河北省衡水市十三中2025屆物理高二第一學(xué)期期末考試試題含解析

河北省衡水市十三中2025屆物理高二第一學(xué)期期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，與阻值為R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一質(zhì)量為m長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的，大小為v的初速度向上運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)a′b′的位置，滑行的距離為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。則（）A.上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為B.上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為－mgs(sinθ＋μcosθ)C.上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為D.上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為2、法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家，在物理學(xué)領(lǐng)域，法拉第有“電學(xué)之父”的美譽(yù)．下列陳述不符合歷史事實的是()A.法拉第首先引入“場”的概念來研究電和磁的現(xiàn)象B.法拉第首先引入電場線和磁感線來描述電場和磁場C.法拉第首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.法拉第首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)3、圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定（）A.M點的電勢高于N點的電勢B.M點的場強(qiáng)大于N點的場強(qiáng)C.粒子在M點的速度大于在N點的速度D.粒子在N點的電勢能大于在M點的電勢能4、如圖所示，處于紙面內(nèi)的軟導(dǎo)線回路平面，由于勻強(qiáng)磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形。則該磁場A.逐漸增強(qiáng)，方向垂直紙面向外 B.逐漸增強(qiáng)，方向平行紙面向左C.逐漸減弱，方向垂直紙面向外 D.逐漸減弱，方向平行紙面向右5、如圖，質(zhì)量相同的兩顆衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動，A的軌道半徑小于B的軌道半徑，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星A的運(yùn)行速度大于7.9km/sB.衛(wèi)星B的發(fā)射速度大于7.9km/sC.衛(wèi)星A的機(jī)械能大于衛(wèi)星B的機(jī)械能D.衛(wèi)星B的加速度大于衛(wèi)星A的加速度6、如圖所示,導(dǎo)線框中電流I,導(dǎo)線框垂直于磁場放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,AB與CD相距為d,則棒MN所受安培力大小()A. B.C. D.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，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，三個完全相同的帶電粒子，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，abc是三個粒子射出磁場的位置．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是（）A.從a處射出的粒子動能最大B.從c處射出粒子速率最大C.從c處射出的粒子在磁場中運(yùn)動時間最短D.從三個位置射出的粒子做圓周運(yùn)動的周期Ta＜Tb＜Tc8、如圖所示，一根鋁管豎直放置，把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑略小的圓柱形強(qiáng)磁鐵從鋁管上端由靜止釋放，可以觀察到，相比磁鐵自由下落，磁鐵在鋁管中的下落會延緩多．關(guān)于磁鐵在鋁管中下落的過程，下列說法中正確的是A.磁鐵下落會延緩，主要是因為磁鐵與鋁管內(nèi)壁有摩擦B.磁鐵做勻加速運(yùn)動，其加速度小于重力加速度gC.磁鐵做加速運(yùn)動，其加速度逐漸減小D.磁鐵和鋁管會產(chǎn)生熱量，其數(shù)值等于磁鐵機(jī)械能的減少量9、現(xiàn)有18g水、18g水蒸汽和32g氧氣，在它們的溫度都是100℃時，下列說法正確的是（）A.它們的分子數(shù)目相同，分子的平均速率相同B.它們的分子數(shù)目相同，分子的平均動能相同C.它們的分子數(shù)目相同，水蒸氣的內(nèi)能比水大D.它們的分子數(shù)目不相同，分子的平均動能相同10、如圖所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為零，電路中A和B是二個相同的燈泡，A燈泡串接一個理想二極管D，則（）A.開關(guān)S閉合瞬間，A燈不亮B.開關(guān)S閉合瞬間，B燈泡立即亮C.開關(guān)S斷開瞬間，A燈泡閃亮一下后熄滅D.開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢低于b點電勢三、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）某同學(xué)準(zhǔn)備在實驗室利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。為了盡量減小實驗誤差。(1)該同學(xué)應(yīng)該選擇的實驗電路是______（選填“甲”或“乙”）。(2)在實驗過程中該同學(xué)利用所選電路測得多組電壓和電流值，并得到了如圖所示的圖線，由圖可得出該電源電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。12．（12分）一般情況下，金屬導(dǎo)體的電阻會隨著溫度改變而改變．某同學(xué)為研究一小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計并完成了有關(guān)的實驗．實驗中用到了下列器材：待測小燈泡、15V直流穩(wěn)壓電源、滑動變阻器（最大阻值為30Ω，最大允許電流為1.0A）、電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.13Ω）、開關(guān)一只及導(dǎo)線若干．實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端的電壓可以從0V至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流壓，得到了下表中的實驗數(shù)據(jù)：(1)請在方框內(nèi)畫出為完成上述實驗而設(shè)計的合理的電路圖_______(2)通過所測的數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而______（選填“增大”、“保持不變”或“減小”）．從而得到了燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律(3)該小燈泡正常工作時的電阻值約為_______Ω（保留2位有效數(shù)字）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）正電子發(fā)射計算機(jī)斷層（PET）是分子水平上人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù)，它為臨床診斷和治療提供全新的手段．PET所用回旋加速器示意如圖所示，其中D1和D2是置于高真空中的兩個中空半圓金屬盒，兩半圓盒間的縫隙距離為d，在左側(cè)金屬盒D1圓心處放有粒子源A，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．正電子質(zhì)量為m，電荷量為q．若正電子從粒子源A進(jìn)入加速電場時的初速度忽略不計，加速正電子時電壓U的大小保持不變，不考慮正電子在電場內(nèi)運(yùn)動的過程中受磁場的影響，不計重力．求：（1）正電子第一次被加速后的速度大小v1；（2）正電子第n次加速后，在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r；（3）若希望增加正電子離開加速器時的最大速度，請?zhí)岢鲆环N你認(rèn)為可行的改進(jìn)辦法！14．（16分）平潭嵐華中學(xué)一位同學(xué)設(shè)計了一臺玩具車，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化電路圖如圖所示．已知電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=lΩ，電路中定值電阻R=4Ω，當(dāng)閉合電鍵S電路穩(wěn)定時，電路中標(biāo)有“3V，3W”的燈泡L和線圈電阻RD=0．4Ω的小型直流電動機(jī)D都恰能正常工作．求：（1）電路中的電流大??；（2）電動機(jī)的額定電壓；（3）電動機(jī)的輸出功率；15．（12分）如圖所示，兩大小相同的平直金屬薄板PQ、MN水平正對放置，相距為d，板PQ正中間A點開有小孔．現(xiàn)讓金屬薄板MN、PQ帶上等量正、負(fù)電荷，僅在兩板間形成豎直向上的勻強(qiáng)電場．現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒，從A點正上方的B點由靜止釋放，微粒穿過PQ板后剛好能到達(dá)MN板，已知A、B兩點間距離為h，重力加速度為g，求：（1）兩金屬板間的電壓；（2）若保持兩金屬板間的電壓及板PQ的位置不變，將MN向上移動d，仍將該帶電微粒從B點由靜止釋放，求微粒到達(dá)的最低點距A點多遠(yuǎn)？

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、B【解析】A．導(dǎo)體棒開始運(yùn)動時速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流最大，所受的安培力最大，最大安培力故A錯誤；B．上滑過程，由能量守恒定律得電流做功發(fā)出的熱量故B正確；C．導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，由B可知，克服安培力做功：故C錯誤；D．上滑過程中導(dǎo)體棒的動能減小，重力勢能增加mgssinθ，所以導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為，故D錯誤。故選B。2、D【解析】法拉第首先引入“場”的概念來研究電和磁的現(xiàn)象，選項A正確；法拉第首先引入電場線和磁感線來描述電場和磁場，選項B正確；法拉第首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項C正確；奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，選項D錯誤；此題選擇不符合歷史事實的選項，故選D.3、A【解析】根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，M點的電勢高于N點的電勢．