福建省福州瑯岐中學(xué)2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

福建省福州瑯岐中學(xué)2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、如圖所示為“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，將一個(gè)帶較長(zhǎng)鐵芯的線圈L、開關(guān)S和直流電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻沿鐵芯豎直跳起一定高度，待電路穩(wěn)定又落下來(lái)．某同學(xué)由此實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)，設(shè)想在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使套環(huán)跳起后不落下來(lái)，懸在線圈正上方，成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”，下列哪種方案可能實(shí)現(xiàn)他的設(shè)想（）A.增大直流電源的電壓 B.選用匝數(shù)更多的線圈C.把直流電源換成交流電源 D.選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)2、如圖所示,三個(gè)燈泡L1、L2、L3的阻值關(guān)系為R1<R2<R3,電感線圈L的直流電阻可忽略,D為理想二極管,開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí),下列判斷正確的是()A.L1逐漸變暗,L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗B.L1逐漸變暗,L2立即熄滅,L3先變亮,然后逐漸變暗C.L1立即熄滅,L2、L3均逐漸變暗D.L1、L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗3、A、B是兩個(gè)完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦式交變電流，則兩電熱器的電功率PA∶PB等于()A.5∶4 B.3∶2C.∶1 D.2∶14、下列物理量屬于標(biāo)量的是（）A.速度 B.位移C.功 D.電場(chǎng)強(qiáng)度5、1957年，科學(xué)家首先提出了兩類超導(dǎo)體的概念，一類稱為I型超導(dǎo)體，主要是金屬超導(dǎo)體，另一類稱為II型超導(dǎo)體（載流子為電子），主要是合金和陶瓷超導(dǎo)體．I型超導(dǎo)體對(duì)磁場(chǎng)有屏蔽作用，即磁場(chǎng)無(wú)法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，而Ⅱ型超導(dǎo)體則不同，它允許磁場(chǎng)通過(guò)．現(xiàn)將一塊長(zhǎng)方體Ⅱ型超導(dǎo)體通入穩(wěn)恒電流I后放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（）A.因?yàn)榘才嗔κ锹鍌惼澚Φ暮暧^體現(xiàn)，所以在任何情況下安培力對(duì)超導(dǎo)體都不做功B.超導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生了熱能C.超導(dǎo)體表面上a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φa<φbD.超導(dǎo)體中電流I越大，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差越小6、下列各圖中，已標(biāo)出電流及電流磁場(chǎng)的方向，其中正確的是（）A.B.C.D.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、日本福島核電站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用質(zhì)譜儀可分析碘的各種同位素．如圖所示，電荷量均為＋q的碘131和碘127質(zhì)量分別為m1和m2，它們從容器A下方的小孔S1進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)(入場(chǎng)速度忽略不計(jì))．經(jīng)電場(chǎng)加速后從S2小孔射出，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上．下列說(shuō)法正確的是A.磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里B.碘131進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為C.碘131與碘127在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差值為D.打到照相底片上的碘131與碘127之間的距離為8、在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場(chǎng)中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的v－t圖，可能正確的是：（）A. B.C. D.9、如圖所示，磁流體發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)電電極，兩極間距為，極板長(zhǎng)和寬分別為和，這兩個(gè)電極與可變電阻相連，在垂直前后側(cè)面的方向上有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為．發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體——等離子體，等離子體以速度向右流動(dòng)，并通過(guò)專用通道導(dǎo)出．不計(jì)等離子體流動(dòng)時(shí)的阻力，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，則A.運(yùn)動(dòng)的等離子體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B.可變電阻中的感應(yīng)電流方向是從到C.若可變電阻的阻值為，則其中的電流為D.若可變電阻的阻值為，則可變電阻消耗的電功率為10、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.1g、電荷量為510-4C的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在傾角為=30的足夠長(zhǎng)光滑絕緣斜面頂端，斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，小滑塊運(yùn)動(dòng)一段距離l后離開斜面，已知g=10m/s2，則（）A.小滑塊帶正電B.小滑塊帶負(fù)電C.l=1.2mD.小滑塊離開斜面的瞬時(shí)速率為2m/s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(guò)程。11．