同，根据可知，线圈所产生的平均感应电动势不相等，选项A错误，B正确；根据可知两次通过线圈导线横截面积的电量不相等，选项C错误，D正确；故选BD.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、①.②.下板③.【解析】[1]根据法拉第电磁感应定律，则有[2]根据楞次定律可知，线圈产生的顺时针方向电流，则电容器下极板带正电[3]线圈两端电压为四、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、6V43.92kW【解析】线路图如图所示．升压变压器次级的输出电压升压变压器次级输出电流输电线路上的电压损失和功率损失分别为、加到降压变压器初级线圈上输入电压降压变压器的输出电压，用户得到的电压是用户得到的功率14、（1）直线加速器2（2）；（3）△y＝2[]，n＝1，3，5，7…2k﹣1【解析】（1）正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇，因此正负电子出加速器以后都向上偏转，根据左手定则可知直线加速器2加速得为正电子（2）如图所示：d＝2Rsinθ，R（1﹣cosθ）＝h或直接得：整理得：R即当，即h时，Rmin根据ev1B＝m，求得：v1（3）当v，则R，