河北省深州市長江中學2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

河北省深州市長江中學2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一帶正電粒子以速度v0從A點沿直徑AC方向射入磁場，從D點離開磁場，半徑OD與OC成60°角，不計粒子重力，則帶電粒子的比荷為()A.BC.D.2、如圖所示，MN為兩個勻強磁場的分界面，兩磁場的磁感應強度大小的關系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質量為m的粒子從O點垂直MN進入磁感應強度為B1的磁場，不計粒子的重力，則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點()A. B.C. D.3、下列各圖中，電流方向與其產(chǎn)生的磁場方向關系不正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示,在a、b、c三處垂直紙面放置三根長直通電導線,a、b、c是等邊三角形的三個頂點,電流大小相等,a處電流在三角形中心O點的磁感應強度大小為B,則O處磁感應強度（）A. B.C. D.5、如圖所示，帶負電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉，在環(huán)左側軸線上的小磁針最后靜止時（）A.N極豎直向上 B.N極豎直向下C.N極沿軸線向左 D.N極沿軸線向右6、關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是()A.磁感線可以形象地描述各點磁場的方向B.磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的C.由B=可知，某處磁感應強度大小與放入該處的通電導線IL乘積成反比D.一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處的磁感應強度一定為零二、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、一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為18V、20V、26V，下列說法正確的是（）A.坐標原點處的電勢為14VB.電場強度的大小為C.電子在a點的電勢能比在b點的電勢能高2eVD.電子從b點運動到c點，克服電場力做功為6eV8、如圖，S為一離子源，MN為長熒光屏，S到MN的距離為L，整個裝置處在范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B．某時刻離子源S一次性沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質量m，電荷量q，速率v均相同，不計離子的重力及離子間的相互作用力，則()A.當v<時所有離子都打不到熒光屏上B當v<時所有離子都打不到熒光屏上C.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為D.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為9、如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置．兩根導體棒P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從靠近導軌某一高處下落接近回路時（）A.磁鐵的加速度小于gB.磁鐵的加速度大于于gC.P、Q將互相靠攏D.P、Q將互相遠離10、一根長為0.2m、電流為2A的通電導線，放在磁感應強度為0.5T的勻強磁場中，受到磁場力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N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）如圖是“探究感應電流的產(chǎn)生條件”實驗的器材（1）在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路______；（2）寫出三個操作使靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉A．______；B．______；C．______（3）該實驗得到的實驗結論是______12．（12分）當電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為___圖A.B.C.D.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）如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內存在著磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里，一帶負電的粒子(不計重力)沿水平方向以速度v正對圓心入射，通過磁場區(qū)域后速度方向偏轉了60°(1)求粒子的比荷及粒子在磁場中的運動時間t(2)如果想使粒子通過磁場區(qū)域后速度方向的偏轉角度最大，在保持原入射速度的基礎上，需將粒子的入射點沿圓弧向上平移的距離d為多少？14．（16分）如圖所示，有一寬度為的足夠長的固定U形平行光滑金屬導軌，導軌平面與水平面的夾角為，空間存在范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為，方向與導軌平面垂直．將根質量為．電阻為的金屬棒ab垂直放在導軌上，ab始終與導軌接觸良好．用平行于導軌平面的拉力F作用于ab上，使ab由靜止開始沿導軌向上運動，拉力F的功率始終為6W，當ab棒運動了獲得穩(wěn)定速度，在此過程中，ab棒產(chǎn)生的熱量為，不計導軌電阻，取求棒達到的穩(wěn)定速度；棒從靜止開始到達到穩(wěn)定速度的時間內，通過ab棒橫截面的電荷量15．（12分）如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強電場，現(xiàn)有一個質量m=2.0×10-3kg、電荷量q=2.0×10-6C的帶正電的物體(可視為質點)，從O點開始以一定的水平初速度向右做直線運動，其位移隨時間的變化規(guī)律為x=6.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計空氣阻力，取g=10m/s2(1)求勻強電場的場強大小和方向；(2)求帶電物體在0～0.5s內電勢能的變化量

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】設粒子做勻速圓周運動的半徑為r，如圖所示，，所以r=R；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓運動定律得：，解得，故選C.【點睛】帶電粒子在勻強磁場中勻速圓周運動問題，關鍵是畫出粒子圓周的軌跡，找圓心和半徑，往往用數(shù)學知識求半徑2、B【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)：有：則：根據(jù)左手定則，運動軌跡如圖所示。因為周期：則：所以它再一次到達O點的時間為：故B正確，ACD錯誤。故選B。3、B【解析】A．伸開右手，大拇指所指電流的方向，即垂直紙面向外，彎曲的四指則指磁場方向，即逆時針方向（俯視），故A正確，不符合題意；B．伸開右手，大拇指所指電流的方向，即豎直向上，彎曲的四指則指磁場方向，即逆時針方向（從上向下看），那么直導線右邊的磁場垂直紙面進入，左邊的磁場垂直紙面出來，故B不正確，符合題意；C．伸開右手，彎曲的四指則指電流方向，即逆時針（從右向左看），大拇指則指圓環(huán)內部磁場的方向，即水平向右，故C正確，不符合題意；D．伸開右手，彎曲的四指所指電流方向，即從左端進入，由右端出來，大拇指所指圓環(huán)內部磁場的方向，則磁感線應是向左，故D正確，不符合題意；故選B。4、B【解析】根據(jù)安培定則判斷得知：三根導線在O點產(chǎn)生的磁感應強度的方向分別為：上面導線產(chǎn)生的B方向水平向右，大小為B；下面左邊導線產(chǎn)生的B方向斜向右下方，與水平成60°角，下面右邊導線產(chǎn)生的B方向斜向右上方，與水平成60°角，則根據(jù)平行四邊形定則進行合成可知，下面兩根導線產(chǎn)生的合場強大小為B，方向水平向右，所以三根導線同時存在時的磁感應強度大小為2B，方向水平向右，B正確，ACD錯誤5、C【解析】金屬環(huán)帶負電，按題圖所示的方向旋轉，則金屬環(huán)的電流方向與旋轉方向相反，由右手螺旋定則可知磁極的方向：左端N極，右端S極，因此小磁針最后靜止時N極沿軸線向左，故C正確，ABD錯誤。故選C。6、A【解析】磁感線的切線方向為磁場的方向，則磁感線可以形象地描述各點磁場的方向，選項A正確；磁場是客觀存在的物質，磁感線是為了解釋磁極間的相互作用而人為假想的，選項B錯誤；某處磁感應強度大小只由磁場本身決定，與放入該處的通電導線IL乘積無關，選項C錯誤；一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，可能是直導線的放置方向與磁場平行，該處的磁感應強度不一定為零，選項D錯誤；故選A.