2025屆江西師大附屬中學物理高二上期末考試試題含解析

2025屆江西師大附屬中學物理高二上期末考試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一大步．圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D型盒中的勻強磁場做勻速圓周運動．對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是()A.帶電粒子每運動一周被加速兩次B.帶電粒子每運動一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度與D形盒的尺寸有關D.加速電場方向需要做周期性的變化2、如圖所示交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電的有效值是（）A.5A B.5AC.3．5A D.3．5A3、許多科學家在物理學發(fā)展中做出了重要貢獻，下列表述中正確是()A.法拉第提出了分子電流假說 B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應C.安培用實驗測出了靜電力常量 D.楞次提出了磁場對運動電荷的作用力公式4、如圖，導體棒MN垂直放置在光滑水平導軌ad和bc上，a、b點是導軌與棒的交點，與電阻R形成閉合回路．在abcd內存在垂直導軌平面豎直向下的勻強磁場，以下有關感應電流的說法正確的是（）A.若導體棒MN水平向左運動，通過電阻R電流方向從d→R→cB.若導體棒MN水平向左運動，通過電阻R電流方向從c→R→dC.若導體棒MN水平向右運動，通過電阻R電流方向從d→R→cD.若導體棒MN水平向右運動，通過電阻R電流方向從c→R→d5、如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細桿的兩端，桿可繞豎直軸在水平面內轉動，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的．若用磁鐵分別靠近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是(

)A.圖中磁鐵N極接近A環(huán)時，A環(huán)被吸引，而后被推開B.圖中磁鐵N極遠離A環(huán)時，A環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運動C.用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時，A環(huán)均被排斥D.用磁鐵N極接近B環(huán)時，B環(huán)被推斥，遠離磁鐵運動6、如圖所示的彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k。當彈簧伸長了x時，彈簧對小球的彈力大小為（）A. B.C.kx D.kx2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，勻強磁場分布在平面直角坐標系的整個第I象限內，磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里，一質量為m、電荷量絕對值為q、不計重力的粒子，以某速度從0點沿著與y軸夾角為30°的方向進入磁場，運動到A點時，粒子速度沿x軸正方向，下列判斷正確的是A.粒子帶正電B.粒子由O到A經(jīng)歷的時間為C.若已知A到x軸的距離為d，則粒子速度大小為D.離開第I象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°8、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線的總電阻為R＝10Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220sin100πtV，降壓變壓器的副線圈與阻值R0=11Ω的電阻組成閉合電路．若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是（）A.通過R0電流的有效值是20AB.降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4：1C.升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率9、如圖所示，平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強電場，虛線下方有垂直紙面的勻強磁場，質子和粒子分別從上板中心S點由靜止開始運動，經(jīng)電場加速后從O點垂直磁場邊界進入勻強磁場，最后從a、b兩點射出磁場（不計重力），下列說法正確的是()A.磁場方向垂直紙面向外B.從a點離開的是粒子C.從b點離開的粒子在磁場中運動的速率較大D.粒子從S出發(fā)到離開磁場，由b點離開的粒子所用時間較長10、圖是用伏安法測電池的電動勢、內阻畫出的U-I圖像。下列說法中正確的是（）A.縱軸截距表示待測電源電動勢6.0VB.橫軸截距表示短路電流為0.5AC.待測電源內電阻為12ΩD.電流為0.3A時的外電阻是18Ω三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。兩表筆中是黑表筆的是_______，當轉換開關旋到位置3時，可用來測量________；當旋到位置________時，可用來測量電流，其中旋到位置________時量程較大。12．（12分）一多用電表的電阻檔有三個倍率，分別是×1、×10、×100．用×10檔測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉角度很小，為了較準確地進行測量，應換到________檔．如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是__________，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是________Ω四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）宇宙中兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用而相互繞轉，稱之為雙星系統(tǒng)．如圖所示，某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點分別做勻速圓周運動，A、B的質量分別為m和M，AB兩雙星中心間的距離為L，引力常量為G，求該雙星系統(tǒng)的運動周期14．（16分）在如圖甲所示的平面坐標系內，有三個不同的靜電場：第一象限內有電荷量為Q的點電荷在O點產(chǎn)生的電場E1，第二象限內有水平向右的勻強電場E2（大小未知），第四象限內有方向水平、大小按圖乙變化的電場E3，E3以水平向右為正方向，變化周期．一質量為m，電荷量為+q的離子從（-x0，x0）點由靜止釋放，進入第一象限后恰能繞O點做圓周運動．以離子經(jīng)過x軸時為計時起點，已知靜電力常量為k，不計離子重力．求：（1）離子剛進入第四象限時的速度；（2）E2的大??；（3）當t=時，離子的速度；（4）當t=nT時，離子的坐標15．（12分）如圖，一個質量為m=2.0×10-11kg，電荷量q=+1.0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中．金屬板長L=20cm，兩板間距d=10cm．求：（1）微粒進入偏轉電場時的速度v是多大？（2）若微粒射出電場過程的偏轉角為θ=30°，并接著進入一個方向垂直與紙面向里的勻強磁場區(qū)，則兩金屬板間的電壓U2是多大？（3）若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】由題圖可以看出，帶電粒子每運動一周被加速一次，A錯誤，由R＝和Uq＝mv－mv可知，帶電粒子每運動一周，電場力做功都相同，動能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圓周運動的半徑增加量不相同，B錯誤．由v＝可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑R有關，C正確；由T＝可知，粒子運動的周期不隨v而變，故D錯誤2、B【解析】根據(jù)交流電的有效值的定義：,解得：I=5A，故選B【點睛】對于非正弦式電流可根據(jù)有效值的定義求解有效值．取一個周期時間，將交流與直流分別通過相同的電阻，若產(chǎn)生的熱量相同，直流的電流值，即為此交流的有效值3、B【解析】安培提出了分子電流假說，選項A錯誤；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，選項B正確；庫倫用實驗測出了靜電力常量，選項C錯誤；洛倫茲提出了磁場對運動電荷的作用力公式，選項D錯誤；故選B.4、B【解析】根據(jù)導體棒的運動情況，利用右手定則進行判斷即可【詳解】根據(jù)右手定則可得，若導體棒MN水平向左運動，通過電阻R電流方向從c→R→d，A錯誤，B正確；僅在abcd區(qū)域存在豎直向下的勻強磁場，若導體棒MN水平向右運動，電路中無電流，故CD錯誤；故選B.5、C【解析】當磁鐵N極靠近時，導致圓環(huán)A的磁通量變大，從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應電流，又處于磁場中，則受到的安培力作用，使它遠離磁鐵，即被推開；故A錯誤；磁鐵N極遠離A環(huán)時，圓環(huán)A的磁通量變小，從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應電流，又處于磁場中，則受到的安培力作用，使它隨磁鐵運動；故B錯誤；當磁鐵的任意一磁極靠近時，導致圓環(huán)A的磁通量變大，從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應電流，使A環(huán)被排斥，故C正確；對于圓環(huán)B，當磁鐵的靠近時，雖磁通量變大，有感應電動勢，但由于不閉合，所以沒有感應電流，則不受安培力作用．所以對于圓環(huán)B，無論靠近還是遠離，都不會有遠離與吸引等現(xiàn)象，故D錯誤；故選C.【點睛】本題也可以直接使用楞次定律的推論解答．從楞次定律相對運動角度可得“來拒去留”；即近則斥，遠則吸6、C【解析】由胡克定律可知，當彈簧伸長了x時，彈簧對小球的彈力大小為故C正確，ABD錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】根據(jù)題意作出粒子運動的軌跡如圖所示，根據(jù)左手定則判斷知，此粒子帶負電，故A錯誤；根據(jù)幾何知識可知，從O點到A點軌跡的圓心角為60°，，B錯誤；由圖可得：，所以．而粒子的軌跡半徑為，聯(lián)立可得，C正確；粒子在O點時速度與x軸正方向的夾角為60°，x軸是直線，根據(jù)圓的對稱性可知，離開第一象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°，故D正確；【點睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運動時間公式，知道粒子在磁場中運動半徑和速度有關，運動周期和速度無關，畫軌跡，定圓心，找半徑，結合幾何知識分析解題，8、ABD【解析】在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流，結合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率【詳解】A項：通過用電器的電流有效值，故A正確；B項：由原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)比，所以降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4：1，故B正確；C項：由于輸電線上有電壓損失，所以升壓變壓器T1的輸出電壓大于降壓變壓器T2的輸入電壓，故C錯誤；D項：由于輸電線上有功率損失，所以升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率，故D正確故選ABD【點睛】解決本題的關鍵知道：1、原副線圈的電壓、電流與匝數(shù)比的關系；2、升壓變壓器的輸出功率、功率損失和降壓變壓器的輸入功率之間的關系9、AD【解析】A．由左手定則，可以判定磁場方向是垂直于紙面向外，所以選項A正確B．設加速電壓為U，在加速電場中：Uq=mv2在偏轉磁場中：qvB＝m聯(lián)立可得：由于α粒子是質子的4倍，而電量是質子的2倍，所以α粒子做勻速圓周運動的半徑大，從b點離開，則選項B錯誤C．由上述結論可得經(jīng)過加速電場后速度為v＝由于α粒子的比荷小于質子的比荷，所以從b點離開的α粒子速度小，選項C錯誤D．從S出發(fā)到離開磁場的時間t=t電+t磁=顯然比荷q/m越小，時間越大，即從b點離開的α粒子所用時間較長，所以選項D正確故選AD【點睛】本題涉及的是帶電粒子先在電場中加速，然后進入磁場中做勻速圓周運動，分別用動能定理和牛頓第二定律求出半徑，從而判斷出從a、b兩點離開的是哪種粒子，再由運動學公式求出在兩種場中運動的時間，從表達式可以看出哪種粒子的時間長10、AD【解析】A．當電路電流為零時，即斷路時，電源兩端的電壓等于電源電動勢，即圖中的縱截距表示電源的電動勢，故為6.0V，A正確；B．從圖中可知縱坐標不是從零開始的，所以橫軸截距不表示短路電流，B錯誤；C．根據(jù)圖像斜率表示電源內阻，電源內電阻C錯誤；D．電流為0.3A時路端電壓為5.4V，所以外電阻D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.B②.電阻③.1或2④.1【解析】[1]當多用電表測電阻時，內部電源的正極和黑表筆連接，所以黑表筆是B；[2]當轉換開關旋到位置3時，表筆和內部電源連接，所以可以用來測量電阻；[3]當旋到位置1或2，表頭和電阻并聯(lián)，并聯(lián)電阻起分流作用，所以用來測電流；[4]當旋到位置1時，并聯(lián)的電阻較小，且表頭與一個電阻串聯(lián)，分流較大，所以1位置的電流量程較大。12、①.×100②.歐姆調零（或重新歐姆調零）③.2.2×103(或2.2k)【解析】[1]．用×10檔測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉角度很小，則可能是檔位選擇偏低，為了較準確地進行測量，應換到×100檔[2][3]．如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是歐姆調零（或重新歐姆調零），若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是2.2×103(或2.2k)Ω四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：半徑間的關系為：聯(lián)立解得周期為：1