精品解析：安徽省南陵中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

2024~2025学年第一学期高二期末检测 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版必修三，选择性必修二第二章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（　　） A. 是蓝光 B. 波长比手机通信的电磁波长 C. 在真空中的传播速度大小为 D. 能在真空中传播 【答案】D 【解析】 【详解】A．蓝牙通信的电磁波频率不在可见光频率范围内，不是蓝光，故A错误； B．蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电磁波频率大，由公式可知其波长比手机通信的电磁波短，故B错误； CD．电磁波在真空中的传播速度为  ，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b．d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b．d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（ ） A. 垂直纸面向外 B. 垂直纸面向里 C. 沿纸面由a指向b D. 沿纸面由a指向d 【答案】C 【解析】 【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在a点上所产生的磁场方向，如图所示： 直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从d指向b，即为沿纸面由a指向b。 故选C。 3. 如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（ ） A. 向前 B. 向后 C. 向左 D. 向右 【答案】A 【解析】 【详解】半圆形导线所受的安培力等效于直径长的直导线所受的安培力，由左手定则可知，铜线所受安培力的方向向前。 故选A。 4. 如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极位于未通电的螺线管的上方，下列说法正确的是（ ） A. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小 B. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大 C. 若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小 D. 无论螺线管的哪端接电源正极，弹簧秤的示数不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当螺线管将a接电源正极，b接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向上，上端相当于N极，对磁铁产生向上的斥力，所以弹簧秤示数减小，故A正确；B错误； CD．当螺线管将a接电源负极，b接正极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向下，上端相当于S，对磁铁产生向下的引力，所以弹簧秤示数增大，故CD错误。 故选A。 5. 负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时，恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则下列说法错误的是（　　） A. 粒子P带正电 B. a、b、c三点的电势高低关系是 C. 粒子P由a到b电势能增加，由b到c电势能减小 D. 粒子P在a、b、c三点时的加速度大小之比是 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据轨迹弯曲方向判断出带电粒子P与负电荷Q之间存在引力，它们是异种电荷，故P带正电荷，故A正确； B．根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c间的距离相等，都小于b，故b点的电势高于a、c两点的电势，a、c两点的电势相等，即，故B正确； C．正电荷P从a到b，电势升高，根据可知，电势能增加；反之，从b到c电势能减小，故C正确； D．粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知， 结合库仑定律 可得粒子P在a、b、c三点时的电场力之比为Fa：Fb：Fc=2：1：2 由牛顿第二定律得加速度之比为aa：ab：ac=2：1：2，故D错误。 本题选错误的，故选D。 6. 如图，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2与O3O4都是线圈的两个对称轴。线圈在下列运动中，能使其中产生感应电流（　　） A. 向上或向下平动 B. 绕O1O2轴变速转动 C. 向左或向右平动 D. 垂直纸面向外运动 【答案】B 【解析】 【详解】由于磁场为匀强磁场，无论线圈在平面内如何平动，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，当线圈绕O1O2转动时，磁通量将发生变化，可以产生感应电流，ACD错误，B正确。 故选B。 7. 如图所示，一质量为m的带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成30°角，则电场强度的最小值为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向。因为拉力F1的方向确定，F1与F2的合力等于mg确定，由矢量图可知 当电场力F2垂直悬线时电场力 F2=qE 最小，故场强E也最小。则有 mgsin30°=qE 解得 故B正确，ACD错误。 8. 一个动能为Ek 的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek ，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为( ) A. 8 Ek B. 5 Ek C. 4．25 Ek D. 4 Ek 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：动能为Ｅk的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ｅk，则电场力做功为W=Ｅk；若使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，动能变为4Ek，则在偏转电场中运动的时间减半，根据y=at2可知偏转距离变为原来的，根据W=Eqy可知电场力做功变为原来的，即动能增量变为原来的，即它飞出电容器时的动能变为4.25Ｅk，故选C. 考点：带电粒子在电场中的偏转. 【名师点睛】此题是关于带电粒子在电场中的偏转问题；关键是知道带电粒子在偏转电场中动能的增量等于电场力做功，而电场力做功等于电场力与偏转的距离的乘积；此题是中等题目，意在考查学生运用物理规律进行逻辑推理的能力. 