精品解析：黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

黑龙江省哈师大青冈实验中学2025—2026学年度期末考试 高二上学期物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 以下各个选项所示的电流，属于交变电流的是（　　） A. B. C. D. 2. 某电场的等势面分布如图所示， 已知A、B两点的电场强度为EA、 EB，电势为φA、φB，下列判断正确的是（　　） A. EA > EB B. EA< EB C. φA > φB D. φA < φB 3. 如图所示，空间中水平固定一均匀带正电的圆环，O为圆心，P、Q两点连线与圆环所在平面垂直，且P、Q两点关于O点对称。第一次：视为质点的小球从P点由静止开始竖直下落到Q点。第二次：使小球带上正电后，仍从P点由静止开始竖直下落到Q点。小球第一次、第二次从P点运动到Q点的时间分别用、表示，经过Q点时的速度大小分别用、表示，不计空气阻力，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S后，始终比亮 B. 闭合开关S后，先亮，后亮 C. 断开开关S后，先熄灭，过一会儿才熄灭 D. 断开开关S后，会“闪亮”一下才熄灭 5. 如图所示为电阻表的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法正确的是（　　） A. a孔插红表笔 B. 测量新的电阻时，必须要重新进行欧姆调零 C. 电池用久了，若电动势不变而内阻增大，则欧姆调零后，仍可以准确测量电阻 D. 用“”挡测量时，若指针偏角太大（靠近表盘的右端），应换用“”挡 6. 如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（　　） A. 大小为零 B. 方向竖直向上 C. 方向竖直向下 D. 因电流方向未知，故无法判断 7. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的、长为L的金属棒ab在离地面高度为h处以水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒电阻为R，磁感应强度为B，重力加速度为g。（ ） A. 金属棒a端比b端电势高 B. 金属棒在运动过程中产生的感应电动势变大 C. 金属棒从抛出到落回地面所用时间为 D. 从抛出到落地整个过程中，通过金属棒的总电荷量为 8. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机一法拉第圆盘发电机，其原理如图所示，水平向右的匀强磁场垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和阻值为R的定值电阻组成闭合回路。已知圆盘半径为L，圆盘接入CD间的电阻为，其他电阻均可忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 回路中的电流方向为 B. C、D两端的电势差为 C. 定值电阻的功率为 D. 圆盘转十圈的过程中，回路中的焦耳热为 9. 关于以下四幅图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，磁块在铝管中下落相比自由落体会慢一些，原因是电磁阻尼 B. 乙图中，线圈平面和磁感线平行，此时线圈中电流方向发生改变 C. 丙图中，磁流体发电机的A极板的电势比B极板的低 D. 丁图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会反向转动 10. 如图所示为半径为的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子。带电粒子质量为，电荷量为（）。现粒子沿正对中点且垂直于方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从之间的圆弧飞出磁场（），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，已知，则（　　） A. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 B. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 C. 粒子源发射粒子的最大速度为 D. 在磁场中运动时间为的粒子，其速度为 二、实验题、（11题6分；12题10分） 11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度、直径和电阻。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）该同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量该导体的长度和直径，测量结果分别如图甲和图乙所示，则该导体的长度为_____cm，直径_____mm。 （2）该同学采用如图丙所示电路测此合金材料的电阻。将此合金材料接入电路后，电压表示数为，电流表示数为，则该合金材料的电阻率的表达式为_____。（用、、、等表示，各物理量均为基本单位） 12. 实验小组想要测量电动自行车电池的电动势E（约为36V）和内阻r，除了待测电池外实验室提供了量程为0~15V、内阻RV=10kΩ的电压表，电阻箱R（最大阻值为999.9Ω），定值电阻R1=5kΩ，定值电阻R2=20kΩ，开关S，导线若干，小组同学根据上述器材设计如图甲所示的电路。 （1）为了完成实验，电路中定值电阻Rx应选___________（选填“R1”或“R2”）； （2）为了保护电路安全，开关S闭合前电阻箱R的阻值应调为___________（选填“最大值”或“最小值”）； （3）开关S闭合，调节电阻箱R，记录R的值和对应电压表的示数U，测量多组数据作出随的图像如图乙所示，由图像可求得电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。 （4）考虑电压表的电流影响，电池电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 三、解答题 13. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2kV高压输电，最后用户得到“220V；9.5kW”的电能，求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比； （2）输电线路导线电阻R； 14. 如图所示，一个质量为m，电荷量为，不计重力的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限， 求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B； （2）在第一象限内的运动时间 15. 如图，两根足够长的固定光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ=30°角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量均为m的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为R。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，已知L=1m，B=2T，m=0.4kg，R=2Ω，重力加速度为g=10m/s2。 （1）先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小v； （2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，说明此后棒的运动性质（速度、加速度变化情况）；并求解经足够长时间后棒的加速度大小； （3）仍保持棒b静止，将棒a由静止释放，若棒a经过t=1s后匀速运动，求棒a此过程中产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黑龙江省哈师大青冈实验中学2025—2026学年度期末考试 高二上学期物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 以下各个选项所示的电流，属于交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】判断电流是交流还是直流，要看其方向是否随时间周期性变化。选项C中，电流的大小和方向均不变；选项AD中，尽管电流大小随时间周期性变化，但其方向不变，仍是直流，故只有B正确。 故选B。 2. 某电场的等势面分布如图所示， 已知A、B两点的电场强度为EA、 EB，电势为φA、φB，下列判断正确的是（　　） A. EA > EB B. EA< EB C. φA > φB D. φA < φB 【答案】A 【解析】 【详解】CD．由题图可知，A、B两点在同一等势面上，则有，故CD错误； AB．根据可知，相邻等差等势面越密集的地方场强越大，则有，故A正确，B错误。 故选A。 3. 如图所示，空间中水平固定一均匀带正电的圆环，O为圆心，P、Q两点连线与圆环所在平面垂直，且P、Q两点关于O点对称。第一次：视为质点的小球从P点由静止开始竖直下落到Q点。第二次：使小球带上正电后，仍从P点由静止开始竖直下落到Q点。小球第一次、第二次从P点运动到Q点的时间分别用、表示，经过Q点时的速度大小分别用、表示，不计空气阻力，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】圆环若不带电，小球从P运动到Q的过程中做自由落体运动，全程只有重力做功；若圆环带电，小球受到重力与电场力的共同作用，但由于对称性，可知圆环上下的PQ两点电势相等，从P到Q的初末状态电势能不变，仍然只有重力做功，所以到达Q点时两次运动小球的速度相等，即。 当圆环带正电时，小球从P到O的过程中静电力方向向上与重力相反，有 从O到Q点的运动过程中静电力方向与重力方向相同，有 若假设在PO过程中粒子未做减速运动，可近似画出两次运动的图像，其中末速度相同，且运动的位移相同，图像如下图所示 根据图像可知。 故选D。 4. 如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S后，始终比亮 B. 闭合开关S后，先亮，后亮 C. 断开开关S后，先熄灭，过一会儿才熄灭 D. 断开开关S后，会“闪亮”一下才熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关S后，立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，电流也一样大，所以一样亮，故A错误，B正确； CD．断开开关S后，通过的原来的电流立即消失，和构成新回路，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过的电流会慢慢变小，并且通过，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过的灯的电流方向与原来的方向相反，因电流未增加不会闪亮一下，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示为电阻表的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法正确的是（　　） A. a孔插红表笔 B. 测量新的电阻时，必须要重新进行欧姆调零 C. 电池用久了，若电动势不变而内阻增大，则欧姆调零后，仍可以准确测量电阻 D. 用“”挡测量时，若指针偏角太大（靠近表盘的右端），应换用“”挡 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据多用电表内部结构，电流从红表笔流入、黑表笔流出可知a孔插黑表笔，故A错误； B．测量新的电阻时，若倍率改变则必须要重新进行欧姆调零，若倍率不变则不需要重新欧姆调零，故B错误； C．电池用久了，若电动势不变而内阻增大，则欧姆调零后，使电流表满偏，即指针指到最右端，根据可知仍可以准确测量电阻，故C正确； D．用“”挡测量时，若指针偏角太大（靠近表盘的右端），说明该电阻较小，应换用“”挡，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（　　） A. 大小为零 B. 方向竖直向上 C. 方向竖直向下 D. 因电流方向未知，故无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】假设通以顺时针方向的电流I，设斜边AC长为L，，据左手定则可知，各边所受的安培力背离中心，如图所示 三边受力大小分别为 ,， 可得 由平行四边形定则可知，AB、BC边受到的安培力的合力恰好跟AC边受到的安培力等大、反向，故线圈所受磁场力的合力为零。 故选A。 7. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的、长为L的金属棒ab在离地面高度为h处以水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒电阻为R，磁感应强度为B，重力加速度为g。（ ） A. 金属棒a端比b端电势高 B. 金属棒在运动过程中产生的感应电动势变大 C. 金属棒从抛出到落回地面所用时间为 D. 从抛出到落地整个过程中，通过金属棒的总电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有水平速度垂直切割磁感线（竖直速度与磁场平行不切割）。根据右手定则，四指指向端，因此端电势更高，故A错误； B．动生电动势大小 没有闭合回路，没有感应电流，则没有安培力，金属棒只受重力做平抛运动，平抛运动中保持不变，因此感应电动势大小不变，故B错误； C．由竖直分运动为自由落体运动，由 解得运动时间​​，故C正确； D．因为没有感应电流，则没有电荷通过金属棒，故D错误。 故选C。 8. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机一法拉第圆盘发电机，其原理如图所示，水平向右的匀强磁场垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和阻值为R的定值电阻组成闭合回路。已知圆盘半径为L，圆盘接入CD间的电阻为，其他电阻均可忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 回路中的电流方向为 B. C、D两端的电势差为 C. 定值电阻的功率为 D. 圆盘转十圈的过程中，回路中的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，回路中的电流方向为，选项A错误； B．感应电动势大小 因D点电势高于C点，则C、D两端的电势差为 选项B正确； C．定值电阻的功率为 选项C正确； D．圆盘转十圈的过程中，回路中的焦耳热为 选项D错误。 故选BC。 9. 关于以下四幅图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，磁块在铝管中下落相比自由落体会慢一些，原因是电磁阻尼 B. 乙图中，线圈平面和磁感线平行，此时线圈中电流方向发生改变 C. 丙图中，磁流体发电机的A极板的电势比B极板的低 D. 丁图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会反向转动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图中，磁块在铝管中下落相比自由落体会慢一些，原因是铝管会产生感应电流，感应电流的磁场反过来对磁块的运动形成电磁阻尼，故A正确； B．乙图中，线圈平面和磁感线平行，此时线圈中电流最大，方向没有改变，故B错误； C．根据左手定则可知等离子体中正电荷向B极板偏转，负电荷向A极板偏转，所以A极板的电势比B极板的低，故C正确； D．丁图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，根据楞次定律可知铝框会同向转动，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示为半径为的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子。带电粒子质量为，电荷量为（）。现粒子沿正对中点且垂直于方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从之间的圆弧飞出磁场（），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，已知，则（　　） A. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 B. 从点飞出的粒子，其轨迹半径为 C. 粒子源发射粒子的最大速度为 D. 在磁场中运动时间为的粒子，其速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．作出粒子从b点飞出时的运动轨迹，如图所示 当粒子从b点飞出时，设其轨道半径为r，对应的圆心为，由几何关系可知， 由正弦定理可得 解得，故A错误，B正确； C．因为从b点出磁场的粒子轨迹半径最大，则从b点出磁场的粒子速度最大，根据洛伦兹力提供向心力则有 解得 结合上述结论 可得粒子源发射粒子的最大速度为，故C错误； D．在磁场中运动的时间为的粒子，则粒子轨迹对应圆心角为，若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期，设其半径为，轨迹圆心为，如图所示 设，由几何关系可得 整理可得 解得 即 则粒子的圆周半径 则对应粒子的速度为，故D正确。 故选BD。 二、实验题、（11题6分；12题10分） 11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度、直径和电阻。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）该同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量该导体的长度和直径，测量结果分别如图甲和图乙所示，则该导体的长度为_____cm，直径_____mm。 （2）该同学采用如图丙所示电路测此合金材料的电阻。将此合金材料接入电路后，电压表示数为，电流表示数为，则该合金材料的电阻率的表达式为_____。（用、、、等表示，各物理量均为基本单位） 【答案】（1） ①. 5.020 ②. 3.778##3.777##3.779 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知该导体的长度为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知该导体的直径为 【小问2详解】 根据电阻定律可得 又 联立解得该合金材料的电阻率的表达式为 12. 实验小组想要测量电动自行车电池的电动势E（约为36V）和内阻r，除了待测电池外实验室提供了量程为0~15V、内阻RV=10kΩ的电压表，电阻箱R（最大阻值为999.9Ω），定值电阻R1=5kΩ，定值电阻R2=20kΩ，开关S，导线若干，小组同学根据上述器材设计如图甲所示的电路。 （1）为了完成实验，电路中定值电阻Rx应选___________（选填“R1”或“R2”）； （2）为了保护电路安全，开关S闭合前电阻箱R的阻值应调为___________（选填“最大值”或“最小值”）； （3）开关S闭合，调节电阻箱R，记录R的值和对应电压表的示数U，测量多组数据作出随的图像如图乙所示，由图像可求得电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。 （4）考虑电压表的电流影响，电池电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）R2 （2）最大值 （3） ①. 37.5 ②. 5 （4）小于 【解析】 【小问1详解】 若Rx选R1，则改装后的电压表量程为 若Rx选R2，则改装后的电压表量程为 由于待测电池的电动势约为36V，电路中定值电阻Rx应选R2。 【小问2详解】 为了保护电路安全，开关S闭合前电阻箱R的阻值应调为最大值。 【小问3详解】 由于定值电阻Rx选R2，当电压表的示数U时，路端电压为，根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 根据作出的图像可得， 解得， 【小问4详解】 考虑电压表的电流影响，，根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 可得图像纵轴截距为 则有 可知电池电动势的测量值小于真实值。 三、解答题 13. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2kV高压输电，最后用户得到“220V；9.5kW”的电能，求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比； （2）输电线路导线电阻R； 【答案】（1）；（2）20 【解析】 【详解】（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比 （2）由P损＝IR，输送电流取决于输送电压及输送功率 I2＝ 所以 R＝＝＝＝20 14. 如图所示，一个质量为m，电荷量为，不计重力的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限， 求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B； （2）在第一象限内的运动时间 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在磁场里做圆周运动的圆心和轨迹如图所示 OP=Rcos30°=a 洛伦兹力提供向心力，有 解得  【小问2详解】 带电粒子在第一象限内转过的角度为120°，则运动时间为 15. 如图，两根足够长的固定光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ=30°角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量均为m的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为R。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，已知L=1m，B=2T，m=0.4kg，R=2Ω，重力加速度为g=10m/s2。 （1）先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小v； （2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，说明此后棒的运动性质（速度、加速度变化情况）；并求解经足够长时间后棒的加速度大小； （3）仍保持棒b静止，将棒a由静止释放，若棒a经过t=1s后匀速运动，求棒a此过程中产生的热量Q。 【答案】（1）2m/s （2）5m/s2 （3）0.8J 【解析】 【小问1详解】 棒a匀速时，产生的感应电动势为 感应电流为 根据平衡条件有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 由楞次定律及左手定则可知，释放b棒后，b棒所受安培力方向沿导轨平面向下，做加速度减小的加速运动；a棒做加速度增大的加速运动。经足够长时间后，棒a、b加速度相等，对棒a、b整体有 故棒a、b加速度均为 【小问3详解】 对a棒，从开始运动到匀速的过程中，设沿斜面向下为正，由动量定理，有 又有，， 整理可得 代入数据解得 由能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $