2025-2026学年湘潭市重点中学高二上物理期末统考试题含解析

2025-2026学年湘潭市重点中学高二上物理期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小A.逐渐增大B.逐渐变小C.先增大后减小D.先减小后增大2、所谓元电荷是指（）A.电子 B.质子C.中子 D.自然界中已知的最小电荷量3、如图所示，三个电阻R1、R2、R3，按如图所示连接，已知R1＞R2＞R3，则哪两点间的电阻最小（）A.A与B两点间 B.A与C两点间C.B与C两点间 D.无法判断4、如图所示，螺线管、蹄形铁芯，环形异线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是()A.小磁针aN极指向B.小磁针bN极的指向C.小磁针cN极的指向D.小磁针dN极的指向5、如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．O为MN的中点，c、O、d在M、N的连线上，a、b位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.b、d两点处磁感应强度的方向不同6、A、B是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量比，使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知A、B在磁场中运动轨迹的直径之比是，则A、B的质量之比为A. B.C. D.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，AB棒受一冲量作用后以初速度v0=4m/s沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止．AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2Ω，其余的电阻不计，磁感应强度B=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得棒从运动到停止的过程中通过电阻R的电量q=10﹣2C，g取10m/s2。则上述过程中下面说法正确的是（）A.AB杆运动的距离为0.1mB.AB杆运动的时间0.9sC.当杆速度为2m/s时，其加速度为12m/s2D.电阻R上产生的热量为38J8、图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若滑动变阻器的触头P向下滑动时，则()A.小灯泡的功率增大B.电压表的示数增大C.电容器上的电荷量增加D.两表示数变化量的比值不变9、两块平行金属板间的电压是U，板间是一个匀强电场，场强是E，板间距离为d。一个带正电q的粒子质量为m，粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，到达负极板时的动能是A.qU B.C.qEd D.10、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，不能确定（）A.磁场的方向 B.磁感强度的大小C.安培力的大小 D.铜棒的重力三、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）要测定一卷阻值约为20Ω的金属漆包线的长度（两端绝缘漆层已去除），实验室提供有下列器材：A．电流表A：量程①0〜0.6A，内阻约为1Ω；量程②0〜3A，内阻约为0.2ΩB．电压表V：量程③0〜3V，内阻约为2kΩ；量程④0〜15V，内阻约为10kΩC．学生电源E：电动势30V，内阻r可以忽略D．滑动变阻器R1：阻值范围0~20Ω，额定电流2AE.滑动变阻器R2：阻值范围0~500Ω，额定电流0.5AF.开关S及导线若干(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图甲所示，则漆包线的直径为d=____mm。(2)为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程__________（选填量程序号），电压表应选择量程__________（选填量程序号），滑动变阻器应选择______（选填“R1”或“R2”）。请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中______。(3)根据正确的电路图进行测量，某次实验中如图乙所示，则电压表示数___________与电流表示数___________(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度L=__________（用U、I、d、ρ表示）。12．（12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，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

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】通电圆环受到的安培力大小，其中I、B分别为所通电流大小、磁感应强度大小，L指有效长度，它等于圆环所截边界线的长度．由于L先增大后减小，故安培力先增大后减小，C正确；ABD错误；故选C2、D【解析】元电荷是自然界最小的电量，可作为电量的一种单位，不是实物粒子．故选D.【点睛】对于元电荷要注意理解，它不是质子也不是电子；只是在数值上等于质子或电子带电量；任何带电体的电量均为元电荷的整数倍3、B【解析】A、B间的电阻：①，A、C间的电阻：②，B、C间的电阻：③据R1>R2>R3，三个表达式中分子R3(R1+R2)最小，则A、C间的电阻最小，故B正确4、A【解析】小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向．根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，外部磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确，故A正确【点睛】在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向5、B【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向水平向左，N处导线在o点产生的磁场方向水平向左，合成后磁感应强度不等于0，故A错误．M在a处产生的磁场方向垂直于aM偏上，在b出产生的磁场方向垂直bM偏下，N在a处产生的磁场方向垂直于aN偏下，在b处产生的磁场方向垂直于bN偏上，根据平行四边形定则，知a处的磁场方向水平向左，b处的磁场方向水平向左，且合场强大小相等，故B正确．M在c处产生的磁场方向水平向左，在d处产生的磁场方向水平向左，N在d处产生的磁场方向水平向左，在c处产生的磁场方向水平向左，根据场强的叠加知，c、d两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误．b、d两点处磁感应强度的方向均是水平向左，选项D错误；故选B【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成6、D【解析】粒子在加速电场中加速，根据动能定理有，粒子获得的速度为，粒子进入磁场做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有，所以半径为，则直径为，由于两种粒子的电荷量相等，直径之比为1.08：1，则根据直径公式可知两粒子的质量之比为1.082：1，故D正确，ABC错误。故选D。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、ABC【解析】A.AB棒切割磁感线产生感应电流，设向右运动的距离为x，则平均感应电动势为平均感应电流为通过电阻R的电量所以AB杆运动的距离选项A正确；B.根据动量定理有而所以有代入数值解得AB杆运动的时间选项B正确。C.当杆速度为2m/s时，根据牛顿第二定律有：而感应电动势、电流、安培力，所以有代入数值解得选项C正确；D.根据能量守恒有所以电阻R上产生的热量为代入数值解得选项D错误。故选ABC。8、ABD【解析】分析电路结构，当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电阻R2减小，分析电路中总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可分析电路中电流及电压的变化，从而判断电容器电量的变化．根据欧姆定律分析两表示数变化量的比值【详解】由图可知,L和R2串联后和C并联，再与R1串联，电容器在电路稳定时相当于断路；A.当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，流过小灯泡的电流增大，则小灯泡的功率增大，故A正确；B.由欧姆定律知，电压表的示数增大，故B正确；C.电容器板间电压UC=E−I(R1+r)，I增大，则UC减小，电容器上的电荷量减少，故C错误；D.|△U/△I|=R1，保持不变，故D正确故选ABD9、AC【解析】粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，电场力作正功，转化为粒子的动能，电场力所做的功为到达负极板时的动能是qU或qEdA.qU与分析相符，故A正确。B.与分析不符，故B错误。C.qEd与分析相符，故C正确。D.与分析不符，故D错误。10、ACD【解析】因为电流反向时，弹簧秤的读数，可知电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故A正确；由于无法确定电流大小，所以磁感应强度的大小不知，故B错误；令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：①；当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：②；联立①②得：，，因此可确定安培力的大小与铜棒的重力，故CD正确，故选ACD【点睛】由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，弹簧秤读数增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里．因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式和重力大小的表达式三、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、①.0.830②.①③.④④.R1⑤.⑥.U=11.5V⑦.I=0.54A⑧.【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为33.0×0.01mm=0.330mm。所以漆包线的直径为d=0.5mm+0.330mm=0.830mm(2)[2][3][4]题目中给出的电源电动势为30V，为了安全起见，所以电压表应选择量程④0～15V，通过金属漆包线的最大电流不超过所以电流表应选择量程①，为了最大电流不超过额定电流，采用滑动变阻器限流式接法，故滑动变阻器选总电阻较小的R1；由于说明电阻较小，故电流表选择外接法，实验电路如图所示(3)[6]电压表量程为15V，故最小分度为0.5V，故读数为11.5V[7]电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则指针示数为：0.54A(4)[8]因由欧姆定律和电阻定律可知解得漆包线的长度12、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