2025屆北京市第十二中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2025屆北京市第十二中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如右圖所示，因線路故障，按通K時(shí)，燈L1和L2均不亮，用電壓表測(cè)得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知斷路處為()A.燈L1 B.燈L2C.變阻器 D.不能確定2、如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣塊，甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地面上，空間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在水平恒力F的作用下，甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地一起向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段()A.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C.甲、乙向左運(yùn)動(dòng)的加速度不變D.乙物體對(duì)地面的壓力不變3、在如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，直流電阻為RL，則下列說(shuō)法正確的是（）A.合上開(kāi)關(guān)后，b、c先亮，a后亮B.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，N點(diǎn)電勢(shì)低于M點(diǎn)C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，b、c同時(shí)熄滅，a緩慢熄滅D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，c馬上熄滅，b閃一下后緩慢熄滅4、三根相互平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線放在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，圖為其截面圖，電流方向如圖所示．若每根導(dǎo)線的電流均為I，每根直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，在三角形中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B，則三根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A.0 B.BC.2B D.B5、下列關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的說(shuō)法中正確的是（）A.克服電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零C.沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低D.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)為正值的地方，電勢(shì)能必為正值6、奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了()A.磁場(chǎng)的存在 B.磁場(chǎng)的方向性C.電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng) D.磁場(chǎng)間有相互作用二、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、下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)兩分子處于平衡位置時(shí)，分子之間作用力為零，兩分子之間既不存在引力，也不存在斥力B.不能用氣體摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)估算氣體分子的體積C.用油膜法估測(cè)分子大小時(shí)，可把油膜厚度看作分子的半徑D.任何物質(zhì)只要它們的溫度相同，它們分子的平均動(dòng)能就一定相同8、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，一塊長(zhǎng)為a，寬為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入圖示方向的電流I時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下時(shí)，前后兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差U，下列說(shuō)法中正確的是A.前、后表面間電壓U與v無(wú)關(guān) B.前表面的電勢(shì)比后表面的高C.自由電子受到的洛倫茲力大小為 D.前、后表面間的電壓U與c成正比9、圖中的甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R組成，它們之中一個(gè)是測(cè)電壓的電壓表，另一個(gè)是測(cè)電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是()A.甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B.甲表電流表，R增大時(shí)量程減小C.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大D.上述說(shuō)法都不對(duì)10、地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成θ角的直線MN運(yùn)動(dòng)．如圖所示，由此可以判斷：（）A.油滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.油滴可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.如果油滴帶正電，它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)D.如果油滴帶正電，它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示,氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),輻射出能量為2.55eV的光子.（1）最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?（2）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。.12．（12分）某同學(xué)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R0（阻值1000Ω）；滑動(dòng)變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì)）；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器R是_________（填“限流式”或“分壓式”）接法。