江蘇南京市2025屆物理高二上期末綜合測試試題含解析

江蘇南京市2025屆物理高二上期末綜合測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點的初速度為3m/sB.質(zhì)點所受的合外力為3NC.2s末質(zhì)點速度大小為10m/sD.2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為17m2、如圖所示，兩足夠長光滑平行金屬導軌間距為L，導體棒MN垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處在垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B。電容器的電容為C，除電阻R外，導軌和導體棒的電阻均不計。現(xiàn)給導體棒MN一初速度，使MN向右運動，下列判斷正確的是（）A.MN最終勻速B.R中有從右向左的恒定電流C.MN向右做減速運動，最終停止D.MN兩端電勢差總大于電容器兩極板間的電勢差3、如圖所示，電荷量為-q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心，垂線上的a、b兩點關(guān)于薄板對稱，到薄板的距離都是d．若圖中a點的電場強度為零，則b點的電場強度大小和方向分別為（靜電力常數(shù)k）A.kq/d2，垂直薄板向左B.8kq/9d2，垂直薄板向右C.kq/9d2，垂直薄板向左D.10kq/9d2，垂直薄板向右4、如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，是圓的一條水平直徑.一帶電粒子從點射入磁場，速度大小為，方向斜向上與成角時，粒子恰好從點飛出磁場，在磁場中運動的時間為；若相同的粒子從點沿方向射入磁場，速度大小為，則粒子在磁場中運動的時間為(不計帶電粒子所受重力)（）A. B.C. D.5、下列關(guān)于簡諧運動回復力的說法正確的是A.回復力是指物體回到平衡位置的力，它只能由物體受到的合外力來提供B.回復力可以是物體所受到的某一個力的分力C.回復力的方向總是跟物體離開平衡位置的位移方向相同D.回復力的方向總是跟物體的速度方向相反6、如圖所示，已知長直通電導線在周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小與電流成正比、與該點到導線的距離成反比.4根電流大小相同的長直通電導線a、b、c、d平行放置，它們的橫截面的連線構(gòu)成一個正方形，O為正方形中心，a、b、c中電流方向垂直紙面向里，d中電流方向垂直紙面向外，則a、b、c、d長直通電導線在O點產(chǎn)生的合磁場的磁感應強度()A.大小為零B.大小不為零，方向由O指向dC.大小不為零，方向由O指向cD.大小不為零，方向由O指向a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、如圖所示，帶負電的小球穿在一根絕緣粗糙細桿上，桿與水平方向成θ角，整個空間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場B.現(xiàn)給小球一初速度，使小球沿桿向下運動，小球經(jīng)過a點時動能為10J，到達c點時動能減為零，b為ac的中點，那么帶電小球在運動過程中()A.到達c點后保持靜止B.受到的彈力增大C.在b點時動能為5JD.在ab段克服摩擦力做的功與bc段克服摩擦力做的功相等8、如圖所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA＝OB，都用長L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A.將小球A、B的質(zhì)量都增大到原來的2倍B.將小球B的質(zhì)量增大到原來的8倍C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增大到原來的2倍9、三條在同一平面（紙面）內(nèi)的長直絕緣導線組成一等邊三角形，在導線中通過的電流均為I，方向如圖所示．a(chǎn)、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應頂點的距離相等．將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是（）A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D.a處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里10、A、B兩個帶電粒子同時從勻強磁場的直線邊界上的M、N點分別以45°和30°(與邊界的夾角)射入磁場，又同時分別從N、M點穿出，如圖所示．設邊界上方的磁場范圍足夠大，下列說法中正確的是()A.A粒子帶正電，B粒子帶負電B.A、B兩粒子運動半徑之比為1∶C.A、B兩粒子速率之比為1∶D.A、B兩粒子的比荷之比為3∶2三、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）利用如圖所示裝置，通過半徑相同的兩小球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中AB是斜槽,BC是水平槽，斜槽與水平槽之間平滑連接．圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影．實驗時，先讓球1從斜槽軌道上的某位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的一記錄紙上，留下痕跡，多次重復上述操作，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP．再把球2放在水平槽末端的位置，讓球1仍從原位置由靜止開始滾下，與球2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下落點痕跡，多次重復上述操作，分別找到球1和球2相撞后的平均落點M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．測得球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2.(1)實驗中必須滿足的條件是____________A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B.斜槽軌道末端的切線水平C.球1每次從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D.兩小球的質(zhì)量相等(2)若所測物理量滿足表達式________時，可以說明兩球在碰撞過程中動量守恒(3)若所測物理量滿足表達式________時，可以說明兩球的碰撞為彈性碰撞(4)實驗時盡管沒有測量兩小球碰撞前后速度，也同樣可以驗證動量是否守恒，其原因是:____________________12．（12分）某同學研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)電壓表V(量程3V，內(nèi)阻3kΩ)電流表A(量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω)固定電阻(阻值1000Ω)滑動變阻器R(阻值0～9.0Ω)電源E(電動勢5V，內(nèi)阻不計)開關(guān)S，導線若干（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖____（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻___(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率____(填“增大”“不變”或“減小”)（3）用另一電源(電動勢4V，內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率，閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為___W．(結(jié)果均保留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）一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表．請根據(jù)表計算規(guī)格后輪驅(qū)動直流電機車型26英寸額定輸出功率120W整車質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載量120kg額定電流4.0A（1）此車電機的內(nèi)阻；（2）電機以額定值正常工作時的機械效率；（3）在額定電壓下，電機突然卡死時，電機的總功率14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標系內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B；一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子，自軸正半軸上處的點，以速度垂直于軸射入電場，經(jīng)軸上處的P點進入磁場，最后以垂直軸的方向射出磁場。不計粒子重力，求：(1)電場強度大??；(2)粒子射出電場時速度v的大小和方向；(3)粒子在磁場中運動的軌跡半徑和時間。

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．由圖可知，質(zhì)點x軸方向初速度為vx=3m/s，y軸方向初速度因此質(zhì)點的初速度為：故A錯誤；B．在y軸方向做勻速直線運動，外力為零，因此質(zhì)點所受的合外力大小等于x軸方向的力的大小，即：故B正確；C．2s末質(zhì)點在x方向的速度為6m/s，在y方向上的速度為4m/s，則合速度大小為選項C錯誤；D．2s末質(zhì)點在x方向的位移為在y方向上的位移為8m，則合位移大小為選項故D錯誤。故選B。2、A【解析】ACD．導線MN以某一初速度向右運動后，切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，給電容器充電，電路中有充電電流，MN受到向左的安培力而做減速運動，電容器板間電勢差逐漸增大，當MN兩端電勢差等于電容器兩極板間的電勢差時，電路中沒有電流，MN不再受安培力而做勻速運動，故A正確，CD錯誤。B．經(jīng)足夠長時間后，R中沒有電流，故B錯誤。故選A。3、D【解析】求解本題的關(guān)鍵是明確點電荷場強的公式及合場強為零的含義，及其帶點薄板產(chǎn)生場強的特點【詳解】因為a點的合場強為零，根據(jù)場強疊加原理可知，帶電薄板與點電荷-q在a點的場強大小相等，方向相反，故帶電薄板在a點的場強大小為，方向垂直薄板向左；根據(jù)薄板電場的對稱性可知，薄板在b點處的場強大小也為，方向垂直薄板向右；點電荷在b點處的場強大小為：，方向垂直薄板向右；故b點處合場強為，方向垂直薄板向右故本題選D【點睛】熟記點電荷的場強公式，理解合場強為零的含義，掌握帶點薄板產(chǎn)生場強的特點4、D【解析】根據(jù)周期公式可得，同一粒子在磁場中運動時的運動的周期相同，當速度的大小為2v時，圓周運動的圓心為，圓弧所對的圓心角為，當速度的大小為v時，圓周運動的圓心在，兩種情況下的軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系可知所對的圓心角為，則粒子的運動的時間為2t；選D.【點睛】粒子在磁場中運動，運動的時間周期與粒子的速度的大小無關(guān)，分析粒子的運動的情況，可以判斷粒子的運動的時間5、B【解析】AB．回復力是做簡諧運動的物體所受到的指向平衡位置的合力，不一定是合力，可以是物體所受到的某一個力的分力，故A錯誤，B正確；CD．回復力的方向總是指向平衡位置，回復力的方向總是跟物體離開平衡位置的位移方向相反，可能跟物體的速度方向相反，也可能跟物體的速度方向相同，故CD錯誤6、D【解析】根據(jù)安培定則判斷磁場方向，再根據(jù)矢量疊加可以求出O點的合磁場方向【詳解】由安培定則可知，a、c中電流方向相同，兩導線在O處產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小相等、方向相反，合磁場的磁感應強度為零；b、d兩導線中電流方向相反，由安培定則可知，兩導線在O處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度方向均由O指向a，故D選項正確．ABC錯；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、AB【解析】AB、若，小球受桿彈力垂直桿向下，隨速度減小彈力減小，小球受摩擦力減小，當時，小球勻速運動；若，小球與桿無彈力，速度增大，小球受桿彈力垂直桿向下，彈力增大，小球受摩擦力增大，當時，小球勻速運動；若，小球受桿彈力垂直桿向上，隨速度減小彈力增大，小球受摩擦力增大，小球從A到C做加速度增大的減速運動；所以小球從A到C過程中動能減小，速度減小，滑動摩擦力大于重力沿粗糙細桿的分力，做加速度增大的減速運動，小球在c點一定保持靜止，故A、B正確；CD、從A到C，小球受摩擦力增大，在ab段克服摩擦力做的功小于bc段克服摩擦力做的功，根據(jù)動能定理可得在ab段動能變化量小于bc段動能變化量，則有在b點時動能大于5J，故C、D錯誤；故選AB【點睛】關(guān)鍵是小球從A到C過程中動能減小，速度減小，滑動摩擦力大于重力沿粗糙細桿的分力，做加速度增大的減速運動8、BD【解析】如圖所示，B受重力、絲線的拉力及庫侖力，將拉力及庫侖力合成，其合力應與重力大小相等、方向相反，由幾何關(guān)系可知＝而庫侖力F=，即==有mgd3=kQAQBL則d=要使d變?yōu)椋梢詫⑿∏駼的質(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立，或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增大到原來的2倍，也可保證等式成立故選BD。9、AC【解析】考查了安培定則，磁場的疊加【詳解】a、b和c處的磁感應強度均是三條通電導線單獨存在時在各點處產(chǎn)生的磁場的疊加．由于通過三條導線的電流大小相等，結(jié)合安培定則可判斷出三條導線在a、b處產(chǎn)生的的合磁感應強度垂直紙面向外，在c處垂直紙面向里，且。故選AC【點睛】通電導線周圍存在磁場，且離導線越遠場強越弱．磁場不但有大小而且有方向，方向相同則相加，方向相反則相減．并根據(jù)矢量疊加原理來求解10、ABD【解析】A．A向右偏轉(zhuǎn)，磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，A為正離子，B向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知，B為負離子，A正確；B．離子在磁場中做圓周運動，由幾何關(guān)系可得（l為MN之間的距離）因為：，則A、B兩離子的半徑之比為，B正確；C．離子的速率（為軌跡所對圓心角），時間相同，半徑之比為，圓心角之比為3：2，則速率之比為，C錯誤；D．根據(jù)知，因為速度大小之比為，半徑之比為，則比荷之比為，D正確；故選ABD。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.BC②.m1·OP=m1·OM+m2·ON③.OP+OM=ON④.兩小球碰撞前后均做平拋運動，下落高度相同，運動時間相同，水平射程與平拋初速度成正比，可以用水平射程替代水平速度【解析】(1)[1].A、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球1每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球1的質(zhì)量大于被碰小球2的質(zhì)量，故D錯誤；故選BC(2)[2].小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1?OP=m1?OM+m2?ON(3)[3].若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：m1OP2=m1OM2+m2ON2；與m1OP=m1OM+m2ON聯(lián)立可得：OP+OM=ON(4)[4].由于兩球從同一高度下落，故下落時間相同，所以水平向速度之比等于兩物體水平方向位移之比，可以用球的水平位移代替其水平速度12、①.電路圖見解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應采用滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應采用電流表外接法；另外為了擴大電壓表量程，應用R0和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示；（2）[3][4]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；（3）[5]．當滑動變阻器的阻值最大為9.0Ω時，電路中的電流最小，燈泡實際功率最小，由E=U+I（R+r）得U=-10I+4，作出圖線①如圖所示．由交點坐標可得U1=1.78V，I1=221mA，P1=U1I1≈0