（6分）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線相連(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測(cè)量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號(hào))之間12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)用伏安法測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．除待測(cè)干電池外，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的主要器材有：電壓表V（量程，內(nèi)阻未知）；電流表A（量程，內(nèi)電阻）；電阻箱（）；滑動(dòng)變阻器（）；開關(guān)；導(dǎo)線若干(1)用圖甲的電路測(cè)定電壓表V的內(nèi)阻．將調(diào)到，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移到_________（選填“左端”“右端”或“任意”）位置．然后閉合開關(guān)；(2)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，讓電壓表滿偏；(3)保持滑動(dòng)觸頭位置不變，反復(fù)調(diào)節(jié)．當(dāng)電壓表的示數(shù)為時(shí)，的值為，則電壓表的內(nèi)阻為_______；(4)為滿足用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻對(duì)器材的要求，并保證實(shí)驗(yàn)的精確度，應(yīng)將電壓表的量程擴(kuò)大為原量程的倍，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為_______；(5)設(shè)計(jì)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)_________（圖中標(biāo)明器材符號(hào)）；(6)多次改變滑動(dòng)變阻器接入電路的值，記錄多組電壓表V的示數(shù)與電流表A的示數(shù)，經(jīng)描點(diǎn)、連接得到圖像如圖乙所示．根據(jù)圖像可求得該干電池的電勢(shì)______；內(nèi)電阻___________．（結(jié)果均保留位小數(shù)）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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如下圖，電子自靜止開始經(jīng)M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d的、足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、N兩極間的電壓為U。（已知電子的質(zhì)量為m，電量為e）(1)若電子從磁場(chǎng)右邊界P點(diǎn)穿出，偏離入射方向的距離為，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)若僅把MN兩板間的電壓變?yōu)?，求電子在該勻?qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為、電荷量為的小球從距地面一定高度的點(diǎn)，以初速度沿著水平方向拋出，已知在小球運(yùn)動(dòng)的區(qū)域里，存在著一個(gè)與小球的初速度方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如果測(cè)得小球落地時(shí)的速度方向恰好是豎直向下的，且已知小球飛行的水平距離為，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？（2）小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的電勢(shì)差為多大？（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能為多大？15．（12分）如圖所示，相距為D、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；pOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從H（0，A）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限，經(jīng)Op上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限．求：（1）離子在金屬板M、N間的運(yùn)動(dòng)速度；（2）離子的比荷；（3）離子在第Ⅰ象限的磁場(chǎng)區(qū)域和無(wú)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比

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、C【解析】增大直流電源的電壓，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會(huì)掉下來(lái)，故A錯(cuò)誤．選用匝數(shù)更多的線圈，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會(huì)掉下來(lái)，故B錯(cuò)誤．把直流電源換成交流電源，則在線圈中始終有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則套環(huán)總受安培力作用，這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來(lái)，懸在線圈正上方，成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”，選項(xiàng)C正確；選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)，同樣在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只是跳起更高，但還會(huì)掉下來(lái)，故D錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：此題要理解套環(huán)跳起的原因以及懸浮的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化2、B【解析】開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí),由于R1<R2<R3,則通過(guò)三個(gè)燈泡的電流大小關(guān)系為I1>I2>I3,開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí),電感線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙通過(guò)它的電流的減小,由于二極管的反向截止作用,L2立即熄滅,電感線圈、L1、L3組成閉合回路,L1逐漸變暗,通過(guò)L3的電流由I3變?yōu)镮1,再逐漸減小,故L3先變亮,然后逐漸變暗,故B正確.3、A【解析】據(jù)題意，通過(guò)電熱器A的電流有效值為：,即：，則電熱器A的電功率為：,通過(guò)電熱器B得到電流有效值為：，則電熱器B的電功率為：，故選項(xiàng)A正確考點(diǎn)：本題考查交變電流的有效值的計(jì)算4、C【解析】速度、位移和電場(chǎng)強(qiáng)度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功只有大小，無(