广西北海中学2025-2026学年高二下学期期末综合测试物理试题

2025届广西北海中学高二物理下学期期末综合测试试题含解析 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1、如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为l．现在杆的另一端用力．使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置（转过了90°角），此过程中下述说法中正确的是（　　） A.重物M做匀速直线运动 B.重物M做匀变速直线运动 C.重物M的最大速度是ωl D.重物M的速度先减小后增大 2、如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断正确的是 A.S闭合瞬间，B灯先亮，A逐渐变亮 B.S闭合后电路稳定前，B先亮一下再逐渐变暗，A逐渐变暗 C.S闭合后电路稳定后，A灯和B灯亮度相同 D.S闭合后电路稳定后，再断开S时，A灯要亮一下再熄灭 3、三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三根导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相等，如图所示，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B0，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B0，则O处的磁感应强度的大小和方向为(　　) A.大小为B0，方向沿OA方向 B.大小为2B0，方向竖直向下 C.大小为2B0，方向沿OA方向 D.大小为2B0，方向沿OB方向 4、如图所示，质量为m的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂，电流方向垂直于纸面，匀强磁场平行于纸面，导线处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为30°.以下说法中正确的是(　　) A.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的 B.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的 C.安培力的大小可能等于mg，此时磁场的可能方向是唯一的 D.安培力的大小可能等于2mg，此时磁场的可能方向是唯一的 5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（　　） A.∶1 B.∶2 C.1∶1 D.1∶2 6、如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都 接地，在两极板间有一个固定在 P 点的正点电荷，以 E 表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电 荷在 P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至 图中虚线位置，则（ ） A.θ增大，E 增大，Ep 增大 B.θ增大，E 增大，Ep 减小 C.θ减小，E 不变，Ep 增大 D.θ减小，E 不变，Ep减小 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7、一列简谐横波沿x轴正方向传播，设t＝0时刻波传播到x轴上的B质点，波形如图所示。从图示位置开始，A质点在t＝0.6s时第二次出现在波峰位置，则下列正确的是（） A.该简谐横波的波速等于5m/s B.t＝0.6s时，质点C在平衡位置处且向下运动 C.经t＝1.2s，该波传播到x轴上的质点D D.当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置 8、一水平放置、螺距较大、弹性较好的通电螺线管，其产生的磁场截面分布如图所示，ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管正上方的通电直导线，其电流方向由a到b（电流很小，不影响螺线管磁场）。下列说法正确的是（　　） A.P、Q两点的磁感应强度相同 B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向内转动 C.断开螺线管中的电流后，螺线管的长度变短 D 将不计重力的质子沿螺线管中轴线射入，质子在管内做匀速直线运动 9、如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为，重力加速度为g，且mg=qE，则（　　） A.电场方向竖直向上 B.小球运动的加速度大小为g C.小球上升的最大高度为 D.若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为 10、如图是测量人的反应时间的实验，甲同学手拿长为20cm的钢尺上端，乙同学的手指在钢尺下端零刻度附近，当乙看到甲由静止释放钢尺时，立即去捏钢尺，结果恰好捏住钢尺的上端。下列说法正确的有（ ） A.该实验测量的是甲的反应时问 B.该实验测量的是乙的反应时间 C.被测者的反应时间约为0.2s D.被测者的反应时间与钢尺下落的高度成正比 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11、在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A.待测的干电池 B.电流传感器1 C.电流传感器2 D.滑动变阻器R（0－20Ω，2A） E.定值电阻R0（2000Ω） F.开关和导线若干 某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验 （1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将___________（选填“变大”或“变小”） （2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E=___________ V，内阻r=_____________Ω（结果取两位有效数字） （3）若将图线的纵坐标改为_________________（选用“I1 ”、“I2 ”、“R ”、“R0”等符号表示），则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小 12、一台小型扫地机器人的直流电动机的额定电压为12V，额定电流为5A，线圈电阻为0.2Ω，将它接在直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则电动机消耗的总功率为_____，转化为机械能的功率为____ 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13、在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求 （1）M、N两点间的电势差UMN ； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径r； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t 14、如图（a）所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝lm，两导轨的上端接有一个R＝2Ω的定值电阻．虚线OO′下方是垂直于导轨平面向内的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，导轨电阻不计．已知金属杆下落0.3m的过程中，加速度a与下落距离h的关系如图（b）所示，g取10m/s2．求： （1）金属杆刚进入磁场时，速度v0多大？ （2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？ （3）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上通过的电量q为多少？ 参考答案 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1、答案：C 【解析】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为vC＝ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为v绳＝ωLcosθ．θ的变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，所以，v绳＝ωLcosθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，v绳＝ωLcosθ逐渐变小，绳子的速度变慢．所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为ωL．故C正确，A，B，D错误. 2、答案：D 【解析】开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两灯的两端，两灯同时发光．由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，随后A灯变暗，B灯变亮．断开开关K的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭 【详解】开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电流，所以A、B同时发光．由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，A灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过B的电流增大，所以B灯变亮．故AB错误；结合上述分析可知，S闭合电路稳定后，A熄灭．故C错误；断开开关S的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭；流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，维持L中的电流逐渐减小，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故D正确．故选D 【点睛】对于自感线圈，当电流变化时产生自感电动势，相当于电源，当电路稳定时，相当于导线，将所并联的电路短路 3、答案：D 【解析】由题意可知，AB两条通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，则电流A与B在O处的合磁感应强度为零，则O点的磁感应强度等于导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感强度，大小为2B0；依据右手螺旋定则可知，在O处电流C产生的磁感应强度的方向沿OB方向； A．大小为B0，方向沿OA方向，与结论不相符，选项A错误； B．大小为2B0，方向竖直向下，与结论不相符，选项B错误； C．大小为2B0，方向沿OA方向，与结论不相符，选项C错误； D．大小为2B0，方向沿OB方向，与结论相符，选项D正确； 4、答案：D 【解析】先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析 【详解】对导体棒受力分析，受重力、安培力和细线拉力，如图所示： 根据平衡条件，当安培力与线垂直向上时，安培力最小，为：FA=BIL=mgsin30°= 根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上，故此时磁场方向是唯一的； 当mg≥FA＞时，有2解 当FA＞mg时，有一解； 当FA＜时，无解 故选D 【点睛】本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向 5、答案：D 【解析】根据右手定则可知，导线在M和N处时，每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下；根据右手定则可知，将N处长直导线移至P处时，N在O点的场强斜向左上方，与竖直方向的角度为60°，M在O点的场强竖直向下， 则O点合磁感应强度大小为 则与之比为1:2。 故选D。 6、答案：D 【解析】电容器与电源断开，电量不变，将下极板上移的过程中，因d减小，由 可知电容C增大，由 可知U减小，则夹角减小；由 可得 可知E不变；根据 U=Ed 可知由于P离下极板距离减小，E不变，因此P点的电势减小，由 可知电势能减小；故选D． 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7、答案：AD 【解析】A．t=0.6s时，质点A第二次出现在正向最大位移处，则有 t=0.6s=1.5T 得到该波的周期为T=0.4s，由图读出波长为λ=2m，则波速为 故A正确。 B．t=0.6s时，质点C振动了0.4s=1T，则质点C在平衡位置处且向上运动。故B错误。 C．简谐波沿x轴正方向传播，t=1.2s时间内传播的距离为 x=vt=5×1.2m=6m 所以经t=1.2s，该波传播到x轴上x=8m处，故C错误。 D．由于B、E间距离等于1.5倍波长，B与E的振动情况总是相反，则当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置。故D正确。 故选AD。 8、答案：BD 【解析】A、由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误； B、直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此，a端垂直纸面向内转动，故B正确； C、通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误； D、将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确； 9、答案：BD 【解析】AB．小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因 所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为，受力情况如图所示 合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下，故A错误，B正确； C．小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为 则最大高度为 故C错误； D．若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的，由能量的转化与守恒可知，小球的初动能一半转化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为，小球的最大电势能为，故D正确。 故选BD。 10、答案：BC 【解析】AB．由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边。物体做自由落体运动的位移 位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．故测量的是乙的反应时间。故A错误，B正确； C．由公式 解得 故C正确； D．由公式，位移与时间的平方成正比，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11、答案： ①.变小 ②.3.0 ③.2.0 ④.I1R0 【解析】（1）[1]滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时 R值减小，电流传感器2的示数变大，电流传感器1的示数变小 （2）[2]由闭合电路欧姆定律可得：,变形得：,由数学知可得,图象中的斜率，截距，由图可知：，解得：E=3.0V； [3] 由图可知： ，解得： r=2.0Ω； （3）[4] 若图象纵坐标改为路端电压，即，则图象与纵坐标的交点为电源的电动势. 12、答案： ①.60W ②.55W 【解析】电动机消耗的总功率为，内阻消耗的功率为，则转化为机械能的功率为 【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13、答案：1）UMN＝　（2）r＝　　　（3）　　t＝ 【解析】(1)设粒子过N点时的速度为v，有： 解得： 粒子从M点运动到N点的过程，有： 解得： (2)粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为r，有： 解得： (3)由几何关系得： 设粒子在电场中运动的时间为t1，有： 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期： 设粒子在磁场中运动的时间为t2，有： 14、答案：（1）1m/s；（2）0.2875J；（3）0.25C 【解析】（1）金属杆进入磁场时受到的安培力： F＝BIL＝， 由图示图线可知，金属杆进入磁场时的加速度： a0＝10m/s2， 方向：竖直向上， 对金属杆，由牛顿第二定律得： ﹣mg＝ma0， 代入数据解得： v0＝1m/s； （2）由图（b）所示图线可知，金属杆下落0.3s时加速度：a＝0， 金属杆所受合力为零，重力与安培力平衡，由平衡条件得： mg＝， 代入数据解得： v＝0.5m/s， 从开始到下落0.3m过程，由能量守恒定律得： mgh＝+Q， 代入数据解得： Q＝0.2875J； （3）进入磁场前金属杆做自由落体运动， v02＝2gh1， 代入数据解得： h1＝0.05m， 金属杆在磁场中下落的高度： h2＝h﹣h1， 代入数据解得： h2＝0.25m， 平均感应电动势： ， 平均感应电流： ， 电阻R上通过的电荷量： ， 代入数据解得： q＝0.25C； 学科网（北京）股份有限公司 $