湖南省株洲市醴陵四中2025屆高二物理第一學(xué)期期末預(yù)測試題含解析

湖南省株洲市醴陵四中2025屆高二物理第一學(xué)期期末預(yù)測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、某組同學(xué)在實驗室利用如圖所示的電路圖連接好電路，并用于測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r．調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1測量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖所示的兩條U-I直線．則有（）A.圖象中的圖線乙是電壓表V1的測量值所對應(yīng)的圖線B.由圖象可以得出電源電動勢和內(nèi)阻分別是E=1.50V，r=1.0ΩC.當(dāng)該電源只給定值電阻R0供電時R0消耗的功率為0.55WD.圖象中兩直線的交點表示在本電路中該電源的效率達(dá)到最大值2、把小磁針放入水平向右的勻強(qiáng)磁場B中，下列圖中小磁針靜止時N極指向正確的是（）A. B.C. D.3、如圖，a、b、c三個粒子由同一點沿垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場.以下說法錯誤的是（）A.a和b在電場中運動的時間相等B.電場力對b做的功比對a做的功多C.進(jìn)入電場時，c的速度最大，a的速度最小D.若想讓c也打在下極板上，可增大兩板間的電壓4、水平長直導(dǎo)線中有恒定電流I通過，導(dǎo)線正下方的電子初速度方向與電流方向相同，如圖所示，則電子的運動情況是()A.沿路徑Oa運動B.沿路徑Ob運動C.沿路徑Oc運動D.沿路徑Od運動5、下面關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是()A.計算火車通過站臺時間可把火車看成質(zhì)點B.研究沿地面翻滾前進(jìn)的體操運動員的動作時，可把運動員看成質(zhì)點C.螞蟻很小，可把螞蟻看成質(zhì)點D.研究地球的公轉(zhuǎn)時可把地球看成質(zhì)點6、如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖．重力均可忽略的帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點的初速度為零)后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則()A.a的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量 B.a的電荷量一定大于b的電荷量C.在磁場中a運動的時間一定小于b運動的時間 D.a的比荷一定大于b的比荷二、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、圖示為某電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖像。當(dāng)時，在此電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法正確的是（）A.帶電粒子將始終向同一個方向運動 B.3s末帶電粒子回到原出發(fā)點C.0~1s內(nèi)電場力做正功 D.0~4s內(nèi)，電場力做的總功為08、如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象．如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有()A.R接到a電源上，電源的效率較高B.R接到b電源上，電源的輸出功率較小C.R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D.R接到b電源上，電阻發(fā)熱功率和電源的效率都較高9、如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的兩只燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下面說法中正確的是（）A合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B.合上開關(guān)S接通電路時，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會才熄滅D斷開開關(guān)S切斷電路時，A1、A2都要延遲一會再熄滅10、某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是()A.加5V電壓時，導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小C.由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D.該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻三、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)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻（）一個、開關(guān)兩個、導(dǎo)線若干．電路圖如圖所示;①在圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接_______②請完成下列主要實驗步驟：A．檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖所示，讀得電阻值是____；B．將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49V；C．將開關(guān)S2________，電壓表的示數(shù)是1.16V；斷開開關(guān)S1③使用測得的數(shù)據(jù)，計算出干電池的內(nèi)阻是________（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）為研究某一蓄電池組，某興趣小組將一塊舊的電池組充滿電，準(zhǔn)備利用下列器材測量電池組的電動勢和內(nèi)電阻A.待測電池組，電動勢約為4V，內(nèi)阻約幾歐姆B.直流電壓表、（量程均可滿足要求，均可視為理想電表）C.定值電阻（未知）D.滑動變阻器R，最大阻值（已知）E.