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、BC【解析】電勢差等于電勢之差即可確定原點處的電勢；根據(jù)勻強電場的電場強度公式結合電勢差與場強間距，即可求解；根據(jù)電場力做功表達式W=qU，從而確定電場力做功，同時也能確定電勢能的變化情況【詳解】根據(jù)φc-φa=φb-φo，因a、b、c三點電勢分別為φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原點處的電勢為φ0=12V，故A錯誤；如圖所示，將ac連線四等分，可以確定e點的電勢為20V，則be即為等勢線，電場線方向如圖所示，根據(jù)幾何關系可得：d=0.06cos45°=0.03m，則有：，故B正確；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，電子從a點到b點電場力做功為：W=qUab=2eV，因電場力做正功，則電勢能減小，那么電子在a點的電勢能比在b點的高2eV，故C正確；同理，bc間的電勢差為：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，電子從b點運動到c點，電場力做功為：W=qUbc=-e×-6V=6eV，故D錯誤；故選BC【點睛】本題主要是考查勻強電場中，電勢之間的關系，掌握電場強度公式的應用以及幾何關系的運用，并理解W=qU中各量的正負值含義，注意在求解電功時各物理量要代入符號8、AC【解析】根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式求出離子的軌道半徑，畫出軌跡示意圖，然后求出離子到達熒光屏上離子數(shù)與總數(shù)的比值.【詳解】A、根據(jù)半徑公式,當時有，直徑2R＜L，離熒光屏最近的離子都打不到熒光屏上，所以當時所有離子都打不到熒光屏，故A正確；B、根據(jù)半徑公式，當時，R＜L，當半徑非常小時，即時肯定所有離子都打不到熒光屏上；當有離子打到熒光屏上，故B錯誤；C、D、當時，根據(jù)半徑公式，離子恰好打到MN上的臨界運動軌跡如圖所示：離子速度為v1從下側回旋，剛好和邊界相切，離子速度為v2時從上側回旋，剛好和上邊界相切，打到N點的離子離開S時的初速度方向和打到M′點的離子離開S時的初速度方向夾角θ=π，能打到熒光屏上的離子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比：，故C正確，D錯誤；故選AC.【點睛】本題考查了離子在磁場中的運動，離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，分析清楚離子運動過程是解題的關鍵，應用牛頓第二定律即可解題9、AC【解析】AB.當條形磁鐵從靠近導軌某一高處下落接近回路時，根據(jù)楞次定律“來拒去留”可知磁鐵的加速度小于g，選項A正確，B錯誤；CD.當條形磁鐵從靠近導軌某一高處下落接近回路時，根據(jù)楞次定律“增縮減擴”可知P、Q將互相靠攏，選項C正確，D錯誤。故選AC。10、BCD【解析】當通電導線與磁場垂直時，導線所受的磁場力最大，為Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N當導線與磁場平行時，導線所受磁場力最小為零。則導線所受磁場力的范圍為0-0.2NA.0.4N與分析不符，故A錯誤。B.0.2N與分析相符，故B正確。C.0.1N與分析相符，故C正確。D.0N與分析相符，故D正確。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、①.②.將開關閉合或斷開③.將螺線管A插入（或拔出）螺線管B④.將滑動變阻器的滑處向左或向右移動⑤.只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，則閉合導體回路中就有感應電流【解析】（1）.電路連接如圖；（2）三個操作使靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉：A.將開關閉合或斷開；B.將螺線管A插入（或拔出）螺線管B；C.將滑動變阻器的滑處向左或向右移動；（3）結論：只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，則閉合導體回路中就有感應電流12、①.C②.A【解析】當電流增大時，線圈會阻礙電流的增大，當電流減小時，線圈會阻礙電流的減小【詳解】當電鍵S接通時，由于線圈的阻礙作用，A1燈中的電流逐漸增大，最后達到穩(wěn)定電流不變，故選C；當電鍵S接通時，A2穩(wěn)定電流不變，故A正確四、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、(1)(2)【解析】帶電粒子沿半徑方向射入勻強磁場，做勻速圓周運動，最后將沿半徑方向射出磁場．由偏轉角可確定圓磁場的半徑與軌道半徑的關系，從而求出粒子的比荷；由周期公式可求出在磁場中的運動時間．想使粒子通過磁場區(qū)域后速度方向的偏轉角度最大，則入射點與出射點的連線過圓磁場的圓心．所以由幾何關系可以確定在保持入射方向仍然沿水平方向的基礎上，需將粒子的入射點向上平移的距離【詳解】（1）由圖可知，軌跡半徑r=Rcot30°①粒子在洛倫茲力作用下做圓周運動，有qvB＝m②由①②兩式得③運動周期T＝④在磁場中的運動時間t＝T⑤由③④⑤式得⑥（2）當粒子的入射點和出射點的連線是磁場圓的直徑時，粒子速度偏轉的角度最大⑦由圖可知sinθ＝