山東省菏澤市部分重點學校2025屆物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

山東省菏澤市部分重點學校2025屆物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體(如污水)在管中的流量(單位時間內(nèi)通過管內(nèi)某橫截面的流體的體積)。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空的部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c。流量計的兩端與輸送流體的管道相連(圖中虛線)，圖中流量計的上、下兩面是金屬材料，前、后兩面是絕緣材料，現(xiàn)給流量計所在處加磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前、后兩面，當導電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩面分別與一串聯(lián)了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值，已知流體的電阻率為ρ，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為()A B.C. D.2、在如圖所示的電路中，C為電容器，L為小燈泡，G為零刻度在中央的靈敏電流計。先將開關(guān)S接到a端，給電容器充電；然后將開關(guān)S接到b端，電容器放電。下列說法正確的是（）A.充電過程中，自由電子穿過了電容器間的電介質(zhì)B.充電過程中，靈敏電流計的示數(shù)逐漸變大C.放電過程中，燈泡的亮度不變D.放電過程中，靈敏電流計的偏轉(zhuǎn)方向與充電時相反3、如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。磁場由兩個相同、前后平行放置、圓心在一條直線上的通電的勵磁線圈產(chǎn)生，其產(chǎn)生的磁場在線圈間是勻強磁場，已知磁場方向垂直紙面向外，電子槍發(fā)射電子束，速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小通過電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強弱通過勵磁線圈中的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.只減小勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變小B.只降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小C.只增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大D.只升高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大4、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線中通以圖示方向的電流時（）A.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用B.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用C.磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用D.磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用5、如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R．整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動．令U表示MN兩端電壓的大小，則()A.U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由b到dB.U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由d到bC.U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由b到dD.U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由d到b6、質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具，如圖所示，帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾于為零。然后經(jīng)過S3，沿著與磁場垂直的方向進入磁感強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上?，F(xiàn)有某種元素的三種同位素的原子核由容器A進入質(zhì)譜儀，最后分別打在底片P1、P2、P3。三個位置，不計粒子重力。則打在P3處的粒子（）A.動能最大 B.動量最大C.比荷最大 D.質(zhì)量最大二、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、質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔垂直進入勻強磁場，帶電粒子僅受洛倫茲力的作用，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）A.M帶負電，N帶正電B.M的速度率小于N的速率C.洛倫茲力對M、N不做功D.M的運行時間大于N的運行時間8、在如圖甲所示的電路中，為定值電阻，為滑動變阻器，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整過程圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.圖乙中圖線a是電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線B.電源內(nèi)阻為ΩC.電源的最大輸出功率為WD.滑動變阻器的最大功率為W9、如圖所示，閉合的矩形導體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時（）A.線圈中感應電流的方向為abcdaB.線圈中的感應電動勢為2nBL2ωC.穿過線圈的磁通量的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為，方向垂直紙面向里10、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，下列說法中正確的是()A.帶電粒子每一次通過狹縫時增加的能量不同B.D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時最大動能越大C.粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為D.粒子被電場加速后，運動越來越快，走過半圓的時間越來越短三、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）某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時波源O開始振動，振動方向沿y軸負方向，圖示為t=0.7s時的波形圖，已知圖中b點第二次出現(xiàn)在波谷，則該橫波的傳播速度v=________m/s；從圖示時刻開始計時，圖中c質(zhì)點的振動位移隨時間變化的函數(shù)表達式為____________________m12．（12分）某學生用如圖甲所示的電路測金屬導線的電阻率，可供使用的器材有：被測金屬導線ab（電阻約10Ω，允許流過的最大電流0.8A），穩(wěn)恒電源E（電源輸出電壓恒為12V），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩ），保護電阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋測微器，開關(guān)S，導線若干等。實驗時的主要步驟如下：Ⅰ用刻度尺量出導線ab的長度L，用螺旋測微器測出導線的直徑d；Ⅱ按如圖甲所示電路將實驗所需器材用導線連接好；Ⅲ閉合開關(guān)S，移動接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U；Ⅳ描點作出U-x曲線求出金屬導線的電阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋測微器測量金屬導線的直徑d，其示數(shù)如圖乙所示，該金屬導線的直徑d=______mm；②如果實驗時既要保證安全，又要測量誤差較小，保護電阻R應選______；③根據(jù)多次實驗測出的aP長度x和對應每次實驗讀出的電壓表的示數(shù)U給出的圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導線的電阻率ρ=______（用實驗器材中給出的物理量字母和實驗步驟中測出的物理量字母表示）。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，光滑導軌與水平面成θ角，導軌寬度為L，勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上(未畫出)，金屬桿的質(zhì)量為m，長為L，水平放置在導軌上．已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，調(diào)節(jié)滑動變阻器使回路的總電流為I1，此時金屬桿恰好處于靜止狀態(tài)(重力加速度為g，金屬桿與導軌電阻不計)．求：(1)磁感應強度B的大小(2)若保持磁感應強度的大小不變，而將磁場方向改為豎直向上，則滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止14．（16分）如圖所示，通電導體棒ab質(zhì)量為m、長為L，水平地放置在傾角為θ的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強度為I，要求導體棒ab靜止在斜面上．求：（1）若磁場方向豎直向上，則磁感應強度B為多大？（2）若要求磁感應強度最小，則磁感應強度的大小方向如何？15．（12分）某控制帶電粒子運動的儀器原理如圖所示，區(qū)域PP′M′M內(nèi)有豎直向下的勻強電場，電場場強E＝1.0×103V/m，寬度d＝0.05m，長度L＝0.40m；區(qū)域MM′N′N內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝2.5×10－2T，寬度D＝0.05m，比荷＝1.0×108C/kg的帶正電的粒子以水平初速度v0從P點射入電場．邊界MM′不影響粒子的運動，不計粒子重力(1)若v0＝8.0×105m/s，求粒子從區(qū)域PP′N′N射出的位置；(2)若粒子第一次進入磁場后就從M′N′間垂直邊界射出，求v0的大小；(3)若粒子從M′點射出，求v0滿足的條件

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、A【解析】如圖甲所示，兩極板(上、下兩面)間距為c，磁場方向如圖中所示。當外電路斷開時，運動電荷受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，兩極板帶電(兩極板作為電路供電部分)而使電荷受電場力，當運動電荷穩(wěn)定時，兩極板所帶電荷量最多，兩極板間的電壓最大，等于電源電動勢E。測量電路可等效成如圖乙所示。由受力平衡得電源電動勢E＝Bvc流量Q＝Sv＝bcv接外電阻R，由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r)又知導電液體的電阻由以上各式得故選A。2、D【解析】A．充電過程中，自由電子不會穿過介質(zhì)，而是在電場力的作用下沿導線定向移動，使極板帶電，A錯誤；B．充電過程中，靈敏電流計的示數(shù)逐漸減小，直到極板間電壓與電動勢相等，電路中不再有自由電子定向移動，靈敏電流計的示數(shù)為0，B錯誤；C．放電過程中，燈泡的亮度逐漸變暗，直到放電結(jié)束，電路中無電流，燈泡熄滅，C錯誤；D．充電過程中，自由電子通過靈敏電流計自下而上，放電過程中自由電子通過靈敏電流計自上而下，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反，所以放電過程中，靈敏電流計的偏轉(zhuǎn)方向與充電時相反，D正確。故選D3、B【解析】根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向是順時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有：…①電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有：②解得：…③④AC．可見增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強，由③式可得，電子束的軌道半徑變小。由④式知周期變小，而減小勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場減弱，由③式可得，電子束的軌道半徑變大。由④式知周期變大；故AC錯誤；BD．提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變；降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小；周期不變，故B正確，D錯誤；故選B。4、C【解析】以導線為研究對象，由左手定則判斷得知導線所受安培力方向斜向右下方，根據(jù)牛頓第三定律得知，導線對磁鐵安培力方向斜向左上方，磁鐵有向左運動的趨勢，受到向右的摩擦力，同時磁鐵對地的壓力減小。