wú)方向，是標(biāo)量，故選C.5、C【解析】超導(dǎo)體的電阻為零，故不會(huì)產(chǎn)生熱能；超導(dǎo)體所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力等于其內(nèi)部所有電荷定向移動(dòng)所受洛倫茲力的合力；根據(jù)左手定則判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定電勢(shì)的高低；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式，抓住穩(wěn)定時(shí)洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡得出電勢(shì)差的表達(dá)式，從而分析判斷【詳解】安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力可以做功，故A錯(cuò)誤；超導(dǎo)體電阻為零，超導(dǎo)體沒有在內(nèi)部產(chǎn)生熱能，故B錯(cuò)誤；載流子為電子，根據(jù)左手定則知，負(fù)電荷向上偏，超導(dǎo)體表面上a帶負(fù)電，φa＜φb，故C正確；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=neSv，可得電子定向移動(dòng)速度v=，穩(wěn)定時(shí)，洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，即evB=e，整理得，所以電流越大，電勢(shì)差越大，故D錯(cuò)誤．故選C【點(diǎn)睛】本題考查電流的微觀本質(zhì)、安培力和洛倫茲力，明確超導(dǎo)體無(wú)電阻，故不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)能即可6、D【解析】A、直線電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，直線電流右邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，左邊磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．故A錯(cuò)誤B、線框的電流方向向上，根據(jù)安培定則知，從上往下看，磁場(chǎng)的方向逆時(shí)針方向．故B錯(cuò)誤C、根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向右．故C錯(cuò)誤D、由于電流的方向逆時(shí)針方向（從上向下），根據(jù)安培定則知，磁場(chǎng)方向應(yīng)該是向上．故D正確故選D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、BD【解析】A、根據(jù)粒子帶正電，結(jié)合左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；B、由動(dòng)能定理知，粒子在電場(chǎng)中得到的動(dòng)能等于電場(chǎng)對(duì)它所做的功，解得：，故B正確；C、根據(jù)周期公式，因運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為周期的一半，則有：在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差值為：，故C錯(cuò)誤；D、由洛倫茲力提供向心力，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則有，即，由此可得它們的距離之差,故D正確；

故選BD【點(diǎn)睛】考查電場(chǎng)力與洛倫茲力對(duì)粒子的作用，理解動(dòng)能定理與牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，注意所求距離與半徑的關(guān)系，同時(shí)注意周期與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系8、CD【解析】根據(jù)楞次定律的“來(lái)拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線框的有效切割磁感線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時(shí)間圖像的斜率再減小，故AB錯(cuò)誤；由于不知道當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)重力和安培力的關(guān)系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確9、CD【解析】由題，運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源；根據(jù)電阻定律求解內(nèi)電阻，根據(jù)左手定則判斷電流方向，根據(jù)平衡條件判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并計(jì)算電功率【詳解】根據(jù)平衡有：，解得電源的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv，故A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向下，故電流向上經(jīng)過(guò)電源，向下經(jīng)過(guò)電阻，即可變電阻R中的感應(yīng)電流方向是從P到Q，故B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：，則可變電阻消耗的電功率為，故CD正確，故選CD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)通過(guò)電荷的平衡求出電動(dòng)勢(shì)的大小，會(huì)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流10、AC【解析】AB、由題意知，小滑塊運(yùn)動(dòng)一段距離l后離開斜面，則小滑塊受到的洛倫茲力垂直斜面向上，根據(jù)左手定則可知小滑塊帶正電，故A正確，B錯(cuò)誤CD、由題意知，當(dāng)滑塊離開斜面時(shí)，有：Bqv=mgcos，解得v==2m/s；滑塊在離開斜面之前一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a=gsin=5m/s2，由v2=2al，解得l==1.2m，故C正確，D錯(cuò)誤三、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(guò)程。11、①.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過(guò)導(dǎo)線相連（2）UH-I圖線如圖所示根據(jù)知，圖線的斜率為，解得霍爾系數(shù)為：k=1.5×10-3V?m?A-1?T-1（3）為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向b，S2擲向c，為了保護(hù)電路，定值電阻應(yīng)串聯(lián)在S1，E（或S2，E）之間12、①.左端②.996.3③.996.3④.⑤.1.66⑥.0.92【解析】(1)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移到左端，防止閉合開關(guān)時(shí)電壓表超量程(3)電壓表滿偏即指向，保持不變，由于接入電