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 9. 把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下图中能正确反映各量间关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．该图表示安培力F不随Il 的变化而变化，是一个恒定值。根据F = BIl可知，当B为常量时，F与 Il成正比，而不是恒定值，故A错误； B．该图表示磁感应强度B不随安培力F的变化而变化。因为是匀强磁场，B是一个由磁场源决定的恒定值，与放入其中的导线所受的力F无关，故B正确； C. 该图表示安培力F与Il成正比，根据F = BIl可知，由于B是常量，所以F与Il成正比，故C正确； D．该图表示磁感应强度B与Il成正比。匀强磁场的磁感应强度B是恒定的，不随导线中的电流I或导线长度l的变化而变化，故D错误。 故选BC。 10. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源，使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中做变速圆周运动 B. 粒子的运动周期等于电源的周期 C. 粒子的轨道半径与它的速率成正比 D. 粒子的运动周期和运动速率成正比 【答案】BC 【解析】 【详解】A．回旋加速器主要部件为2个D形盒，D形盒中间接上高频电源，使两盒窄缝中形成一个方向呈周期性变化的交变电场。粒子进入电场中做加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，半个周期之后，又进入电场加速，这样循环，使得粒子最终获得一个巨大的速度，A错误； B．为了保证每次粒子经过狭缝时，均被加速，所以运动周期与电源周期要相同，B正确； CD．粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，则有 ， 得到 ， 可知粒子的轨道半径与它的速率成正比，粒子的运动周期和运动速率无关，C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 在一次实验时某同学用游标卡尺测量（如图甲），示数为____________cm。在一次实验时某同学用螺旋测微器测量（如图乙），示数为____________mm。 【答案】 ①. 10.405 ②. 8.072（8.071~8.073也给分） 【解析】 【详解】[1]游标卡尺示数为10.4cm+0.05mm×1=10.405cm [2]螺旋测微器示数为8mm+0.01mm×7.2=8.072mm 12. 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材： 电池组E：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程0—10mA，内阻约为40Ω－60Ω 电流表A2：量程0—500μA，内阻为1kΩ 滑动变阻器R1：阻值范围0—20Ω，额定电流2A 电阻箱R2：阻值范围0—9999Ω，额定电流1A 电键S、导线若干 要求实验中应尽可能准确的测量Rx的阻值，请回答下面问题： （1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中表明器材代号________； （2） 实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是_______μA，测得待测电阻Rx的阻值是__________． 【答案】 ①. ②. 6.4 mA ③. 240μA ④. 195Ω 【解析】 【详解】(1)[1]电流表改装成电压表，串联电阻（电阻箱）可以完成．由于电流的表A1的内阻相对待测电阻很小，且大小不确定，采用电流表外接法．滑动变阻器R1的最大阻值很小，电压的调节能力有限，采用分压式接法，电路如图所示： (2)[2][3][4]由图可知，电流表A1的示数是6.4mA ，电流表A2的示数是240μA．测得待测电阻 13. 某同学用一个直流电动机提升重物，重物的重力G＝500N，电源的恒定输出电压为110V，电动机的线圈电阻为4Ω，现在，电动机以恒定的速度向上提升重物，测得电路中的电流强度I＝5.0A，不计各处摩擦，求： （1）电动机的发热功率； （2）重物上升的速度。 【答案】（1）100W；（2）0.9m/s 【解析】 【详解】（1）电动机的发热功率为 （2）电功率等于机械功率与电动机热功率之和 即 又 F＝G 解得 v＝0.9m/s 14. 如图，两根倾斜金属导轨M、N与地面的夹角，两导轨间距为d＝0.5m，金属棒ab的质量为m＝0.1kg，放在导轨上且与导轨垂直。磁场的磁感应强度大小为B＝1T，方向垂直导轨平面向下，电源的电动势为E＝4V，R为滑动变阻器，其他电阻不计，调节滑动变阻器，使金属棒在导轨上静止。 （1）若导轨光滑，则滑动变阻器的阻值为多少？ （2）若金属棒与导轨间的动摩擦因数为，则滑动变阻器的阻值为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）斜面光滑，金属棒受到安培力与重力沿斜面的分力平衡 解得 （2）金属棒刚好不上滑，有 解得 R＝2.5Ω 金属棒刚好不下滑，有 解得 R＝5Ω 所以要保持静止，应满足 15. 如图所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在边长为2L的正方形abcd区域（包括边界）内有方向垂直纸面向外的匀强磁场．一电子从y轴上的A（0，）点以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，已知电子的质量为m、电荷量为e，正方形abcd的中心坐标为（3L，0），且ab边与x轴平行，匀强电场的电场强度大小。 （1）求电子进入磁场时的位置坐标； （2）若要使电子在磁场中从ab边射出，求匀强磁场的磁感应强度大小B满足的条件。 【答案】（1）（2L，0）（2）≤B＜ 【解析】 【详解】试题分析：电子在电场中做类平抛运动，分别列出竖直和水平方向的方程，即可求出电子进入磁场时的位置坐标；电子从ab边界射出，其运动轨迹的临界状态分别与ab相切和bc相切，根据几何关系求出相应半径，由洛伦兹力提供向心力即可求出强磁场的磁感应强度大小B满足的条件． （1）电子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示：则有： 竖直方向有： 加速度为： 水平方方向为： 竖直速度：vy＝at1 解得：y1＝ vy＝v0 所以电子射出电场时的速度方向与x轴成45°角，则电子在电场中沿x轴正方向和沿y轴负方向运动的距离分别为L和，又因为A点的坐标是（0，），电子在无电场和磁场的区域内做匀速直线运动，则电子射入磁场区的位置坐标为（2L，0）且射入磁场区的速度大小：v＝v0，方向与x轴成45°角． （2）分使电子从ab边界射出，其运动轨迹的临界状态分别与ab相切和bc相切 当运动轨迹与ab相切时，有r1＋r1sin45°＝L 电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有： 解得： 当运动轨迹与bc相切时，有：r2＋r2sin45°＝2L 电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有： 解得： 匀强磁场的磁感应强度大小B满足的条件：≤B＜ 点睛：本题主要考查了带电粒子由电场进入磁场的情况，电子在电场中做类平抛运动，分别列出竖直和水平方向的方程列式分析求解；在磁场中，关键要画出轨迹图分析，根据几何关系求解． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第一学期高二期末检测 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版必修三，选择性必修二第二章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（　　） A. 是蓝光 B. 波长比手机通信的电磁波长 C. 在真空中的传播速度大小为 D. 能在真空中传播 2. 如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b．d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b．d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（ ） A. 垂直纸面向外 B. 垂直纸面向里 C. 沿纸面由a指向b D. 沿纸面由a指向d 3. 如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（ ） A. 向前 B. 向后 C. 向左 D. 向右 4. 如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极位于未通电的螺线管的上方，下列说法正确的是（ ） A. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小 B. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大 C. 若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小 D. 无论螺线管的哪端接电源正极，弹簧秤的示数不变 5. 负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时，恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则下列说法错误的是（　　） A. 粒子P带正电 B. a、b、c三点的电势高低关系是 C. 粒子P由a到b电势能增加，由b到c电势能减小 D. 粒子P在a、b、c三点时的加速度大小之比是 6. 如图，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2与O3O4都是线圈的两个对称轴。线圈在下列运动中，能使其中产生感应电流（　　） A. 向上或向下平动 B. 绕O1O2轴变速转动 C. 向左或向右平动 D. 垂直纸面向外运动 7. 如图所示，一质量为m的带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成30°角，则电场强度的最小值为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 8. 一个动能为Ek 的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek ，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为( ) A. 8 Ek B. 5 Ek C. 4．25 Ek D. 4 Ek 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 9. 把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下图中能正确反映各量间关系的是（　　） A. B. C. D. 10. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源，使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中做变速圆周运动 B. 粒子的运动周期等于电源的周期 C. 粒子的轨道半径与它的速率成正比 D. 粒子的运动周期和运动速率成正比 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 在一次实验时某同学用游标卡尺测量（如图甲），示数为____________cm。在一次实验时某同学用螺旋测微器测量（如图乙），示数为____________mm。 12. 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材： 电池组E：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程0—10mA，内阻约为40Ω－60Ω 电流表A2：量程0—500μA，内阻为1kΩ 滑动变阻器R1：阻值范围0—20Ω，额定电流2A 电阻箱R2：阻值范围0—9999Ω，额定电流1A 电键S、导线若干 要求实验中应尽可能准确的测量Rx的阻值，请回答下面问题： （1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中表明器材代号________； （2） 实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是_______μA，测得待测电阻Rx的阻值是__________． 13. 某同学用一个直流电动机提升重物，重物的重力G＝500N，电源的恒定输出电压为110V，电动机的线圈电阻为4Ω，现在，电动机以恒定的速度向上提升重物，测得电路中的电流强度I＝5.0A，不计各处摩擦，求： （1）电动机的发热功率； （2）重物上升的速度。 14. 如图，两根倾斜金属导轨M、N与地面的夹角，两导轨间距为d＝0.5m，金属棒ab的质量为m＝0.1kg，放在导轨上且与导轨垂直。磁场的磁感应强度大小为B＝1T，方向垂直导轨平面向下，电源的电动势为E＝4V，R为滑动变阻器，其他电阻不计，调节滑动变阻器，使金属棒在导轨上静止。 （1）若导轨光滑，则滑动变阻器的阻值为多少？ （2）若金属棒与导轨间的动摩擦因数为，则滑动变阻器的阻值为多少？ 15. 如图所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在边长为2L的正方形abcd区域（包括边界）内有方向垂直纸面向外的匀强磁场．一电子从y轴上的A（0，）点以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，已知电子的质量为m、电荷量为e，正方形abcd的中心坐标为（3L，0），且ab边与x轴平行，匀强电场的电场强度大小。 （1）求电子进入磁场时的位置坐标； （2）若要使电子在磁场中从ab边射出，求匀强磁场的磁感应强度大小B满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $