安徽淮北市第十二中学2025-2026学年高二上学期期末检测物理试卷

2025-2026学年度高二上学期期末测试 物理试卷 （时间75分钟，总分100分） 一、单选题（每题4分，共32分） 1．下列有关电场和磁场的说法正确的是（　　） A．电场强度公式表明，若试探电荷q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 B．元电荷就是电子，电量等于电子的电量，点电荷是指体积很小的带电体 C．通电直导线在磁场中受到的安培力为零，此处磁感应强度一定为零 D．磁感线可以形象地描述磁场，磁感线上某点的切线方向即小磁针在该位置时N极所受磁场力的方向 2．如图所示，真空中A、B是两个电荷量大小相等的点电荷，A带负电、B带正电，A、B连线的中点为O，C点位于A、B连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A．C点的电场强度比O点大 B．O点的电场强度比C点大 C．C点的电势比O点高 D．O点的电势比C点高 3．下列说法正确的是（　　） A．图甲是洛伦兹力演示仪的示意图，仅增大励磁线圈的电流，则电子运动的周期增大 B．图乙是回旋加速器的示意图，仅增大加速电压U，则粒子从加速器射出的最大动能增大 C．图丙是磁流体发电机的示意图，B极板是发电机的正极 D．图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 4．以下是几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片，下列说法正确的是（    ） A．图甲中ABC构成等边三角形，C处磁场方向平行于导线AB连线向右 B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向下，北半球竖直向上 C．图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为 D．图丁中金属框在同一平面内沿平行于直导线方向运动，线框中无感应电流 5．一正方形导体框abcd；其单位长度的电阻值为r，现将正方形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E，不计内阻的电源两端，则关于导体框所受的安培力下列描述正确的是 A．安培力的大小为，方向竖直向上 B．安培力的大小为，方向竖直向下 C．安培力的大小为，方向竖直向下 D．安培力的大小为，方向竖直向上 6．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流（规定逆时针为正，顺时针为负）、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（　　） A．B．C．D． 7．如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是（　　） A．铜棒向左滚动 B．回路中有顺时针方向电流（俯视） C．铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 D．磁场力对磁铁做正功 8．如图所示，真空中的三角形MNQ区域（含边界）存在磁感应强度大小为B、方向垂直MNQ平面的匀强磁场，速率不同的电子从P点垂直NM和磁场方向射入MNQ区域。已知NM = L，，∠M = ∠N = 53°电子的质量为m、电荷量为e，取sin53° = 0.8。若所有电子只能从P、M之间射出，不考虑重力、电子之间的相互作用，则（   ） A．磁场方向垂直MNQ平面向里 B．速率不同的电子在磁场中运动的时间不同 C．电子射出位置距P点的最远距离为 D．电子入射速率v的最大取值范围为 二、多选题（每题5分，共10分） 9．如图所示，虚线a、b、c是等差等势线，某一带负电粒子仅在电场力的作用下从M点向N点运动的轨迹如图中实线所示。下列判断正确的是（　　） A．粒子在M、N两点处的加速度大小 B．粒子在M、N两点处的电势能 C．粒子经过M、N两点时的动能 D．a、b、c点的电势 10．如图甲所示的电路中，定值电阻的阻值R=8Ω，水平放置的螺线管匝数n=1000、横截面积S=10cm2、总电阻r=2Ω，电路其余部分电阻不计。水平向右穿过螺线管的匀强磁场其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．通过电阻R中的电流方向是从M到N B．0~4s内流过电阻R的电流大小为1.25A C．0~4s内通过电阻R的电荷量为0.01C D．电路中N点的电势为-0.1V 三、实验题（每空2分，共20分） 11．随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下： A．电压表（0~3V，内阻约为1kΩ） B．电压表（0~15V，内阻约为5kΩ） C．电流表（0~10mA，内阻约为1Ω） D．电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω） E．滑动变阻器（最大阻值约为100Ω） F．蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω） G．开关、导线若干 ①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为的圆柱形塑料容器内径如图所示，其示数为 。 ②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究： 实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择 ，电流表应选择 。（均填器材前面的字母序号） ③若要求电流表示数能从零开始调节，请在方框中设计出实验电路图 。 ④水样电导率的表达式为 。（用、、、表示） 12．如图（a）所示为指针式多用电表，其中为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。 (1)使用多用电表前，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，先进行机械调零。测电阻时还需要进行 ，具体操作为：先将选择开关置于合适的挡位，再将红、黑表笔短接，调节部件T，使指针指向 。 (2)完成上述操作后，用“”挡测量电阻的阻值时，发现指针偏转角度较大，为尽可能精确测量，需将选择开关置于 （选填“挡”或“挡”）。 (3)多用电表测量电源电动势和内阻的电路图如图（b）所示。测量时先将选择开关置于合适的电压档（内阻非常大），闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组和并记录。作出图线，如图所示。图线的纵轴截距为，横轴截距为，则电源的电动势 ，内阻 （结果用字母、或表示） 四、解答题（共38分） 13．（8分）如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力忽略不计。 (1)判断粒子的电性； (2)求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r； (3)若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。 14．（14）如图所示，两根间距为m，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为Ω的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为T的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为kg、电阻为Ω的金属杆ab，开始时使金属杆ab保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上N的恒力，金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度，重力加速度m/s2。金属杆从静止到运动1.2m的过程中，求： (1)金属杆能获得的最大速度； (2)金属杆从静止到运动1.2m的过程中，电阻R产生的热量Q； (3)金属杆从静止到运动1.2m的过程中，通过R上的电荷量以及金属杆运动的时间t。 15．（16分）如图所示，xOy坐标平面第一象限内匀强电场的方向水平向左，第三、四象限内匀强电场的方向竖直向上，电场强度大小均为。第二象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，质荷比为的带正电粒子从A点由静止释放，A点的坐标为，不计重力。求： (1)粒子经过y轴时的位置到坐标原点O的距离； (2)若粒子垂直于x轴进入第三象限，求磁感应强度B的大小； (3)在满足第（2）问条件下，粒子从静止开始运动到再次速度为0所用的时间。 答案第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 淮北市第十二中学2025=2026学年高二上学期 物理期末考试 《淮北市第十二中学2025=2026学年高二上学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C D B B A D BD AD 1．D 【详解】A．电场强度公式中，由电场本身决定，与试探电荷无关。若减半，电场强度不变。故A错误； B．元电荷，也称基本电荷，是电荷量的单位，对应最小电荷量，但元电荷并非电子。点电荷是理想模型，指带电体的尺寸远小于研究距离时可忽略形状和大小，并非仅指“体积很小的带电体”，故B错误； C．安培力公式为，其中为电流方向与磁场方向的夹角，当时，可能因（电流与磁场平行），此时，但磁感应强度不一定为零，故C错误； D．磁感线是描述磁场的假想曲线，其切线方向表示该点磁场方向，根据磁场定义，小磁针N极在该点所受磁场力的方向即为磁场方向。故D正确。 故选D。 2．B 【详解】AB．等量异种点电荷形成的电场中，在两个点电荷连线的中垂线上，从中点O沿中垂线向外电场强度逐渐减小，即O点的电场强度大于C点的电场强度，故A错误，B正确； CD．两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，即O点和C点的电势相等，故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】A．图甲中，仅增大励磁线圈的电流，产生的磁感应强度B增大，根据洛伦兹力提供向心力有 电子运动周期为 可知磁感应强度B增大时，电子运动的周期变小，故A错误； B．图乙中，当粒子在磁场中运动的轨道半径等于D形盒半径时，粒子从加速器射出的动能最大，则由 可得粒子从加速器射出的最大动能为 由此可知粒子从加速器射出的最大动能与加速电压U无关，故B错误； C．图丙中，等离子体进入A、B极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，带正电的粒子向B极板偏转，带负电的粒子向A极板偏转，则B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，故C正确； D．图丁中，粒子经过加速电场后，由动能定理可得 解得 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得 可得 所以 由此可知，打在照相底片上的位置越靠近狭缝，轨道半径r越小，此时粒子的比荷越大，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．若两导线的电流相等，根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向斜向右下，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向斜向右上，则磁场在C处相互叠加，如图所示 可知C处磁场方向平行于导线AB连线向右，但题中导线B的电流大，则导线B产生的磁场较强，根据平行四边形定则可知C处磁场方向不可能平行于导线AB连线向右，A错误； B．地磁场中在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量，B错误； C．图丙中条形磁体内部磁场方向向上，且向上穿过两环的磁感线条数是相同的；磁铁外部线圈所在位置磁场方向向下，且环面积越大，向下穿过的磁感线条数越多，由于2环面积大，抵消的磁感线条数较多，故图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为，C错误； D．图丁中与通电导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，D正确。 故选D。 5．B 【详解】由图可知，电路接通后流过导体框的电流方向为ad及abcd，假设导体框的边长为L，由欧姆定律可得ad边的电流大小为 流过bc边的电流大小为 又由左手定则可知两边所受的安培力方向均竖直向下，则导体框所受的安培力大小为 故选B。 6．B 【详解】设线框每边电阻为R，线框的边长为L，线框的速度为v。 ①线框进入磁场过程，产生的感应电动势为 E=BLv 线框中的电流为 方向为逆时针方向（正方向）；拉力F大小为 a、b两点间的电势差为 拉力的功率为 ②线框完全进入磁场过程 Uab=E=BLv F=0 I=0 P=0 ③线框离开磁场过程，产生的感应电动势为 E=BLv 线框中的电流为 方向为顺时针方向（负方向）；拉力F大小为 a、b两点间的电势差为 拉力的功率为 故B正确，ACD错误。 7．A 【详解】A．根据楞次定律“增缩减扩”可知，强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，回路中的磁通量增大，回路面积有减小的趋势，则铜棒向左滚动，故A正确； B．根据楞次定律“增反减同”可知，回路中向下的磁通量增大，产生向上的感应磁场，根据安培定则可知，回路中有逆时针方向电流（俯视），故B错误； C．感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即磁铁靠近回路时会受到阻碍靠近的向上的排斥力，铜棒受到向下的排斥力，对导轨的压力大于重力，故C错误； D．磁铁受到的磁场力向上，与运动方向相反，则磁场力对磁铁做负功，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】A．电子带负电，从P点垂直NM射入磁场，要使电子从P、M之间射出，其运动轨迹必须向右偏转，根据左手定则可知，磁场方向应垂直MNQ平面向外，故A错误； B．电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。由于电子垂直于边界NM射入，并从边界NM射出，其运动轨迹为半个圆周，运动时间为半个周期，即所有从P、M之间射出的电子在磁场中运动的时间都相同，故B错误； C．设电子在磁场中做圆周运动的半径为r。电子从P点射入，从P′点射出，则射出位置距P点的距离为d = 2r 要使电子的轨迹不超出三角形MNQ区域，其轨迹圆弧在最右侧不能越过MQ边。当轨迹与MQ边相切时，半径r达到最大值，如图所示 由几何知识可得 解得 则电子射出位置距P点的最远距离为，故C错误； D．电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 因此，电子的最大入射速率对应最大半径，结合上述分析可知 则电子的最大入射速率 即电子入射速率v的最大取值范围为，故D正确。 故选D。 9．BD 【详解】A．等差等势线越密的地方，电场线越密，带电粒子所受电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以两点处的加速度一定满足，故A错误； BC．带电粒子的运动方向与电场力成锐角，电场力对带电粒子做正功，带电粒子的动能增大，电势能减小，可得，，故B正确，C错误； D．粒子带负电，电势能减小，根据可得电势不断升高，可得，故D正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．由楞次定律可知，穿过螺线管的磁通量向右且增大，所以感应电流的方向从左向右看为逆时针，所以通过电阻R的电流方向是从M到N，故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律有 由闭合电路欧姆定律得 联立解得，故B错误； C．0~4s内通过电阻R的电荷量为，故C错误； D．在外电路顺着电流方向电势降低，因M的电势等于零，那么N点的电势为，故D正确。 故选AD。 11．(1) 13.7 B C 【详解】（1）不合格的纯净水通常是含有一定的杂质，由于杂质通常是带电离子，所以不合格的纯净水的电阻率偏小，由于电导率是电阻率的倒数，故不合格的纯净水的电导率偏大。 （2）[1] 题图为10分度的游标卡尺，其精确值为，则由图可知示数为 [2][3] 由于电源电动势约为12V，为了电压测量的安全性，电路中电压表应选择B；用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω，则根据欧姆定律有 所以电流表应选择C。 [4] 由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小很多，所以滑动变阻器应采用分压式接法；由于 所以电流表应采用内接法，故电路图如图所示： [5] 根据电阻定律有 又因为 联立解得水样的电阻率为 已知电导率是电阻率的倒数，所以电导率为 12．(1) 欧姆调零 右侧零刻度线 (2)挡 (3) 【详解】（1）[1]测电阻时还需要进行欧姆调零，使得短接时指针在表示电阻刻度的0刻度线处； [2]S是指针调零旋钮，当没有电流时，通过调节S将指针归零；K是多用电表功能选择和挡位调节旋钮；T是欧姆调零旋钮，当切换多用电表欧姆挡位时，短接后通过T调零； [3]为了测量准确，短接时需要通过欧姆调零旋钮将指针指向右侧零刻度线。 （2）指针偏转大，说明电阻小，需要换小挡位，因此选择挡。 （3）[1]电阻箱读数： [2]由闭合电路欧姆定律得 推导出 图像纵轴截距为 [3] 图像斜率 推导得 13．(1)正电 (2) (3) 【详解】（1）带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电。 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 （3）设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，运动轨迹如图 依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得 匀速圆周运动的周期 带电粒子在磁场中运动的时间 解得 14．(1)3m/s (2) (3) 【详解】（1）金属杆速度最大时，根据平衡条件有 金属杆中的电流为 解得金属杆能获得的最大速度 （2）根据能量守恒定律 联立解得回路产生的热量为=0.2J （3）q=It===0.4C =BILt=BqL 解得t=1s 15．(1)0.4m (2) (3) 【详解】（1）设粒子射入第一象限电场的速度大小为，则由动能定理得 解得 粒子在第一象限电场中做类平抛运动，其竖直方向为匀速直线运动，设粒子在第一象限电场中运动的时间为t，则有 粒子在水平方向做从静止开始的匀加速直线运动，则根据牛顿第二定律有 又因为 代入数据联立解得粒子经过y轴时的位置到坐标原点O的距离为 （2）粒子进入磁场时的水平速度大小为 设粒子进入磁场时的速度方向与y轴正方向的夹角为，则有 解得 所以粒子在磁场中的运动轨迹如图所示： 设其轨迹半径为r，则由几何关系有 由洛伦兹力提供向心力有 其中 联立解得磁感应强度的大小为 （3）粒子从静止开始在第四象限电场中的运动时间为 粒子在第一象限电场中的运动时间为 粒子在第二象限做匀速圆周运动的周期为 其转过的圆心角为 所以粒子在第二象限磁场中的运动时间为 粒子垂直于x轴进入第三象限，粒子在第三象限竖直向下做匀减速直线运动，故粒子在第三象限电场中的运动时间为 所以总时间为 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 $