2025届辽宁省大连海湾高级中学物理高二上期末经典试题含解析

2025届辽宁省大连海湾高级中学物理高二上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、如图，材质相同、粗细均匀的正方形导体框ABCD，垂直放置于匀强磁场中，将CD两点接到电源两端，CD段受到的安培力为F，则此时导体框受到的安培力的合力大小为A. B.C.2F D.3F2、如图所示，用两根轻细悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为（）A.tanθ，竖直向上 B.tanθ，竖直向下C.sinθ，平行悬线向下 D.sinθ，平行悬线向上3、如图所示,AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB.AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为φ0,φ0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势．若PC的距离为r,由点电荷电势的知识可知φ0=kQ/r.若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和．根据题中提供的知识与方法,我们可将AB棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC连线中点C′处的电势为A.2φ0 B.

φ0C.φ0 D.4φ04、在磁场中，某点磁感应强度的方向应是（）A.放入该点处的通电直导线所受磁场力的方向B.放入该点处小磁针S极的受力方向C.运动的电荷在该点处所受到的洛伦兹力的方向D.通过该点处磁感线的切线方向5、关于点电荷概念，下列说法正确的是（）A.点电荷就是电荷量很小的电荷B.点电荷就是体积很小的电荷C.体积较大的带电体，不能看作点电荷D.带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定6、如图是探究产生感应电流条件的装置图，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断。A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向二、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，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒．在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）A.，方向沿斜面向上B.，方向垂直斜面向下C.，方向竖直向下D.，方向竖直向上8、如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A.在0~x2间，场强方向没有发生变化B.在0~x2间，场强先减小后增大C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0~x2间一直做加速运动9、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示．实验中可能观察到的现象是()A.增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小B.减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小C.在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小D.把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小10、如图所示，一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角．下列说法中正确（）A.导体棒受到磁场力大小为BILB.导体棒对轨道压力大小为mg-BILcosθC.导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg-BILsinθ)D.导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ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）某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)电压表V(量程3V，内阻3kΩ)电流表A(量程0.5A，内阻0.5Ω)固定电阻(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)电源E(电动势5V，内阻不计)开关S，导线若干（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W．(结果均保留2位有效数字)12．（12分）一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有：待测电源（电动势约为3V，内阻约为7Ω），保护电阻R1（阻值为10Ω），滑动变阻器R（阻值范围为0~20Ω），电流表④，电压表，开关S，导线若干。他的主要实验步骤如下：①按图甲连接电路②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I④以U为纵坐标、I为横坐标，作U一I图象（U、Ⅰ都用国际单位）（1）测量电源的电动势和内阻，电压表应选用____；电流表应选用____。（均填选项标号）A.电压表（0~15V，内阻约为15kΩ）B.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）C.电流表（0~300mA，内阻约2Ω）D.电流表（0~30mA，内阻约为20Ω）（2）用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U-Ⅰ图象，则待测电源电动势E=___V、内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）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）如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动．求：（1）导体棒受到的安培力有多大？（2）导体棒受到的摩擦力有多大？（3）若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？14．（16分）间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角，上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m．现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放，达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻．求：（1）导体棒ab的速度v0；（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件15．（12分）如图所示，两平行边界线MN与PQ之间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T；磁场左边界MN上有一个粒子源A，能够在磁场中沿纸面向任意方向射出比荷为的带正电的粒子,粒子速度大小均为。已知沿方向射出的粒子恰不会从磁场右边界PQ飞出，不计粒子重力。求：(1)磁场宽度d；(2)磁场中有粒子经过的区域的面积S；(3)若磁感应强度随时间按图所示规律变化(以垂直纸面向里为正方向)，粒子在磁感应强度为的磁场中做匀速圆周运动的周期为T(T未知)，要使t=0时刻从M点沿AN方向射入磁场的粒子能从右边界上与QP成角斜向上飞出磁场，求磁感应强度应满足的条件。