故A正確；M點處的電場線較疏，而N點處電場線較密，則M點處的電場強(qiáng)度較小，故B錯誤；由電場力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)得知，粒子所受電場力方向大致斜向左上方，對粒子做正功，其電勢能減小，動能增大，則知粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能，在M點的動能小于在N點的動能，在M點的速度小于在N點受到的速度．故CD錯誤．故選A4、C【解析】磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，是由線圈受到安培力的方向向外，導(dǎo)線圍成的面積擴(kuò)大，根據(jù)楞次定律的推廣形式可得，導(dǎo)線內(nèi)的磁通量一定正在減小，磁場在減弱，故C正確。故選C。5、B【解析】A.第一宇宙速度是所有繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則衛(wèi)星A的運(yùn)行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；B.第一宇宙速度也是所有繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最小的發(fā)射速度，則衛(wèi)星B的發(fā)射速度大于7.9km/s，選項B正確；C.衛(wèi)星B發(fā)射的較高，需要的能量較大，具有的機(jī)械能也較大，即衛(wèi)星A的機(jī)械能小于衛(wèi)星B的機(jī)械能，選項C錯誤；D.根據(jù)可知，衛(wèi)星B的加速度小于衛(wèi)星A的加速度，選項D錯誤；故選B6、D【解析】導(dǎo)體棒都在磁場中，故安培力為故D正確；故選D。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】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)，可得：，粒子的動能Ek＝mv2，則可知三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子速率最小，c粒子速率最大．c粒子動能最大．故A錯誤，B正確．由于粒子運(yùn)動的周期及可知，三粒子運(yùn)動的周期相同，a在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最大，運(yùn)動的時間最長，故C正確、D錯誤．故選BC8、CD【解析】磁鐵通過鋁管時，鋁管中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由楞次定律可得，感應(yīng)電流的效果阻礙磁鐵相對于鋁管的運(yùn)動．磁鐵運(yùn)動的越快，鋁管中的磁通量變化越快，鋁管中的感應(yīng)電流越大，感應(yīng)電流對磁鐵的阻礙作用也越大，磁鐵做加速度減小的加速運(yùn)動．據(jù)能量守恒，可得磁鐵和鋁管產(chǎn)生熱量與磁鐵機(jī)械能的減少量的關(guān)系【詳解】A：強(qiáng)磁鐵通過鋁管時，鋁管中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由楞次定律可得，鋁管中感應(yīng)電流的效果是阻礙磁鐵相對于鋁管的運(yùn)動．故A項錯誤BC：據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，磁鐵運(yùn)動的越快，鋁管中的磁通量變化越快，鋁管中的感應(yīng)電流越大，感應(yīng)電流對磁鐵的阻礙作用也越大，磁鐵做加速度減小的加速運(yùn)動．故B項錯誤，C項正確D：據(jù)能量守恒，可得磁鐵和鋁管產(chǎn)生熱量數(shù)值上等于磁鐵機(jī)械能的減少量．故D項正確9、BC【解析】水和水蒸汽分子量相同，摩爾質(zhì)量相同，相同質(zhì)量的水和水蒸汽分子數(shù)相同，則分子數(shù)為個個32g的氧氣分子數(shù)為個個故有溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，溫度相等，則分子熱運(yùn)動的平均動能相同，由于氧分子的質(zhì)量大，故氧分子的平均速率小；內(nèi)能包括分子勢能和分子熱運(yùn)動的動能，故三者的內(nèi)能不相同，100℃時，18g的水變?yōu)樗羝鼰?，故水蒸汽的?nèi)能比水大，故B，C正確，A、D錯誤。故選BC。10、CD【解析】AB．閉合瞬間線圈相當(dāng)于斷路，二極管為反向電流，則此時AB燈都不亮，故AB錯誤；C．穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，所以B燈亮，A燈不亮，開關(guān)S斷開瞬間，線圈中電流減小，則產(chǎn)生自感電動勢，由楞次定律可知，b端相當(dāng)于電源正極，此時二極管為正向電流，線圈也二極管，燈A組成回路，則A燈泡閃亮一下后熄滅，且a點電勢低于b點電勢，故CD正確。故選CD。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.甲②.1.50③.0.83【解析】(1)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形測量電源電動勢和內(nèi)阻時，需要測出多組對應(yīng)的路端電壓和干路電流，電壓表和電流表內(nèi)阻影響會造成實驗誤差。電源內(nèi)阻較小，所以電流表分壓影響較大，因此應(yīng)選擇甲電路。(2)[2]由圖示電源圖像結(jié)合上述公式可知，電源電動勢為圖像縱截距電源電動勢為。[3]電源內(nèi)阻為圖像斜率大小內(nèi)阻為。12、①.②.增大③.46【解析】(1)[1]因小燈泡兩端的電壓可以從0V至額定電壓范圍內(nèi)變化，故滑動變阻器用分壓式接法，小燈泡的電阻較小，電流表用外接法，如圖所示；(2)[2]根據(jù)可求燈泡在不同電流值時阻值的大小，得小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而增大，(3)[3]由題意知，小燈泡的額定電壓為12V，此時電流I=0.26A，所以正常工作