導(dǎo)線和開關(guān)（1）現(xiàn)利用以上器材，設(shè)計一個電路如圖甲所示，完成對待測電池組的電動勢和內(nèi)阻的測量（2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻，方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值，再閉合開關(guān)，電壓表和的讀數(shù)分別為、，則=_______（用、、表示）（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表和多組數(shù)據(jù)、，描繪出圖象（橫軸為），圖線斜率絕對值為k，與橫軸的截距值為a，則電池組的電動勢E=____，內(nèi)阻r=____（用k、a、表示）（4）經(jīng)測量得到該電池組的電動勢為E=4.0V，內(nèi)阻r=1Ω，現(xiàn)用該電池組與定值電阻串聯(lián)，然后與兩個相同的燈泡構(gòu)成如圖乙所示的電路，燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示，則每個燈泡的實際功率約為______W（結(jié)果保留兩位小數(shù)）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，MN、PQ為兩條平行的光滑金屬直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°，M、P之間接有電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r，現(xiàn)從靜止釋放金屬桿ab，測得最后的最大速度為v1，已知軌道間距為L，重力加速度取g，軌道足夠長且電阻不計，求：（1）電阻箱接入電路的電阻多大？（2）若當(dāng)金屬棒下滑的距離為s時，金屬棒的加速度大小為a，則此時金屬棒運動的時間為多少？14．（16分）如圖所示，在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直擋板，其上有一小孔P，OP之間足夠遠(yuǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量，帶電量q=+2×10-14C的粒子，從小孔以速度水平射向磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、方向垂直紙面向外的一圓形磁場區(qū)域，且在飛出磁場區(qū)域后能垂直打在OA面上，粒子重力不計．求：(1)粒子在磁場中圓周運動的半徑;(2)粒子在磁場中運動的時間；(3)圓形磁場區(qū)域的最小面積；(4)若磁場區(qū)域為正三角形且磁場方向垂直紙面向里，粒子運動過程中始終不碰到豎直擋板，其他條件不變，則此正三角形磁場區(qū)域的最小面積為多少；(5)若磁場區(qū)域為矩形且磁場方向垂直紙面向里，粒子運動過程中始終不碰到豎直擋板，其他條件不變，求：此矩形磁場區(qū)域的最小面積？15．（12分）某粒子源向周圍空間輻射帶電粒子，工作人員欲通過質(zhì)譜儀測量粒子的比荷，如圖所示，其中S為粒子源，A為速度選擇器，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，兩板間電壓為U，板間距離為d時，僅有沿軸線方向射出的粒子通過擋板P上的狹縫進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，磁場的方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，磁場右邊界MN平行于擋板，擋板與豎直方向夾角為α，最終打在膠片上離狹縫距離為L的D點，不計粒子重力。求：（1）射出粒子的速率；（2）射出粒子的比荷；（3）MN與擋板之間的最小距離。

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】由圖可知，V1測電源的路端電壓，V2測量R0兩端的電壓；則兩條U-I圖象表示的意義不同，根據(jù)圖象的意義可知交點的意義，并求出電源的輸出功率及定值電阻R0上消耗的功率【詳解】A項：由圖可知，V1測電源的路端電壓，V2測量R0兩端的電壓，路端電壓隨電流增大而減小，定值電阻兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖象可知，圖線甲是電壓表V1的測量值所對應(yīng)的圖線，圖線乙是V2的測量值所對應(yīng)的圖線，故A錯誤；B項：由電源的U-I圖象可知，圖象與總軸的交點縱軸坐標(biāo)軸是1.5，則電源電動勢E=1.5V，電源內(nèi)阻r=，故B正確；C項：兩圖象交點表示兩電壓表示數(shù)相等，此時滑動變阻器接入電路的阻值為零，只有定值電阻接在電源兩端，由圖象可知，此時電阻兩端電壓為1V，電路電流為0.5A，則當(dāng)該電源只給定值電阻R0供電時R0消耗的功率P=UI=1×0.5=0.5W，故C錯誤；D項：電源的效率為：，外電路電阻R越大，電源效率越高，圖象兩直線相交時，外電路電阻最小，電源效率最低，故D錯誤故選B【點睛】本題考查測定電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)處理方法，要結(jié)合電路分析圖線的意義，注意分析交點及截距等圖象給出的隱含條件2、D【解析】圖為勻強(qiáng)磁場，磁場方向為水平向右，則小磁針靜止時N極的指向與磁場方向一致。故選D。3、B【解析】A．粒子的質(zhì)量和電量相同，知加速度相同。a、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)，a、b運動的時間相等，c的運動時間最短，A正確；B．a(chǎn)、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，粒子的質(zhì)量和電量相同，即受到的電場力相等，根據(jù)可知電場力對兩粒子做功相等，B錯誤；C．因為又因為垂直電場方向上做勻速直線運動，所以C正確；D．要使c粒子也打在極板上，即要求c粒子的豎直方向上的位移增大，可以增大粒子運動的加速度，即增大兩極板間的電壓，D正確。本題選錯誤的，故選B。4、D【解析】根據(jù)右手定則可得在導(dǎo)線下方的磁感線強(qiáng)度方向為垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可得電子受到的洛倫茲力反向向下，由于越遠(yuǎn)離導(dǎo)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱，根據(jù)半徑公式可得粒子運動的半徑越來越大，故D正確考點：考查了右手定則和左手定則，以及帶電粒子在磁場中的運動【名師點睛】該題考查的知識點較多，首先是右手定則，知道通電直導(dǎo)線周圍的磁場的分布；其次是左手定則，會熟練的判斷帶電粒子受到的洛倫茲力的方向，尤其是電子的受力方向的判斷；再者是當(dāng)磁場變化后，會用來判斷半徑的變化5、D【解析】A.火車長度大于站臺的長度，故計算火車通過站臺的時間時不能看作質(zhì)點，故A錯誤；B.研究沿地面翻滾前進(jìn)的體操運動員的動作時不能把運動員看成質(zhì)點，點沒有動作，故B錯誤；C.螞蟻雖小，但研究螞蟻的爬動姿態(tài)時，不能把螞蟻看成質(zhì)點，故C錯誤；D.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，地球大小相對于地球和太陽之間距離來說太小了，完全可以忽略，此時可以看成質(zhì)點，故選項D正確6、D【解析】ABD．設(shè)粒子經(jīng)電場加速后的速度大小為v，磁場中圓周運動的半徑為r，電荷量和質(zhì)量分別為q、m，打在感光板上的距離為S。根據(jù)動能定理，得解得：由解得：則得到：由圖，Sa＜Sb，U、B相同，則故AB錯誤，D正確；C．根據(jù)粒子做勻速圓周運動，周期公式，可知，它們的周期相同，由于運動的時間是周期的一半，因此磁場中a運動的時間一定等于b運動的時間，故C錯誤；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】由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內(nèi)的加速度為第2s內(nèi)加速度因此先加速1s再減小0.5s時速度為零，接下來0.5s將反向加速，v-t圖象如圖所示A．帶電粒子在前1秒勻加速運動，在第二秒內(nèi)先做勻減速后反向加速，所以不是始終向一方向運動，故A錯誤；B．根據(jù)速度時間圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知，在t=3s時，帶電粒子回到出發(fā)點，故B正確；C．由圖可知，粒子在第1s內(nèi)做勻加速運動，電場力做正功，故C正確；D．因為第4s末粒子的速度不為零，因為粒子只受電場力作用，根據(jù)動能定理知0~4s內(nèi)電場力做的總功不為零，故D錯誤。故選BC。8、BC【解析】ABC．由圖象知：接a時，η＝50%，接b時，η＞50%(圖中虛線長與縱截距的比值為效率)，在U－I圖象中，面積表示功率，顯然接a時功率大，故A錯誤，BC正確；D．當(dāng)電阻R與電源組成閉合電路時，電阻R的U-I圖線與電源的U-I圖線的交點表示工作狀態(tài)，交點的縱坐標(biāo)表示電壓，橫坐標(biāo)表示電流，由圖可知，接b時，工作狀態(tài)下的電流與電壓的乘積較小，所以接b時，電阻的熱功率小，故D錯誤9、AD【解析】AB．合上開關(guān)S接通電路，A2立即亮，線圈對電流的增大有阻礙作用，所以通過A1的電流慢慢變大，最后兩燈泡的電壓一樣大，所以一樣亮。故A正確，B錯誤；CD．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，通過A2的原來的電流立即消失，線圈對電流的減小有阻礙作用，所以通過A1的電流會慢慢變小，并且通過A2，所以兩燈泡一起過一會兒熄滅。故C錯誤，D正確。故選AD。10、AB【解析】A．加5V的電壓時，電流為1.0A，則由歐姆定律可知，導(dǎo)體的電阻為：ΩA正確；BC．因I-U圖像上各點與原點連線的斜率的倒數(shù)等于電阻，由圖可知，隨著電壓的減小，圖象上的點與原點連線的斜率變大，則可知導(dǎo)體的電阻不斷減小，B正確，C錯誤；D．該元件是非線性元件，也能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下電阻，D錯誤。故選AB。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、①.②.20Ω③.閉合④.0.69Ω【解析】①實物連線如圖②電阻箱的阻值為2×10Ω=20Ω③測量電源電動勢和內(nèi)阻主要采取的方法是通過改變外電阻改變路端電壓，利用E=U+Ir得到方程組求解，所以本題中通過通斷開關(guān)改變外電阻④由閉合電路歐姆定律有E=U1+I1r；E=U2+I2r解得內(nèi)阻r=0.69Ω【點睛】難度中等，要理解本實驗的實驗原理，是通過閉合電路歐姆定律測量的，即公式E=U+Ir的應(yīng)用，通過多次改變路端電壓和電流得到方程組求解出電源電動勢和內(nèi)阻12、①.（1）②.（2）ka③.（3）④.（4）0.75W（0.73~0.78）【解析】（2）滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電流相等：，所以（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，整理得：，所以，，所以，（4）將定值電阻歸到電源內(nèi)阻，得到新電源：，設(shè)每個燈泡的電壓為，則：，將關(guān)系畫到圖像中（如圖），讀出橫軸周對應(yīng)的電流0.5A，電壓1.5V，即為每個燈泡的電流和兩端電壓，乘積求得功率：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)根據(jù)受力平衡結(jié)合閉合電路歐姆定律以及公式E=BLv，聯(lián)立即可求出電阻箱接入電路的電阻；(2)根據(jù)加速度的值結(jié)合牛頓第二定律，求出末速度大小，再利用微積分法對整個過程運用動量定理，聯(lián)立即可求出若當(dāng)金屬棒下滑的距離為s時，金屬棒的加速度大小為a時金屬棒運動的時間【詳解】(1)設(shè)電阻箱接入電路的電阻為R1，當(dāng)金屬桿以最大速度下滑時根據(jù)平衡可得：mgsinθ=BIL根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E=BLv1；聯(lián)立解得：；(2)設(shè)金屬棒下滑的距離為s時，金屬棒的速度為v2，根據(jù)牛頓第二定律可得：解得：根據(jù)動量定理有：整體過程中：設(shè)整個過程的時間整個過程的速度變化量：∑△v=v2，整個過程的位移∑v△t=s代入可得：解得：【點睛】本題綜合考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律等以及電磁感應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)化，綜合性強(qiáng)，對學(xué)生能力的要求較高，其中安培力的分析和計算是關(guān)鍵，難點在于第（2）問中微積分法的運用14、(1)0.3m(2)(3