黑龍江省東部地區(qū)四校聯(lián)考2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

黑龍江省東部地區(qū)四校聯(lián)考2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項(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)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)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、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則A.帶電粒子速度大小一定改變`B.帶電粒子速度方向一定改變C.帶電粒子速度大小不變D.帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線2、如圖所示,在a、b、c三處垂直紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線,a、b、c是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),電流大小相等,a處電流在三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則O處磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A. B.C. D.3、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子從回旋加速器的磁場(chǎng)中獲得能量B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)周期的2倍C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時(shí)速度越大D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子4、某一電容器在正常的充電過(guò)程中，兩個(gè)極板間的電壓U隨電容器所帶電荷量Q的變化而變化。下圖中能夠正確反映U和Q關(guān)系的圖像是（）A. B.C. D.5、如圖所示，實(shí)線和虛線分別表示振幅和頻率均相同的兩列簡(jiǎn)諧橫波的波峰和波谷，此時(shí)M點(diǎn)是波峰與波峰的相遇點(diǎn)．設(shè)兩列波的振幅均為A，則A.再過(guò)四分之一周期，Q點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)B.圖中位于P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置C.M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，位移始終為2AD.從此刻起，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，M點(diǎn)的位移為零6、如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B.甲表是電流表，R增大時(shí)量程減小C.乙表是電壓表，R減小時(shí)量程增大D.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程減小二、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、在如圖所示電路中，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表A、V1、V2和V3的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表A、V1、V2和V3示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和AU3表示．下列說(shuō)法正確的是（）A不變，不變B.變大，變大C.變大，不變D.比值變大，比值不變8、用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，可以采用圖示a、b兩種方法把伏特表和安培表連入電路，這樣測(cè)量出來(lái)的電阻值與被測(cè)電阻的真實(shí)阻值比較，下列正確的是A.兩種接法的測(cè)量值都小于真實(shí)值B采用a圖接法，測(cè)量值小于真實(shí)值C.采用b圖接法，測(cè)量值大于真實(shí)值D.兩種接法的測(cè)量值都大于真實(shí)值9、關(guān)于某一閉合電路的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是A.外電路斷路時(shí)，路端電壓最高B.由U外＝IR可知，外電壓隨I增大而增大C.由U內(nèi)＝Ir可知，電源內(nèi)壓隨I的增大而增大D.由P＝IU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大10、如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子的重力，則A.該粒子帶正電B.A點(diǎn)與x軸的距離為C.粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t＝D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子的速度不變?nèi)?、?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）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材及代號(hào)如下：A．小燈泡L（3V、5Ω）；B．滑動(dòng)變阻器R（0~10Ω，額定電流1.5A）；C．電壓表V1（量程：0~3V，RV約5kΩ）；D．電壓表V2（量程：0~15V，RV約10kΩ）；E．電流表A1（量程：0~0.6A，RA約0.5Ω）；F．電流表A2（量程：0~3A，RA約0.1Ω）；G．鉛蓄電池、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求加在小燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從零調(diào)到額定電壓（1）為了減少誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電壓表______，電流表_______．（填寫器材前面的字母序號(hào)，如：A、B、C等．）（2）選出既滿足實(shí)驗(yàn)要求，又要減小誤差的實(shí)驗(yàn)電路圖________（3）根據(jù)所得到的小燈泡的相關(guān)數(shù)據(jù)描繪的伏安特性曲線如圖所示，若將該小燈泡串聯(lián)一阻值為2.0Ω的定值電阻后接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為0.5Ω的電池兩端，則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為_______W（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)用多用電表測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下操作：他先用多用表進(jìn)行粗測(cè)，選用×100檔測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度偏小。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到__________檔（填“×10”或“×1k”）。換檔后進(jìn)行正確操作，測(cè)量電壓表電阻時(shí)多用電表表盤的示數(shù)如圖，則該電壓表內(nèi)阻是_________kΩ。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）如圖為質(zhì)譜儀原理示意圖,電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后進(jìn)入粒子速度選擇器,選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右.已知帶電粒子能夠沿直線穿過(guò)速度選擇器,從G點(diǎn)垂直MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后,最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn).可測(cè)量出G、H間的距離為L(zhǎng).帶電粒子的重力可忽略不計(jì).求（1）.粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)速度v的大小.（2）.粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1的大小和方向.（3）.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B2的大小.14．（16分）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，電流表電阻不計(jì)(1)在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，磁通量的變化量ΔΦ＝_____，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q＝_________；(2)圖示時(shí)刻電流表的讀數(shù)為_____________；(3)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式e＝_____________15．（12分）如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面成角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連并靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度，桿向下運(yùn)動(dòng)至速度為零后，再沿軌道平面向上運(yùn)動(dòng)達(dá)最大速度，大小為，然后減速為零，再沿軌道平面向下運(yùn)動(dòng)一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)到靜止導(dǎo)軌與金屬桿的電阻忽略不計(jì)試求：(1)細(xì)桿獲得初速度瞬間，通過(guò)R電流大??；(2)當(dāng)桿速度為時(shí)離最初靜止時(shí)位置的距離；(3)桿由初速度開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

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】由于長(zhǎng)通電螺線管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向平行于螺線管的中心軸線，與正粒子的運(yùn)動(dòng)方向平行，則正粒子在磁場(chǎng)中不受洛倫茲力，正粒子重力又不計(jì)，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。A．帶電粒子速度大小一定改變`，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．帶電粒子速度方向一定改變，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．帶電粒子速度大小不變，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。2、B【解析】根據(jù)安培定則判斷得知：三根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向分別為：上面導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向水平向右，大小為B；下面左邊導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向斜向右下方，與水平成60°角，下面右邊導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向斜向右上方，與水平成60°角，則根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成可知，下面兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小為B，方向水平向右，所以三根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向水平向右，B正確，ACD錯(cuò)誤3、C【解析】回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑【詳解】A項(xiàng)：粒子從兩D形盒之間的加速電場(chǎng)中獲得能量，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的周期，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時(shí)速度越大，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)，知質(zhì)子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強(qiáng)度或交流電的周期，故D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等4、A【解析】根據(jù)可得由于電容器不變，因此電壓U和電量Q成正比，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5、B【解析】A．由圖知Q點(diǎn)是波谷和波谷疊加，正處在波谷，故A錯(cuò)誤；B．P、N兩點(diǎn)是波谷和波峰疊加，位移始終為零，即處于平衡位置，故B正確；C．由圖可知M點(diǎn)為波峰與波峰相遇，振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為2A，但并不是位移始終為2A，故C正確；D．M點(diǎn)為波峰與波峰相遇，半個(gè)周期后為波谷與波谷相遇，M點(diǎn)處于波谷，位移為，故D錯(cuò)誤6、B【解析】AB．甲表是電流表，R增大時(shí)，甲表中變阻器分流減小，量程減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．乙表是電壓表，R減小時(shí)，乙表中變阻器分壓減小，量程減小。R增大時(shí)，乙表中變阻器分壓增大，量程增大，故CD錯(cuò)誤。故選B。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、ACD【解析】根據(jù)歐姆定律得知，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，均不變，A正確；，變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，不變，B錯(cuò)誤C正確；，變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，不變，D正確【點(diǎn)睛】本題對(duì)于定值電阻，是線性元件有，對(duì)于非線性元件，8、BC【解析】?jī)煞N接法都有誤差：a圖為電流表外接法，誤差來(lái)源于電流表的示數(shù)不只是通過(guò)R的電流，還包括了電壓表的電流；b圖是電流表內(nèi)接法，誤差來(lái)源于電壓表的示數(shù)不只是電阻R的電壓，還包括了電流表的分壓，要根據(jù)測(cè)量值的計(jì)算式去分析偏大還是偏小【詳解】a圖接法：電流表的示數(shù)為通過(guò)電阻的電流和電壓表的電流之和，即I=IR+IV

電壓表的示數(shù)U是R兩端電壓的真實(shí)值，則，故B正確；b圖接法：電壓表的示數(shù)為R兩端的電壓和安培表兩端的電壓之和，即U=UR+UA

電流表的示數(shù)I是通過(guò)R的真實(shí)值，則，故C正確，AD錯(cuò)誤，故選BC.【點(diǎn)睛】待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時(shí)，電流表的分壓小，可忽略不計(jì)，用電流表內(nèi)接法．測(cè)量值偏大．待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電壓表的分流小，可忽略不計(jì)，用電流表外接法，測(cè)量值偏小9、AC【解析】A．外電路斷路時(shí)，外電路，有，所以有：則路端電壓最高，故A正確；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知外電壓隨I的增大而減小，而U外＝IR中，I的增大伴隨R的減小，故B錯(cuò)誤；C．針對(duì)某一電源來(lái)說(shuō)，內(nèi)阻r一定，故由U內(nèi)＝Ir可知電源的U內(nèi)隨I的增大而增大；故C正確；D．外功率P＝IU，隨著I的增大路端電壓U會(huì)減小，不能得到外功率與電流的關(guān)系；而由外功率:根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)分析可得，當(dāng)電源的內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，輸出功率最大，當(dāng)電流增大時(shí)，電源的輸出功率可能變大，也可能變小，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、BC【解析】根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：A．根據(jù)左手定則及曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷出此電荷帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)點(diǎn)A與x軸的距離為d，由圖可得：r-rcos60°=d所以d=0.5r而粒子的軌跡半徑為，則得A點(diǎn)與x軸的距離為：，故B正確；C．粒子由O運(yùn)動(dòng)到A時(shí)速度方向改變了60°角，所以粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ=60°，所以粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故C正確；D．由于粒子的速度的方向在改變，而速度是矢量，所以速度改變了，故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.C;②.E;③.C;④.0.80;【解析】（1）根據(jù)小燈泡的標(biāo)稱數(shù)據(jù)可明確最大電流和電壓，則可選取電壓表和電流表；同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定實(shí)驗(yàn)電路圖；（2）在燈泡的U-I圖象同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值是用該電源給小燈泡供電時(shí)的電壓與電流值，由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率【詳解】（1）由題意可知，額定電壓為3V，故電壓表選擇C；燈泡的額定電流約為0.6A，故電流表應(yīng)選擇E；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡電阻5Ω，電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.5Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，故應(yīng)選用C圖中的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）在燈泡伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，如圖所示，兩圖的交點(diǎn)表示燈泡的工作點(diǎn)，則可知，燈泡電壓為2.0V，電壓為0.4A，則燈泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W；【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路是實(shí)驗(yàn)常考問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵是根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器采用分壓接法還是采用限流接法，根據(jù)待測(cè)電路元件電阻大小與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法12、(1).×1k(2).22.0【解析】[1][2]．先用×100檔測(cè)量電阻Rx時(shí)，表頭指針向右偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，說(shuō)明所測(cè)電阻阻值較大，所選擋位太小，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，應(yīng)換用×1k檔，換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)