河南开封市新世纪高级中学2025-2026学年度高二上学期物理期末考试卷

2025-2026学年度高二上学期物理期末考试卷 一、单项选择题（本题7小题，每题4分，共28分） 1．关于电场强度，下列说法正确的是（　　） A．电场看不见，摸不着，但是电场也是物质存在的一种形式 B．电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向 C．根据电场强度的定义式可知，与成正比，与成反比 D．由点电荷的场强公式可知，以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度相同 2．如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则（　　） A．液滴带正电 B．液滴荷质比 C．液滴顺时针运动 D．液滴运动速度大小 3．如图所示，实线是一电子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，则（　　） A．电子在a点的加速度可能小于在b点的加速度 B．若虚线是等差等势线，则电子在a点的电势能小，动能大 C．若虚线是电场线，则电子在a点的电势能小，动能大 D．若虚线是等差等势线，a点的电势高于b点的电势 4．两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（    ） A．Q3为负电荷，且放于A的左方 B．Q3为负电荷，且放于B右方 C．Q3为正电荷，且放于A左方 D．Q3为正电荷，且放于B右方 5．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ） A．V的读数变大，A的读数变小 B．V的读数变大，A的读数变大 C．V的读数变小，A的读数变小 D．V的读数变小，A的读数变大 6．如图所示，平行边界区域内存在匀强磁场，比荷相同的带电粒子a和b依次从O点垂直于磁场的左边界射入，经磁场偏转后从右边界射出，带电粒子a和b射出磁场时与磁场右边界的夹角分别为和，不计粒子的重力，下列判断正确的是（　　） A．粒子a带负电，粒子b带正电 B．粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 C．粒子a和b在磁场中运动的速率之比为 D．粒子a和b在磁场中运动的时间之比为1∶2 7．如图所示，磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场中，一根通有恒定电流I的金属棒静止在水平导轨上，电流方向垂直纸面向里。现把磁场方向沿图示位置顺时针缓慢转到竖直向上，磁感应强度大小不变，金属棒长为L，整个过程金属棒始终保持静止状态，则（　　） A．图示时刻金属棒受到的安培力水平向左 B．整个过程中安培力的大小均为BIL C．磁场方向竖直向上时，金属棒受到的摩擦力水平向右 D．磁场转到与水平导轨成45°时，金属棒受到安培力的大小为 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8．如图所示的电路中，各电表均为理想电表，其中两个定值电阻，的阻值均为R，电源内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下缓慢移动时，电压表V、电流表、示数变化量的绝对值分别为、、，下列说法正确的是（    ） A．电压表V、电流表的示数均增大 B． C．的比值不变 D．电源的输出功率一定增大 9．关于传感器，下列说法正确的是（　　） A．电容式位移传感器是通过改变两极板电压改变电容的 B．电子秤工作时，将感受到的压力信号转化为电信号 C．光电式烟雾传感器工作时，将感受到的烟雾浓度信号转化为电信号，实现自动报警 D．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有磁传感器 10．如图所示，A、B、C、D是圆心为O的圆上的四点，AC为圆的直径，其中，，，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为，B点的电势为，D点的电势为，下列说法正确的是（　　） A．O点的电势为 B．O点的电势为 C．匀强电场的电场强度大小为 D．匀强电场的电场强度大小为 三、实验题（本题2小题，共20分） 11．（10分）电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有金属圆片电极的橡胶塞密封。实验小组用刻度尺测出两电极相距，用游标卡尺测得玻璃管的内径为。接下来，实验小组先用多用电表欧姆挡粗测水样电阻的阻值，然后再用“伏安法”测量其阻值。最后分析数据，得出该品牌纯净水样品的电导率。实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，有以下器材供选用： A．电流表（，内阻约） B．电流表（，内阻约） C．电压表（，内阻约） D．电压表（，内阻约） E.滑动变阻器（，额定电流1A） F.电源（12V，内阻约） G.开关和导线若干 (1)游标卡尺测量示数如图甲所示，玻璃管的内径 cm。 (2)用多用电表粗测水样的电阻，选择欧姆挡的“×1k”倍率，指针位置如图乙所示，则读数为_ 。 (3)用“伏安法”测量水样的电阻时，为减小测量误差，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材前的字母）。 (4)图丙为实验器材的实物图，其中部分导线已连接，请补充完成剩余的实物电路连线。 (5)实验小组测量玻璃管中水柱的电流与两端电压，得到多组实验数据并绘出图线如图丁所示。若图像的斜率为，则水样电导率的表达式为 （用π、、和表示）。 12．（10分）某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中，实验室提供的器材如下：机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下： (1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值，如图所示。先选择“×10”倍率的电阻挡，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线，再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到 （选填“”或“”）倍率，接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处，则该金属丝的阻值约为 ； (2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D，某次测量时的情形如图乙所示，该处的直径 ，再用刻度尺测量金属丝的长度。 (3)闭合开关，测量通过金属丝的电流和金属丝两端的电压，由此可计算得出金属丝的电阻率 。（用题中所测物理量的字母表示） (4)误差分析：本实验的系统误差主要是因为 引起的。 四、解答题（本题3小题，共34分） 13．(11分）如图所示，两根足够长的刚性金属导轨（电阻不计）平行放置，间距为，与水平面的夹角，导轨连接两个阻值为的定值电阻，导轨上有一略长于的导体杆（质量为、接入电路的阻值为）垂直导轨放置，用轻绳连接后绕过光滑定滑轮与一质量为的物块连接（滑轮左侧部分的轻绳始终与导轨平行，物块离地足够高），（与导体杆平行）上方区域存在着垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，起初导体杆距的距离为，轻绳绷直，由静止释放物块，导体杆运动过程中始终与导轨接触良好，导体杆通过后又运动了达到最大速度，已知导体杆与导轨间的动摩擦因数，重力加速度大小为。求： (1)导体杆在释放瞬间的加速度大小； (2)导体杆从进入磁场到刚达到最大速度的过程中，导体杆上产生的焦耳热。 14．（13分）如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)1min时间内R上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 15．（10分）如图表示，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α．一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα．现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： (1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？ (2)圆环A能够达到的最大速度为多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2025-2026学年度高二上学期物理期末考试卷参考答案 1．A 【详解】A．电场看不见，摸不着，但是电场也是物质存在的一种形式，故A正确； B．电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同，与负试探电荷在该点的受力方向相反，故B错误； C．电场强度只由电场自身决定，与、均无关，故C错误； D．由点电荷的场强公式可知，以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度大小相等，但方向不同，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场组成的复合场中做匀速圆周运动，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，故液滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相反，可知液滴带负电，故A错误； B．由 解得 故B错误； C．磁场方向垂直向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可以判断出液滴顺时针运动，故C正确； D．液滴所受的洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力，即 又 联立解得 故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．无论虚线是电场线还是等差等势线，在a点电场线密集，电场强度大，根据可知电子所受电场力大，根据牛顿第二定律可知电子在a点的加速度大于在b点的加速度，故A错误； BD．若虚线是等差等势线，电场线与等势线垂直，可知电子所受电场力向下，从a点向b点运动，电场力做正功，电子的电势能减小，动能增加，因此电子在a点的电势能大，动能小，根据可知电子在a点的电势低于b点的电势，故BD错误； C．若虚线是电场线，由于电子所受电场力方向总是指向曲线的凹侧，则电子所受电场力向左，从a点向b点运动，电场力做负功，电势能增加，动能减小，因此电子在a点的电势能小，动能大，故C正确。 故选C。 4．C 【详解】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立． 设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态， 所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小． 即： 由于Q2=4Q1， 所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方． 根据同种电荷排斥,异种电荷吸引，可判断Q3带负电． 故选：C. 点睛：由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置． 5．B 【详解】S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大； 把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大， A．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故A错误； B．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故B正确； C．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故C错误； D．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故D错误； 6．B 【详解】 A．a粒子向上偏转，由 得，a粒子带正电；b粒子向下偏转，b粒子带负电；故A错误； B．由几何关系可知，磁场水平距离 故B正确； C．由 得 比荷相同，磁场相同，则 故C错误； D．粒子运动周期 a运动时间 b运动时间 故 故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．由左手定则可知图示时刻金属棒受到的安培力竖直向上，A错误； B．金属棒始终与磁场垂直，则金属棒所受的安培力大小始终为 B正确； C．磁场竖直向上时，根据左手定则可知，安培力水平向右，金属棒始终静止，故此时金属棒受到地面给的水平向左的摩擦力，C错误； D．金属棒始终与磁场垂直，则金属棒所受的安培力大小始终为，D错误。 故选B。 8．BC 【详解】A．当滑动变阻器的滑片向下缓慢移动时，RP阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，即电压表V读数变小；内阻r和R2的电压变大，则R1电压减小，电流也减小，则通过RP的电流变大，即电流表读数变大，A错误； B．因，IA1变大，IR1变小，IA2变大，可知，B正确； C．根据，可知，不变，C正确； D．当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，但不清楚电源内外电阻的关系，不能确定电源输出功率如何变化，D错误。 故选BC。 9．BC 【详解】A．电容式位移传感器的工作原理是通过改变两极板的正对面积、极板间距或电介质来改变电容，而不是改变极板间的电压。电容电压是外部施加的，不是改变电容的原因。A错误。 B．电子秤通常使用压力传感器（如应变片），将感受到的压力信号转化为电信号（电阻或电压变化），再经电路处理显示重量。B正确。 C．光电式烟雾传感器利用烟雾对光的散射或遮挡，将烟雾浓度信号转化为电信号，当浓度达到临界值时触发报警。C正确。   D．电梯门防夹装置一般使用红外传感器或压力传感器，而非磁传感器。当检测到障碍物时，会控制门重新开关。D错误。 故选BC。 10．AD 【详解】CD．匀强电场中平行等间距的两条线段的电势差相等，令AD中点J的电势为，则有 解得 则B、J连线为一条等势线，作出示意图如图所示 圆的半径，根据几何关系与正弦定理有 其中 利用三角函数规律解得 则垂直于，由于沿电场线方向电势降低，因此电场方向由A指向C，则电场强度，C错误，D正确； AB．根据电场强度与电势差的关系有 结合上述解得，A正确，B错误。 故选AD。 11．(1)1.055 (2) (3) A D (4) (5) 【详解】（1）20分度的游标卡尺的精度为0.05mm，玻璃管的内径为 （2）选择欧姆挡的“”倍率，读数为 （3）[1][2]电源电动势为12V，故电压表应选用D； 水样电阻较大，采用“伏安法”测量水样的电阻值，应选用电流表内接法，估算回路电流为 再考虑到其他电阻的影响，故电流表选用A即可； （4）滑动变阻器的最大阻值较小，采用分压式接法，实物间的连线如图所示 （5）若得到水样的电阻值为R，并用刻度尺测出两电极相距L，用游标卡尺测得玻璃管的内径为D，由电阻定律可得 解得水样的电导率的表达式为 12．(1) ×1 19 (2)1.030 (3) (4)电压表分流 【详解】（1）[1] 指针静止时指向甲图中的a处，说明待测电阻阻值较小，应更换小倍率进行测量，所以为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到“×1”； [2] 欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以该金属丝的阻值约为 （2）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 （3）根据电阻定律，， 所以 （4）本实验电流表采用外接法，所以实验的系统误差主要是因为电压表分流引起。 13．(1) (2) 【详解】（1）释放瞬间，根据牛顿第二定律有 解得。 （2）导体杆达到最大速度时，对物块有 对导体杆有 根据能量守恒定律可得 解得。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）电动势最大值 解得 故表达式为 （2）电流的有效值为 则1min的时间内电路中产生的热量为 解得 （3）由法拉第电磁感应定律可知 则，            解得 15．(1) gsinα     (2) 【详解】(1)由于μ＜tanα，所以环将由静止开始沿棒下滑．环A沿棒运动的速度为v1时，受到重力mg、洛伦兹力qv1B、杆的弹力N1和摩擦力f1=μN1． 根据牛顿第二定律，对沿棒的方向有mgsinα-f1=ma 垂直棒的方向有N1+qv1B=mgcosα 所以当f1=0，即N1=0时，a有最大值am，且am=gsinα 此时qv1B=mgcosα 解得 (2)设当环A的速度达到最大值vm时，环受杆的弹力为N2，方向垂直于杆向下，摩擦力为f2=μN2．此时应有a=0，即 mgsinα=f2 N2+mgcosα=qvmB 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $