2025屆山西省運(yùn)城市空港新區(qū)一中物理高二上期末考試試題含解析

2025屆山西省運(yùn)城市空港新區(qū)一中物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A. B.C. D.2、下列說法正確的是A.穿過某一面的磁通量為零，該處的磁感強(qiáng)度也為零B.磁場很強(qiáng)的地方，通電導(dǎo)線在該處受到的磁場力可能為零C.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生D.沿磁感線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小3、有關(guān)磁場的物理概念，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱的物理量，是矢量B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關(guān)D.磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小4、電位器是一種可變電阻器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。如果把電位器與燈泡和電源串聯(lián)起來，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭可以改變燈泡的亮度。下列說法正確的是A.將A、B接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮B.將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C.將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D.將B、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮5、如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條電場線，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，由此可知A.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能大B.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的加速度大小小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小C.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度大小大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度大小D.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢能之和比在Q點(diǎn)時(shí)的小，比在P點(diǎn)時(shí)的大6、面積是的矩形導(dǎo)線框，放在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為且范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場方向成30°，則穿過導(dǎo)線框所圍面積的磁通量為（）A. B.C. D.BS二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向a端移動(dòng)時(shí)，則()A.電壓表讀數(shù)變大B.電流表讀數(shù)變大C.上消耗的功率逐漸增大D.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)8、如圖所示，電路電壓U保持不變，滑動(dòng)變阻器R的總阻值與R2的阻值均為20Ω，電阻R1的阻值為5Ω.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端P由a向b滑動(dòng)過程中()A.干路中電流不斷增大B.R1上消耗電功率不斷增大C.R1上消耗電功率不斷減小D.R2上消耗電功率不斷減小9、如圖所示，abc為邊長為l的等邊三角形，處于紙面內(nèi)．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，比荷為的電子以速度v0從a點(diǎn)沿ab方向射入，則A.若速度v0變成原來的兩倍，則電子的加速度變成原來的兩倍B.若速度v0變成原來的兩倍，則電子飛出三角形所用的時(shí)間可能不變C.當(dāng)速度時(shí)，電子將經(jīng)過c點(diǎn)D.若電子經(jīng)過c點(diǎn)，則電子的運(yùn)動(dòng)軌跡與bc所在直線相切10、如圖所示，帶等量異種電荷的平行金屬板a、b處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里．不計(jì)重力的帶電粒子沿OO′方向從左側(cè)垂直于電磁場入射，從右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時(shí)動(dòng)能比入射時(shí)??；要使粒子射出a、b板間區(qū)域時(shí)的動(dòng)能比入射時(shí)大，可采用的措施是A.適當(dāng)減小兩金屬板的正對(duì)面積B.適當(dāng)增大兩金屬板間的距離C.適當(dāng)減小勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.使帶電粒子的電性相反三、實(shí)驗(yàn)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）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內(nèi)阻10kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.4Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻1.0Ω)E．滑動(dòng)變阻器(10Ω，2A)F．滑動(dòng)變阻器(500Ω，1A)G．學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖1而不選用圖2的電路圖來完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說明理由：_______________.(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．(用序號(hào)字母表示)(3)把圖3中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實(shí)物電路圖______(4)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖4所示的I－U坐標(biāo)系中，請(qǐng)用一光滑的曲線將各描點(diǎn)連接好_____．由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而____________（填“增大”、“不變”或“減小”）12．（12分）利用電流表和電壓表測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的________(選填“甲”或“乙”)(2)如圖是根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的U－I圖像，則電動(dòng)勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω四、計(jì)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）水平放置的金屬導(dǎo)軌寬L＝0.5m，接有電動(dòng)勢E＝3V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場豎直向上穿過導(dǎo)軌，俯視圖如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T．導(dǎo)體棒ab的電阻R＝2Ω，質(zhì)量m＝100g，垂直放在導(dǎo)軌上并接觸良好。ab與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g＝10m/s2，求合上開關(guān)的瞬間：（1）導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小和方向；（2）導(dǎo)體棒ab的加速度大小。14．（16分）一個(gè)質(zhì)量為m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷量，放置在傾角=30°的光滑斜面上（絕緣），斜面固定且置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時(shí)，要離開斜面（g取10m/s2）。求：（1）小滑塊帶何種電荷？（2）小滑塊離開斜面時(shí)的瞬時(shí)速度多大？（3）該斜面長度至少多長？15．（12分）（1）如圖1所示，固定于水平面上金屬框架abcd，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直。MN與bc的長度均為l，在運(yùn)動(dòng)過程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。a．請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢E；b．在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關(guān)，請(qǐng)根據(jù)電動(dòng)勢的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢E（2）為進(jìn)一步研究導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的過程，現(xiàn)構(gòu)建如下情景：如圖2所示，在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，一內(nèi)壁光滑長為l的絕緣細(xì)管MN，沿紙面以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。在管的N端固定一個(gè)電量為q的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），某時(shí)刻將小球釋放，小球?qū)?huì)沿管運(yùn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，小球的重力可忽略。在小球沿管從N運(yùn)動(dòng)到M的過程中，求小球所受各力分別對(duì)小球做的功。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A．圖中沒有閉合回路，所以不能形成感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，由于運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)導(dǎo)體棒圍成的橫截面積增大，由公式可知磁通量變化，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌形成閉合回路，所以可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；C．導(dǎo)線前，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，導(dǎo)線后，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，由對(duì)稱性可知，整個(gè)線圈磁通量為零，磁通量不隨電流的增大而變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；D．線圈向右移動(dòng)，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。故選B。2、B【解析】A.穿過某一面的磁通量為零，該處的磁感強(qiáng)度可能為零，也可能是由于該面與磁場平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零．故A錯(cuò)誤；B.磁場越強(qiáng)的地方，B越大，通電導(dǎo)線在該處受到的磁場力不一定大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時(shí)，通電導(dǎo)線在該處受到的磁場力為零，故B正確；C.磁場是客觀存在的，在磁極和通電導(dǎo)線周圍都存在磁場，與有無磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.磁感線的疏密反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，沿磁感線方向磁感強(qiáng)度的疏密情況不能確定，所以磁感強(qiáng)度的變化不能確定，故D錯(cuò)誤3、C【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，既有大小，又有方向；用來表示磁場強(qiáng)弱的物理量；故A正確；磁感應(yīng)線的切線方向表示磁場的方向，也與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故D答案正確；電流能夠產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與與電流的方向有關(guān)，即滿足安培定則，故B正確；而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向是磁場自身的屬性，與放在磁場中的電流受力的情況無關(guān)，故C是錯(cuò)誤的；因本題選錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故答案為C.4、D【解析】A．將A、B接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻變大，則電流減小，燈泡變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻不變，則電流不變，燈泡亮度不變，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D．將B、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻減小，電流變大，則燈泡變亮，選項(xiàng)D正確；故選D.5、C【解析】A．以b電場線為例，結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)軌跡、速度、合外力三者位置關(guān)系，可知該粒子在b電場線處受到的電場力向右，又由于粒子帶負(fù)電，所以該處電場強(qiáng)度向左，所以P點(diǎn)電勢大于Q點(diǎn)電勢，所以粒子在P點(diǎn)電勢能小于Q點(diǎn)．A錯(cuò)誤B．P點(diǎn)電場線比Q點(diǎn)密集，所以P點(diǎn)加速度大于Q點(diǎn)．B錯(cuò)誤C．從P到Q電場力做負(fù)功，所以P點(diǎn)動(dòng)能大于Q點(diǎn)，因此P點(diǎn)速度大于Q點(diǎn)，C正確D．因?yàn)槿讨皇茈妶隽Γ詣?dòng)能和電勢能之和是定值，D錯(cuò)誤6、C【解析】線框平面與磁場方向成30°，根據(jù)磁通量的定義為穿過線圈平面的有效的磁感線條數(shù)，有：；故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】A．B．由圖可知，R2與R3并聯(lián)后，再與R1串聯(lián)接在電源兩端，電容器與R3并聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向a端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減?。挥砷]合電路歐姆定律可知，電路中總電流增大，路端電壓減小，則R1兩端的電壓增大，可知并聯(lián)部分的電壓減小，電壓表讀數(shù)減??；由歐姆定律可知流過R3的電流減小，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知:流過R2的電流增大，則電流表示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．因R1電流增大，由可知，R1上消耗的功率增大，故C正確；D．因電容器兩板的電壓減小，板間場強(qiáng)減小，質(zhì)點(diǎn)P受到的向上電場力減小，故質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC。8、ABD【解析】電路的動(dòng)態(tài)分析?！驹斀狻緼．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端P由a向b滑動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器阻值減小，總電阻減小，由：可得，干路中電流增大，A正確；BC．R1上消耗電功率：由于干路中電流增大，可得，R1上消耗電功率不斷增大，B正確，C錯(cuò)誤；D．R2上消耗電功率為：其中，R2上的電壓：干路中電流增大，所以電壓減小，可得R2上消耗電功率不斷減小，D正確。故選ABD。9、ABD【解析】根據(jù)可知，若速度v0變成原來的兩倍，則電子的加速度變成原來的兩倍，故A正確；電子運(yùn)動(dòng)的周期為與速度的大小無關(guān)，若速度v0變成原來的兩倍，則軌道半徑加倍，但是電子若都從ac邊射出，軌跡如圖所示：則運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為，則電子飛出三角形所用的時(shí)間不變，故B正確；當(dāng)速度時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)半徑為，則由軌跡圖可知電子不能經(jīng)過c點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；因電子的軌跡與ab相切，由對(duì)稱可知，若電子經(jīng)過c點(diǎn)，則電子的運(yùn)動(dòng)軌跡與bc所在直線相切，故D正確。故選ABD考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)問題；關(guān)鍵是根據(jù)題目的條件找到粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和圓心的位置，能畫出軌跡圖即可進(jìn)行討論10、AC【解析】由題意可知，當(dāng)原來“右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時(shí)動(dòng)能比入射時(shí)小”，說明“電場力對(duì)粒子做負(fù)功”，電場力小于磁場力，即，則；現(xiàn)在，要“射出a、b板間區(qū)域時(shí)的動(dòng)能比入射時(shí)大”，就是要“電場力對(duì)粒子做正功”，電場力大于磁場力；電容器帶電量不變，根據(jù)、、，有；適當(dāng)減小兩金屬板的正對(duì)面積，場強(qiáng)增加，可能滿足，故A正確；電容器帶電量不變，改變極板間距離時(shí)，根據(jù)，板間的場強(qiáng)不變，故電場力不變，故B錯(cuò)誤；減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，可能有，故C正確；根據(jù)左手定則，及正電荷受到的電場力與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷與電場強(qiáng)度方向相反，則有：電場力大小與“粒子電性”無關(guān)，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】考查粒子在電場與磁場中，受到電場力與磁場力作用，掌握電場力對(duì)粒子做功，而磁場力對(duì)粒子不做功，并理解動(dòng)能定理與左手定則的應(yīng)用三、實(shí)驗(yàn)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.電壓應(yīng)從零開始變化（意思表達(dá)相似即可）②.A③.D④.E⑤.連接實(shí)物圖：⑥.如圖所示：⑦.增大【解析】（1）在用伏安法描繪這個(gè)燈泡的圖線的實(shí)驗(yàn)中，電壓要從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，所以電路圖選用圖1；（2）因燈泡的額定電壓為，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確，故只能選用的電壓表，故電壓表選A；由得，燈泡的額定電流，故電流表應(yīng)選擇的量程，故電流表選D；而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故滑動(dòng)變阻器選E；（3）對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖，注意電流從電流表電壓表正接線柱流入，如圖所示：（4）畫出的圖線如圖所示：由于圖線斜率的倒數(shù)等于電阻的阻值，則由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大12、①.甲②.3.0③.1.0【解析】（1）[1]甲圖中路端電壓測量準(zhǔn)確，由于電壓表分流導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差；乙圖中干路電流測量準(zhǔn)確，電流表分壓導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差；電壓表的內(nèi)阻較大，分流不明顯，電流表的內(nèi)阻和電源內(nèi)阻較為接近，分壓明顯，所以選擇甲電路圖合理；（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知與縱軸的截距為電動(dòng)勢：[3]斜率內(nèi)阻：四、計(jì)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）0.75N，方向向左；（2）2.5m/s2。【解析】（1）電路中總電流的大小為：所以導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小為：F