故選C。5、A【解析】當MN勻速運動時，MN相當于電源．由右手定則判斷電流的方向．再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出MN兩端電壓的大小當MN沿導軌方向以速度v勻速運動運動時，由法拉第電磁感應定律得：，由閉合電路歐姆定律可得：MN兩端電壓大小為，由右手定則可知流過固定電阻R的感應電流由b到d．故選A6、C【解析】根據(jù)動能定理可得粒子經(jīng)過加速電場后的速度為解得在磁場中由洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立以上解得因為打在P3位置的粒子運動半徑最小，比荷最大，由此可知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、AC【解析】由左手定則判斷出M帶正電荷，帶負電荷；結(jié)合半徑的公式可以判斷出粒子速度的大小；根據(jù)周期的公式可以判斷出運動的時間關(guān)系【詳解】A：由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負電荷，故A正確；B：粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，半徑為：，在質(zhì)量與電量相同的情況下，半徑大說明速率大，即M的速率大于N的速率，故B錯誤；C：洛倫茲力始終與速度的方向垂直，不做功，故C正確；D：粒子在磁場中運動半周，即時間為周期的一半，而周期為，M的運行時間等于N的運行時間，故D錯誤8、AC【解析】A．將滑動變阻器的滑片P從最右端移到最左端，接入電路的電阻減小，電路中的電流增大，R1的電壓和電源的內(nèi)電壓增大，則R2的電壓減小，所以電壓表V1的示數(shù)增大，電壓表V2的示數(shù)減小，可知圖線b反映的是電壓表V1的示數(shù)隨電流的變化，圖線a反映的是電壓表V2的示數(shù)隨電流的變化，故A正確。B．根據(jù)閉合電路歐姆定律得電壓表V2的示數(shù)為：U2=E-I（R1+r）①由圖線a的斜率大小等于R1+r，由圖知：圖線b的斜率等于R1，則有：則電源的內(nèi)阻為r=5Ω，故B錯誤；C．圖線a延長與U軸截距為電源的電動勢E=6V，當內(nèi)阻等于外阻時，電源的輸出功率最大，最大的輸出功率為：故C正確；D．把R1等效為內(nèi)阻，則當滑動變阻器的阻值等于R1+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，滑動變阻器的最大功率為：故D錯誤；故選AC。9、AC【解析】圖示時刻，ad速度方向向外，bc速度方向向里，根據(jù)右手定則判斷出ad中感應電流方向為d→a，bc中電流方向為b→c，線圈中感應電流的方向為abcda．故A正確．線圈中的感應電動勢為E=nBSω=nBL1L2ω．故B錯誤．圖示時刻ad、bc兩邊垂直切割磁感線，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大，由法拉第電磁感應定律分析得知，磁通量的變化率最大．故C正確；線圈ad邊所受安培力的大小為F=nBIL2=nB?L2．故D錯誤．故選AC10、BC【解析】粒子在D型盒的狹縫中被電場加速，沒經(jīng)過狹縫一次，則能量增加qU；根據(jù)洛倫茲力等于向心力，當半徑等于D型盒的半徑時，粒子的動能最大；結(jié)合動能定理求解粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后速度之比，再求半徑之比；粒子在D型盒半圓中運動的周期與粒子的運動速度無關(guān).【詳解】根據(jù)回旋加速器的原理可知，帶電粒子每一次通過狹縫時增加的能量均為qU（U為D型盒的加速電壓），則選項A錯誤；回旋加速器工作時，帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由，得；當r等于D型盒的半徑R時粒子的動能最大，則帶電粒子射出時的最大動能Ek=mv2=，則D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時最大動能越大，選項B正確；根據(jù)，則粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后速度之比為；根據(jù)可知，軌道半徑之比為，選項C正確；粒子在D型盒半圓中運動的周期與粒子的運動速度無關(guān)，則粒子走過半圓的時間是一定的，故選項D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動能與加速的電壓無關(guān)，與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關(guān)；粒子運轉(zhuǎn)的周期與速度無關(guān)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、①.10②.y=﹣0.03sin5πt【解析】由題意得：，得該波的周期為T=0.4s，由圖知波長為，則波速為，橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，圖示時刻c質(zhì)點向下振動，則c質(zhì)點的振動位移隨時間變化的函數(shù)表達式為【點睛】本題要根據(jù)簡諧波的特點：一個周期內(nèi)傳播一個波長，簡諧波傳播過程中，各個質(zhì)點的起振方向都相同，與波源的起振方向也相同，來確定波的周期12、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋測微器讀數(shù)為；②[2]由圖中可知，加在ab上的電壓最大為3V，故電路中最大電流約為故總電阻最小為故保護電阻應該選擇R2；③[3]電壓表示數(shù)為故圖像的斜率為又解得四、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】（1）在側(cè)視圖中，導體棒受力如圖(a)所示，由平衡條件得：mgsinθ＝I1LB①解得：B＝②（2）導體棒受力如圖(b)所示，由平衡條件得：mgsinθ＝BI2Lcosθ③由閉合電路歐姆定律得：I2＝④由②③④解得：R＝－r⑤14、（1）（2），方向垂直于斜面向上【解析】(1)若磁場方向豎直向上，從a向b觀察，導線受力情況如圖甲所示由平衡條件得：在水平方向上：在豎直方向上：其中，聯(lián)立以上各式可解得：；（2）若要求磁感應強度最小，則一方面應使磁場方向與通電導線垂直，另一方面應調(diào)整磁場方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最小。如圖乙所示，由力的矢量三角形討論可知，當安培力方向與支持力垂直時，安培力最小，對應磁感應強度最小，設(shè)其值為Bmin，則：，得：，根據(jù)左手定則判定知，該磁場方向垂直于斜面向上答：(1)若磁場方向豎直向上，則磁感應強度(2)若要求磁感應強度最小，磁感應強度的最小值為，方向垂直于斜面向上。15、(1