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】均匀的电阻丝组成的正方形导体框，电阻丝CBAD阻值是电阻丝CD阻值的3倍，电阻丝CD与电阻丝CBAD并联，所以电阻丝CBAD中电流是电阻丝CD中电流的；电阻丝CBAD在磁场中的有效长度与电阻丝CD的长度相等，则电阻丝CBAD所受安培力是电阻丝CD所受安培力的，即电阻丝CBAD所受安培力为F；电阻丝CD与电阻丝CBAD所受安培力的方向相同，所以三根电阻丝受到的安培力的合力：。A.。与上述结论不符，故A错误；B.。与上述结论相符，故B正确；C.2F。与上述结论不符，故C错误；D.3F。与上述结论不符，故D错误。故选：B。2、D【解析】要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知安培力的最小值为Fmin=mgsinθ即IlBmin=mgsinθ得Bmin=sinθ方向应平行于悬线向上故选D3、A【解析】设φ0等效成AB棒上的电荷集中于AB中点处，即AB的中点D到C的距离DC等于AD的中点E到C′的距离的一半；带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势，将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，每个点电荷的电荷量为Q/2，由φ0=kQ/r可知，每个电荷量为Q/2的点电荷在C′点产生电势为φ0，两个点电荷在AC连线中点C′处的电势为2φ0，故A正确，BCD错误；故选A【点睛】考查点电荷电势的知识可知φ0=kQ/r公式的应用，理解等效思维的运用是解题的关键，注意电势的代数和4、D【解析】A．通电导线受力的方向与磁场方向相互垂直;故A错误;B．放在该点小磁针的N极受力方向为磁感应强度的方向;故B错误;C．运动电荷在磁场中受到的洛仑磁力与磁场是相互垂直的;故C错误;D．磁感线的切线方向为该点的磁感应强度的方向;所以D正确;5、D【解析】A．点电荷是一种理想化的物理模型，其带电荷量并不一定是最小的，故A错误；B．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故B错误；C．能否看作点电荷与带电体的体积大小无关，要看带电体的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，故C错误；D．带电体能否看作点电荷，要看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，要看实际情况而定，故D正确故选D【点睛】点电荷是一种理想化的物理模型，当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论6、B【解析】由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，线圈B中产生了电流使指针向右偏转；故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏；A.线圈A向上移动，回路磁通量减小，则电流表指向右偏，滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，A所在回路电流增大，B中磁通量增大，电流表指向左偏，故A错误；B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，导致B中磁通量减小，都能引起电流计指针向右偏转，故B正确；C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，均会改变A中电流大小，B中磁通量变化，产生感应电流，故C错误；D．根据以上分析可知，故D错误。故选B。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、AD【解析】若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，受到的安培力沿斜面向上，由平衡知识可知：mgsinθ=BIL，解得，故A正确；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故C错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小BIL=mgtanα，即；故D正确；故选AD8、AD【解析】A．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故在0~x2间，场强方向没有发生变化，故A正确；B．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，在0~x2间，斜率先变大后变小，故场强先增大后减小，故B错误；C．由图看出，在0~x2间，电势逐渐降低，负电荷在电势低的地方电势能高，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动。故D正确。故选AD。9、BC【解析】A．增大A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C减小，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U增大，静电计指针张角变大。A错误。B．减小A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U减小，静电计指针张角变小。B正确。C．在A、B板间放入一介质板，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U减小，静电计指针张角变小。C正确。D．把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式知电容C减小，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U增大，静电计指针张角变大。D错误。故选BC。10、BD【解析】A．根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示导体棒受到磁场力大小为F=BLIA错误；B．根据共点力平衡规律得得导体棒对轨道的压力大小为B正确；CD．由于导体棒受到的是静摩擦力，因而受到静摩擦力大小要运用力的平衡规律求解，即为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、①.电路图见解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）[3][4]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[5]．当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E=U+I（R+r）得U=-10I+4，作出图线①如图所示．由交点坐标可得U1=1.78V，I1=221mA，P1=U1I1≈0.39W；12、①.B②.C③.3.0④.7.2【解析】（1）[1][2]由于待测电表的电动势约为3V，故电压表应该选择B，由于电路中的最大电流约为故电流表应该选择C（2）[3][4]由闭