云南宣威市第五中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷

2025-2026学年高二年级上学期期末考试 物理试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 一、选择题(本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28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，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.电荷量分别为q1、q2的两个点电荷，相距r时，它们之间的相互作用力为F，下列说法错误的是(　　) A. 如果q1、q2恒定，当距离变为时，作用力将变为2F B. 如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电荷的电荷量和它们之间的距离都减半时，作用力变为2F C. 如果它们的电荷量和距离都加倍时，作用力不变 D. 如果它们的电荷量都加倍，距离变为r时，作用力将变为2F 2.四个电场中，a、b两点电场强度与电势均相同的是(　　) A. B. C. D. 3.亥姆霍兹线圈是一对平行的圆形线圈，且两线圈的绕向、匝数和形状大小都完全相同。当两线圈中通过合适方向的恒定电流时，两线圈之间就会形成匀强磁场。下列与直流电源连接的四种方式中，在两线圈之间产生的磁场方向指示正确的是(　　) A. B. C. D. 4.用电流传感器研究电容器充、放电现象，电路如图所示。电容器不带电，闭合开关S1，待电路稳定后再闭合开关S2，通过传感器的电流随时间变化的图像是(　　) A. B. C. D. 5.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化为电能,其原理如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(含有大量带正、负电的粒子)射入磁场,A、B两板间便产生电压,如果把A、B板和用电器连接,A、B板相当于一个直流电源的两个电极。不计重力、空气阻力和粒子间的相互影响,则下列说法正确的是(　　) A. 图中B板是发电机的正极 B. 等离子体在运动过程中只受洛伦兹力的作用 C. 只减小等离子体的速率,电路中的电流不变 D. 只减小A、B板的间距,电路中的电流增大 6.(2025·安徽马鞍山期末)图甲是某小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为5 Ω,外接电阻的阻值为95 Ω。则(　　) A. 电流表的示数为5 A B. 线圈转动的角速度为50π rad/s C. 电阻R消耗的功率为4 750 W D. 线圈中产生的感应电动势的表达式为e=500cos(100πt)V 7.如图甲所示,A、B两不同的绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是(　　) A. t1时刻B环电功率最大 B. t2时刻两环相互吸引 C. t3时刻两环相互排斥 D. t4时刻两环作用力最大 8.某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则(　　) A. 一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功 B. 一电子从a点运动到d点，电场力做功为4 eV C. b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右 D. a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大 9.为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液黏滞情况,可使用电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图,血管中存在着大量正负离子水平向左定向流动,现使血管处于磁感应强度为B的匀强磁场中,测得血管两侧电压为U。已知血管的直径为d,假定血管中各处液体的流速稳定时恒为v,忽略重力影响,则(　　) A. 正离子所受洛伦兹力向上 B. a处电势比b处电势低 C. 流速稳定时,血管两侧电压为U=Bdv D. 流速稳定时,v= 10.如图所示,两个质量相等的带电粒子a和b分别以速度va和vb射入足够长平行边界匀强磁场,磁场宽度为d,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,不计粒子重力及粒子间的影响,则(　　) A. 两粒子的周期之比为Ta∶Tb=1∶1 B. 两粒子的轨迹半径之比为ra∶rb=∶1 C. 两粒子的电荷量之比为|qa|∶|qb|=2∶1 D. 两粒子的速度之比为va∶vb=2∶ 三、非选择题（本题共5个大题，共52分） 11.(7分)某兴趣小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律,所用器材包括气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、光电门A和B、天平、刻度尺等。实验步骤如下: (1)用天平测得滑块(含遮光片)的质量为m。 (2)用刻度尺测得气垫导轨的长度为s,气垫导轨两端的高度差为h,光电门A、B之间的距离为L。 (3)将滑块从斜面顶端由静止释放,分别记录滑块经过光电门A、B的时间Δt1、Δt2,则滑块通过光电门B的速度vB=　　　　。  (4)已知当地的重力加速度为g,则滑块从光电门A到B动能的改变量ΔEk=　　　　,重力势能的改变量ΔEp=　　　　,若ΔEp=ΔEk,则可以验证滑块在下滑过程中机械能守恒。  12.（9分）在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中： (1)某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的________(选填“×100”或“×1”)挡位，然后进行________，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示． (2)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A．电流表A1(量程为0～300 mA，内阻约为1 Ω) B．电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻约为0.3 Ω) C．电压表V1(量程为0～3.0 V，内阻约为3 kΩ) D．电压表V2(量程为0～15.0 V，内阻约为5 kΩ) E．滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω) F．滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω) G．电源E(电压为4 V) H．开关、导线若干 ①为了尽可能提高测量准确度，电流表应选______，电压表应选________；滑动变阻器应选________．(均填器材前面的字母) ②下列给出的测量电路中，最合适的电路是__________________________________________． ③这位同学在一次测量时，电压表的示数如图所示，电压表的读数为________ V. (3)若本实验中，测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为Rx，则该金属丝的电阻率的计算式为ρ＝________. 13.（10分）如图14所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L.线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向．已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，求： 图14 (1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小； (2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热． 14.（12分）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的瞬时速度的方向与初速度方向成30°角。在这个过程中，不计粒子重力。求： (1)该粒子在电场中经历的时间； (2)粒子在这一过程中电势能的增量。 15.（16分）如图12所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里．正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．质量为m，电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．试求： 图12 (1)电场强度的大小； (2)粒子到达a点时速度的大小和方向； (3)△abc区域内磁场的磁感应强度的最小值． 一、选择题 1. A【解析】根据库仑定律有F＝k，如果q1、q2恒定，当距离变为时，F1＝＝4F，选项A错误；如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时，F2＝＝2F，选项B正确；如果它们的电荷量和距离都加倍时，F3＝＝F，选项C正确；如果它们的电荷量都加倍，距离变为r时，F4＝k＝2F，选项D正确． 2. C【解析】电场强度是矢量，有大小有方向，由点电荷产生的电场特点可知选项A中两点电场强度方向不同，两点电场强度不同，A错误；选项B中两点电场强度大小不同，两点电场强度不同，同时沿着电场线方向电势降低，两点电势也不同，B错误；由匀强电场的特点知选项C中a、b两点的电场强度相同，两点在同一等势面上，电势也相同，C正确；由等量异种电荷的电场线分布特点知，选项D中两点在同一等势面上，电势相同，但a点的电场强度比b点的大，D错误。 3. A【解析】A项图中两线圈中的电流方向相同，从右向左看电流为顺时针方向，由右手螺旋定则可知，产生的磁场方向均向左，选项A正确；B项图中两线圈中的电流方向相同，从右向左看电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，产生的磁场方向均向右，选项B错误；C、D项图中两线圈中的电流方向相反，由右手螺旋定则可知，产生的磁场方向相反，选项C、D错误。 4. A【解析】闭合开关S1后，电容器充电，电容器电压与电源电压差值越来越小，则通过传感器的电流越来越小，充电完成后，电容器电压等于电源电压，此时电路中电流为零； 再闭合开关S2，则电容器放电，电容器电压与R2两端电压差值越来越小，则通过传感器的电流越来越小，且电流方向与开始充电时的方向相反，当电容器电压等于R2两端电压，此时电路中电流为零。故选A。 5. A【解析】根据题意,由左手定则可知,正粒子受到指向B板的洛伦兹力,向B板偏转,B板相当于电源的正极,同理A板相当于电源的负极,这时等离子体将受到静电力的作用,故A正确,B错误;最终粒子在静电力和洛伦兹力作用下处于平衡状态,有qvB=q,解得U=Bdv,则当只减小等离子体的速率和只减小A、B板的间距d时,电压U减小,由I=知电路中的电流减小,故C、D错误。 6. AD【解析】由图乙知交变电流的最大值为Im=5 A,则有效值为I==5 A,电流表的示数为有效值,即示数为5 A,故A正确;由图乙知交变电流的周期为T=2×10－2 s,则角速度为ω==100π rad/s,故B错误;电阻R消耗的电功率为P=I2R=2 375 W,故C错误;电动势的最大值为Em=I(R＋r)=500 V,线圈中产生的感应电动势的表达式为e=Emcos ωt=500cos(100πt)V,故D正确。 7. B【解析】t1时刻,A环中电流最大,但电流变化率为零,在铁芯中产生的磁场变化率为零,根据楞次定律知,B环中感应电流为零,则B环电功率为0,故A错误;t2时刻A环中电流在减小,产生的磁场在减小,根据楞次定律可知B环中产生与A环中同向的电流,两环相互吸引;同理t3时刻两环相互吸引,故B正确,C错误;t4时刻A中电流为零,两环无相互作用,故D错误。 8. BD【解析】b、e两点在同一等势面上，一正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A错误；一电子从a点运动到d点，电场力做功为Wad＝eUad＝4 eV，B正确；电场强度垂直于等势面，并指向电势降低的方向，则b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向左，C错误；题图中的等势面为等差等势面，a、b、c、d四个点中，b点处的等势面最密，电场强度大小最大，D正确。 9. BC【解析】根据左手定则可知,血管中水平向左运动的正离子所受洛伦兹力向下,故A错误;根据左手定则可知,正离子向下偏转,所以a处电势比b处电势低,故B正确;当静电力等于洛伦兹力时,达到平衡,有qvB=qE=q,可得U=Bdv,即v=,故C正确,D错误。 10. CD【解析】由题图可知,带电粒子a和b在磁场中运动的圆心角分别为120°和60°。即ta=,tb=,由题意知ta=tb,则两粒子的周期之比为Ta∶Tb=1∶2,故A错误;根据几何关系,两粒子的轨迹半径分别为ra==d,rb==d,则两粒子的轨迹半径之比ra∶rb=∶3,故B错误;两粒子在磁场中均做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有qvB=m,可得粒子的轨迹半径为r=,运动的周期为T==,则可得两粒子的电荷量之比为|qa|∶|qb|=2∶1,两粒子的速度之比为va∶vb=2∶,故C、D正确。 二、非选择题 11. (3)　(4)m-m　【解析】(3)滑块通过光电门B的速度vB=。 (4)滑块通过光电门A的速度vA=,滑块从A到B过程动能的改变量ΔEk=m-m, 设气垫导轨斜面的倾角为θ,由几何关系得sin θ=,滑块从A到B过程重力势能的改变量ΔEp=mgLsin θ,联立可得ΔEp=。 12. (1)×1(1分)　欧姆调零(1分) (2)①A(1分)　C(1分)　E(1分)　②B(1分)　③2.40(1分)　(3)(1分) 【解析】(1)用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，知该电阻较小，换用“×1”挡位，换挡后进行欧姆调零． (2)①电源电动势为4 V，为了测量精确，电压表应选择C，粗测的金属丝电阻约为12 Ω， 则流过金属丝的最大电流约为Imax＝＝ A≈0.33 A， 可知电流表应选择A．金属丝的电阻值约为12 Ω，与500 Ω的滑动变阻器的电阻值相差比较大，滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选E. ②待测金属丝的阻值与电流表内阻相差不大，属于小电阻，电流表应采用外接法．题目要求尽可能提高测量精确度，滑动变阻器应用分压式接法，故选B． ③电压表的读数为2.40 V. (3)根据Rx＝ρ＝ρ，得ρ＝. 13. (1)　(2)mg(h＋3L)－ 【解析】(1)线框匀速运动的条件是mg＝BIL，① 而I＝＝，② 联立①②式得ab边刚穿出磁场时线框的速度v2＝，cd边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程中，线框做加速度为g的匀加速运动，运动路程为L， 由运动学公式得，cd边刚进入磁场时线框的速度v1＝＝. (2)由题意知，cd边恰好穿出磁场时线框的速度为v2，由能量定恒定律可知 Q＝mg(h＋3L)－mv22＝mg(h＋3L)－. 14. (1)　(2)－mv 【解析】(1)带正电的粒子垂直进入电场后做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速直线运动vx＝v0 在电场方向做初速度为0的匀加速直线运动 vy＝at＝t 当粒子速度方向与初速度方向成30°角时，如图所示 vy＝vxtan 30°＝v0 粒子在电场中经历的时间 t＝＝。 (2)在这个过程中，粒子在电场方向偏转的位移 y＝at2＝× ()2＝ 静电力对粒子做的功W＝qEy＝mv 根据静电力做功与电势能变化的关系知，静电力对粒子做正功，电势能减少，电势能的增量 ΔE＝－W＝－mv。 15. (1)　(2)v0　与x轴正方向成45°角指向第Ⅳ象限　(3) 【解析】(1)设电场强度为E，粒子在电场中运动的加速度为a，历时为t， 由题意得qE＝ma， 2h＝v0t， h＝at2， 联立解得E＝. (2)设粒子到达a点时的速度大小为v，方向与x轴正方向成θ角，沿y轴负方向的分速度为vy，则 vy＝at， v＝， tan θ＝， 联立解得v＝v0，θ＝45°，即速度方向指向第Ⅳ象限且与x轴正方向成45°角． (3)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，洛伦兹力提供向心力， 故由牛顿第二定律得qvB＝m，分析可知， 当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，设为Bmin，运动轨迹如图所示． 由几何关系可得2·rcos θ＝L， 又qvBmin＝m，v＝v0， 联立解得Bmin＝. 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $