2025年山西省祁县中学物理高二上期末联考试题含解析.doc

2025年山西省祁县中学物理高二上期末联考试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。
1、在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R1，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R2，则R1：R2为（　　）

A.4：1
B.1：1
C.1：2
D.2：1
2、电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（）

A.U1<U2，Q1=Q2
B.U1=U2，Q1=Q2
C.W1=W2，Q1>Q2
D.W1<W2，Q1<Q2
3、以下说法正确的是(　　)
A.只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流
B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
4、下列物理量中属于标量的是（　　）
A.周期 B.向心加速度
C.线速度 D.磁感应强度
5、如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），发出的光直接照射在R上，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是（　　）

A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小
B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大
C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变
D.无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变
6、一根中空的绝缘圆管放在光滑的水平桌面上。圆管底端有一个带正电的光滑小球。小球的直径略小于圆管的内径。空间存在一个垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。现用一拉力F拉圆管并维持圆管以某速度水平向右匀速运动，则在圆管水平向右运动的过程中(　　)

A.小球也随圆管做匀速运动
B.小球做类平抛运动，且洛伦兹力做正功
C.小球做类平抛运动，且洛伦兹力不做功
D.小球所受洛伦兹力一直沿圆管向管口方向
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　）

A.电势φA>φB，场强EA>EB
B.电势φA>φB，场强EA<EB
C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少
D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA>EpB
8、如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里．金属圆环半径为L，圆心为O1，OM为直径，总电阻为4R．金属棒OA长为4L、电阻为2R．二者位于纸面内．现让金属棒绕O点以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与金属环接触良好，当金属棒转至图中虚线位置时，下列说法正确的是

A.金属棒OA产生的感应电动势为
B.金属棒所受安培力大小为
C.圆环上O、M两点间电压为
D.圆环上的电功率为
9、如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向下平移一小段距离，则

A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加
C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大
10、如图所示，图中两平行板电容器、电源都完全相同，先闭合开关S，稳定后将甲图中的开关S断开，乙图中开关S保持闭合，当将两图中的下极板向上移动少许，则（ ）

A.甲图中电容器的电容增大，乙图中电容器的电容不变
B.甲图中电容器所带电荷量不变，乙图中电容器所带电荷量增大
C.甲图中电容器两端的电势差增大，乙图中电容器两端的电势差不变
D.甲图中两板间的电场强度不变，乙图中两板间的电场强度增大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 Ω）
B．电流表A1（量程0～3 mA，内阻Rg1＝10 Ω）
C．电流表A2（量程0～0.6 A，内阻Rg2约为0.1 Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值范围0～20 Ω，额定电流10 A）
E．滑动变阻器R2（阻值范围0～200 Ω，额定电流1 A）
F．电阻箱R0（阻值范围0～999 Ω）
G．开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图a、b、c、d所示的四个参考实验电路，并计划用图象法处理实验数据，其中最合理的是图________所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)

（2）该同学选出合理的实验电路后，把与R0串联的电流表当作量程为0～3 V的电压表使用，于是将电阻箱R0的阻值调至________ Ω
（3）下图为该同学利用(1)中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，被测干电池的电动势E＝______ V，内阻r＝______ Ω．（结果保留2位小数）

12．（12分）某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：

A．两只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω）；
B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；
C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；
D．各种规格的定值电阻R0；
E．电源E（电动势约为3.0V）；
F．开关、导线若干
由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）
四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。
1、B
【解析】由电阻定律可知，长度变为原来的一半，面积变原来的一半，所以电阻不变，则电阻之比为1：1
故选B。
2、A
【解析】设开关接通后，电路中电流为I
对于电阻R，由欧姆定律得
U1=IR
对于电动机，U2＞IR，则
U1＜U2
根据焦耳定律得
Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，
则
Q1=Q2
因
W1=Q1
W2=Q2+E机械
则
W1<W2
A．U1<U2，Q1=Q2，与结论相符，选项A正确；
B．U1=U2，Q1=Q2，与结论不相符，选项B错误；
C．W1=W2，Q1>Q2，与结论不相符，选项C错误；
D．W1<W2，Q1<Q2，与结论不相符，选项D错误；
3、B
【解析】A、要有持续电流必须有持续的电压,A错误；
B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确；
C、电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C错误；
D、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误
故选B
4、A
【解析】向心加速度、线速度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而周期只有大小无方向，是标量；故选A.
5、B
【解析】AB．当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大，故A错误，B正确；
C．触点P向右移动，变阻器接入电路的电阻增大，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管电流减小，发光二极管发光强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，则L分担的电压减小，L消耗的功率减小，故C错误；
D．由以上分析可知，D错误。
故选B。
6、C
【解析】洛伦兹力总是与速度垂直，不做功；设圆管运动速度为v1，小球垂直于圆管向右的分运动是匀速直线运动．小球沿圆管方向受到洛伦兹力的分力F1＝qv1B，q、v1、B均不变，F1不变，则小球沿圆管做匀加速直线运动．与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线，洛伦兹力方向不断变化，故ABD错误，C正确。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；
C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；
D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，故D错误
故选：BC。
8、CD
【解析】A、金属棒OA转至虚线位置的瞬间，产生的感应电动势，A错误；
BCD、金属棒OA转至虚线位置的瞬间，OM棒相当于电源，电动势，此时外电路总电阻为，金属棒OM部分电阻，则O、M两点间的电势差为；此时流过金属棒的电流为：，所以金属棒OM所受的安培力大小为：；此时圆环上的电功率为：，故B错误，CD正确；
故本题选CD
【点睛】本题考查导线转动切割磁场产生感应电动势、闭合电路欧姆定律、安培力、电功率
9、AB
【解析】本题考查电容器的动态分析。
【详解】A.由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，由公式可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增大，故A正确；
B.电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，电容器的电容C增大，根据可知，M板的带电量增加，故B正确；
C.板间场强增大，P点与下板间的距离未变，则由，可知P点与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势升高，故C错误；
D.该点电荷带负电，而P点电势升高，则点电荷在P点具有的电势能减小，故D错误。
故选AB。
10、BD
【解析】A．当下极板向上移动少许时，根据可知两个电容器的电容增大，故A错误；
B.因为甲图中开关断开，所以甲图电容器所带电荷量不变。乙图开关闭合，所以乙图的板间电压不变，根据可知，乙图中的电容器所带电荷量增大，故B正确；
C.甲图电荷量不变，电容变大，所以甲图中电容器两端电压变小，故C错误；
D.根据可以推导出

所以甲图中板间电场强度不变；乙图中开关保持闭合，则电容器两板间电压保持不变，由知电场强度变大，D正确。
故选：BD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ①.b ②.D ③.990 ④.1.48 ⑤.0.85
【解析】(1)[1][2]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．四个参考实验电路，其中合理的是b，因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D
(2)[3]根据欧姆定律可知：，代入数据解得：

(3)[4] [5]根据欧姆定律和串联的知识得，电源两端电压：U=I1（990+10）=1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势：E=1.48mA×1000Ω=1.48V，与横轴的交点可得出路端电压为1.1V时电流是0.45A，由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得：
r=0.85Ω
12、 ①.5.0 ②.小 ③.3.0V ④.2.0
【解析】[1]已知量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω, A，设电流表的量程扩大的倍数为，

并联的电阻为,根据并联电路的特点则有

解得=5.0
[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，
[3][4]G1示数是时,电路中的总电流是，由闭合电路的欧姆定律得

整理得

I2＝3.0mA－0.4I1
由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率
A

解得V，
解得

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得