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示:由實(shí)驗(yàn)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E0（電動(dòng)勢(shì)6V，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(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開(kāi)關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_(kāi)_____W.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩根平行且足夠長(zhǎng)的軌道水平放置，軌道間距為L(zhǎng)=0.5m，且電阻不計(jì).CD左側(cè)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=1T，CD右側(cè)處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=2T.在軌道上有兩根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量均為m=0.1kg、阻值均為R=0.5Ω的金屬棒a、b，金屬棒b用一根足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)線跨過(guò)定滑輪與重錘相連．重錘的質(zhì)量M=0.1kg．某時(shí)刻金屬棒a在外力作用下以速度v0沿軌道向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在這一過(guò)程中金屬棒b恰好保持靜止.當(dāng)金屬棒a到達(dá)CD處時(shí)被固定，此后重錘開(kāi)始下落，在落地前速度達(dá)到最大．忽略一切摩擦阻力，且不考慮金屬棒a、b間的相互作用力，重力加速度為g=10m/s2.求：(1)金屬棒a勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0的大小；(2)重錘能達(dá)到最大速度v的大小；(3)若從重錘開(kāi)始下落起，到其達(dá)到最大速度的過(guò)程中，金屬棒b產(chǎn)生的焦耳熱Q為0.2J.求重錘下落的高度H.14．（16分）一初速度為零的帶電量為e的質(zhì)子，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則：（1）質(zhì)子被加速后速度為多少？（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力為多少？（3）質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多少？15．（12分）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用長(zhǎng)為L(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線拴住一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，線的上端固定于O點(diǎn)．細(xì)線與豎直方向成30°角時(shí)靜止釋放小球，小球開(kāi)始擺動(dòng)，當(dāng)擺到A點(diǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)OA恰好處于水平狀態(tài)，設(shè)整個(gè)過(guò)程中細(xì)線始終處于拉直狀態(tài)，靜電力常量為k，忽略空氣阻力．求：（1）判斷小球電性；（2）BA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBA；（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小

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】由題，則燈發(fā)生斷路，因?yàn)閿嗦窌r(shí)，電路無(wú)電流，其兩端的電勢(shì)分別等于電源兩極的電勢(shì)，其電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)；而對(duì)于完好的電阻，阻值一定，電流時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知，其電壓，由題：，．由題，則可知：燈和變阻器R沒(méi)有發(fā)生斷路，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題是電路中故障分析問(wèn)題，往往哪段電路的電壓等于電源的電壓，哪段電路發(fā)生斷路，可用電壓即為電勢(shì)差來(lái)理解2、C【解析】甲帶正電，在向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，要受到洛倫茲力的作用，根據(jù)左手定則可以判斷洛倫茲力的方向．根據(jù)豎直方向受力平衡，可知甲對(duì)乙的壓力的變化；根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，可以判斷整體的加速度的變化，和摩擦力的變化【詳解】ABC.甲、乙兩物塊間沒(méi)有相對(duì)的滑動(dòng)，是靜摩擦力，由于乙與地面之間的沒(méi)有摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，整體的加速度不變，所以對(duì)于甲，靜摩擦力作為合力產(chǎn)生加速度，由于整體的加速度不變，所以甲、乙兩物塊間的摩擦力不變，所以A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，C正確；D.甲帶正電，在向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到的洛倫茲力的方向向下，所以甲對(duì)乙的壓力變大，故D錯(cuò)誤；故選C.3、A【解析】開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，因線圈L的電流增大，磁通量增大，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，通過(guò)a燈的電流逐漸增大，所以b、c先亮，a后亮，故A正確；合上開(kāi)關(guān)一會(huì)兒后，因線圈中電流逐漸穩(wěn)定；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，由電感的特性可知：L和a、b組成的回路中有電流，電流的方向與L中原來(lái)電流的方向相同，方向?yàn)椋篖→N→b→M→a→L，可知N點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)．故B錯(cuò)誤；合上開(kāi)關(guān)一會(huì)兒后，因線圈有電阻，則當(dāng)電路中電流穩(wěn)定時(shí)，a的電流小于b；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，由電感的特性可知：L和a、b組成的回路中有電流，導(dǎo)致a、b一起緩慢熄滅；而c沒(méi)有電流，馬上熄滅．由于原來(lái)a的電流小于b，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，通過(guò)a、b和線圈回路的電流從a燈原來(lái)的電流減小，所以?xún)蔁舳疾粫?huì)閃亮，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題考查了電感線圈對(duì)電流的阻礙作用，特別是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)瞬間的判斷，要根據(jù)燈泡中電流有無(wú)增大，分析是否存在閃亮現(xiàn)象4、C【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方向水平向左，大小為B；下面左邊導(dǎo)線產(chǎn)生的B方向斜向左上方，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，上方的導(dǎo)線與右下方的導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)夾角為120°，則合場(chǎng)強(qiáng)大小為B，方向沿左上方與水平方向成60°角，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，方向沿左上方與水平方向成60°角。故選C。點(diǎn)評(píng)：本題首先運(yùn)用安培定則判斷B的方向，其次要利用平行四邊形定則進(jìn)行合成，同時(shí)要利用好幾何關(guān)系5、C【解析】A.克服電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的電勢(shì)能增加；故A錯(cuò)誤；B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，二者沒(méi)有必然聯(lián)系；故B錯(cuò)誤；C.沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低。故C正確；D.根據(jù)電勢(shì)的定義式可知電勢(shì)為正值的地方，正電荷的電勢(shì)能為正值，而負(fù)電荷的電勢(shì)能為負(fù)值。故D錯(cuò)誤；故選：C；6、C【解析】奧斯特將通電導(dǎo)線放于小磁針上方時(shí)發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了通電導(dǎo)線周?chē)嬖谥艌?chǎng)，即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。A.磁場(chǎng)的存在與分析不符，故A錯(cuò)誤。B.磁場(chǎng)的方向性與分析不符，故B錯(cuò)誤。C.電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)與分析相符，故C正確。D.磁場(chǎng)間有相互作用與分析不符，故D錯(cuò)誤。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．當(dāng)兩分子處于平衡位置時(shí)，分子之間作用力為零，兩分子之間的引力等于斥力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．用氣體的摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)求得的是氣體分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積，不是氣體分子的體積，選項(xiàng)B正確；C．用油膜法估測(cè)分子大小時(shí)，可認(rèn)為分子單層排列，可把油膜厚度看作分子的直徑，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，則任何物質(zhì)只要它們的溫度相同，它們分子的平均動(dòng)能就一定相同，選項(xiàng)D正確；故選BD。8、BC【解析】B．電流方向向右，電子向左定向移動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷可知，電子所受的洛倫茲力方向向里，則后表面積累了電子，前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)高，故B正確。AD．由電子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面間的電壓U與v成正比，前、后表面間的電壓U與c無(wú)關(guān)，故AD錯(cuò)誤。C．穩(wěn)定時(shí)自由電子受力平衡，受到的洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即為：，故C正確。故選BC。9、BC【解析】AB．由圖甲所示可知，電阻與G并聯(lián)，甲為電流表，分流電阻R增大時(shí)，電阻分流電流減小，量程變小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由圖乙所示可知，電阻R與G串聯(lián)，乙為電壓表，R增大，電阻分壓電壓變大，量程變大，故C正確；D．由以上分析可知，BC正確，故D錯(cuò)誤；故選BC。10、AD【解析】對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力，水平方向的電場(chǎng)力和垂直于虛線的洛倫茲力，由于帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，所以洛倫茲力只能垂直于直線向上，從而可判斷粒子的電性（帶負(fù)電），同時(shí)可知電場(chǎng)力的方向向左，再根據(jù)各力的做功情況，即可判斷各選項(xiàng)的正誤【詳解】AB．油滴做直線運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力均為恒力，根據(jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)條件可知，粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)F=qvB可知，粒子必定做勻速直線運(yùn)動(dòng);故A正確,B錯(cuò)誤.CD．根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件和受力情況，如圖所示：可知如果油滴帶正電，由左手定則判斷可知，油滴的速度從M點(diǎn)到N點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中，只要是做直線運(yùn)動(dòng)，一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)（v與B不平行）．若速度是變的，洛倫茲力會(huì)變，合力就是變的，合力與速度不在一條直線上，帶電體就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、（1）12.75eV；（2）【解析】（1）氫原子從n＞2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，滿足hν=En－E2=2.55eVEn=hν＋E2=－0.85eV所以n=4基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級(jí)，應(yīng)提供：ΔE＝E4－E1＝12.75eV（2）躍遷圖見(jiàn)下圖12、①.分壓式②.增大③.增大④.0.89【解析】（1）[1]．因本實(shí)驗(yàn)需要電流從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；（2）[2][3]．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(shuō)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）[4]．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入時(shí)，燈泡的功率最小，將R等效為電源內(nèi)阻，則電源電動(dòng)勢(shì)為6V，等效內(nèi)阻為10Ω；則有：U=6-10I；作出電源的伏安特性曲線如圖中實(shí)線所示；由圖可知，燈泡電壓為U=3.1V，電流I=290mA=0.29A，則最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。