2025年山东省菏泽市第一中学八一路校区高二上物理期末检测试题含解析.doc

2025年山东省菏泽市第一中学八一路校区高二上物理期末检测试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图1所示．验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将（）

A.先变小后变大 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
2、四条长直导线垂直纸面固定在如图所示的位置，其中三条导线到导线的距离相等且与导线的连线互成120°角，四条导线均通有电流强度为、方向如图的电流，此时导线对导线的安培力为，则关于导线所受安培力的合力，下列说法正确的是

A.大小为，方向由指向
B.大小为，方向由指向
C.大小为，方向由指向
D.大小为，方向由指向
3、一个阻值为2 Ω的线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是(　　)
A.t＝0时，线圈平面位于中性面
B.t＝0时，穿过线圈的磁通量为0
C.电阻的热功率为16 W
D.用电压表测路端电压时读数为11.3 V
4、下列说法正确的是(　　)
A.点电荷一定是电量很小的电荷
B.电场线是假想曲线，实际不存在
C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向
D.根据可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比
5、若在一半径为r，单位长度带电荷量为q(q>0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口Δl(且Δl≪r)，如图所示，则圆心处的场强大小为（）

A. B.
C. D.
6、下列器件，利用电流的热效应工作的是（ ）
A.变压器 B.验钞机
C.电容器 D.电热水壶
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、2018年5月21日5时28分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继卫星在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射，并于25日21时46分成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道．当“鹊桥”位于拉格朗日点（如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为地月系统拉格朗日点）上时，会在月球与地球的共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动，由于月球受潮汐锁定，永远只有一面对着地球，所以人们在地球上无法见到它的背面，于是“鹊桥 ”就成为地球和嫦娥四号之间传递信息的“信使”，由以上信息可以判断下列说法正确的是（ ）

A.鹊桥的发射速度应大于11.2km/s
B.月球自转周期等于月球绕地球运动的周期
C.“鹊桥”位于L2点时，“鹊桥”绕地球运动的向心加速度大于月球绕地球运动的向心加速度
D.“鹊桥”在L2点所受月球和地球引力的合力比在其余四个点都要大
8、两个完全相同的金属小球，半径远小于两小球之间距离，带电量之比为1∶7，相距为r，两者之间的引力为F，相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力为原来的（　 　）
A.3/7 B.4/7
C.9/7 D.16/7
9、如图所示，在虚线EF、GH之间分布着方向水平、垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF、GH间距为h，正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，质量，边长，将其从EF上方处由静止释放，线框运动过程中线框平面始终与磁场垂直，且CD边始终与EF平行，已知线框下边CD刚要出磁场时，线框的速度为，线框穿过磁场区的过程中产生的热量，取重力加速度，下列说法正确的是　　

A.磁场上下两边界的间距
B.线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小为
C.线框CD边刚进入磁场时C、D两点间的电压为
D.线框CD边刚出磁场时C、D两点间的电压为
10、如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有

A.组成A束和B束的离子都带正电
B.组成A束和B束离子质量一定相同
C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷
D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
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）如图甲所示，某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。

在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2“，依此法往下数，当他数到“59”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为______。
由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图象如图乙所示，根据图象，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为______，当地的重力加速度为______。
12．（12分）某同学对实验室一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的层叠电池。为了测定层叠电池的电动势和内阻，实验室中提供了如下器材：
A.电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）
B.电流表A2（0~0.6A~3A，内阻未知）
C.滑动变阻器R（0~100Ω，1.0A）
D定值电阻R0（阻值990Ω）
E.开关S与导线若干
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了合理的电路。请你在如图所示的方框内画出相应的电路图______。

（2）该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如下图所示的I1－I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（保留两位有效数字）

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）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

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）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
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、A
【解析】带大量负电的金属棒接触验电器的金属球是，验电器上所带的正电荷先辈负电荷中和，验电器带电减少，金属箔张角变小；中和完后，多余的负电荷又会转移到验电器上，是金属箔的张角再次变大
故选A
【点睛】容易题．带异种电荷的导体接触后电荷先中和，剩余的净电荷再重新分布到两个带电体上
2、D
【解析】根据题图可知，考查了通电导线之间的安培力的计算；导线的电流方向相同二者相互吸引，电流方向相反二者相互排斥，由此进行分析
【详解】导线的电流方向相同二者相互吸引，电流方向相反二者相互排斥，则d导线的受力情况如图所示：

根据力的平行四边形法则可知，d导线所受安培力的合力大小为2F，方向沿dc方向
故D正确，ABC错误
【点睛】掌握电流之间相互作用的情况是解题的关键
3、A
【解析】因为电动势的表达式是正弦函数，所以是从中性面开始计时的，故A正确；t=0时，线圈处于中性面，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，故B错误；由题意可知，电动势的有效值为10V，所以电路中的电流为：，所以电阻的热功率为，故C错误；用电压表测路端电压时读数为U=IR=8V，故D错误．故选A
【点睛】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，知道电动势的表达式是正弦函数，从中性面开始计时的，此时磁通量最大，根据求解电功率，电压表和电流表测量的都是有效值
4、B
【解析】解：A、点电荷是忽略形状大小的带电物体，不一定带电量小，A错误
B、电场线是假想曲线，实际不存在，B正确
C、电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向，C错误
D、电容C与电容器本身有关于Q、U无关
5、C
【解析】把缺口处填补为完整的圆，则填补上的小圆弧带电荷量q′＝Δlq
由于Δl≪r，故可视为点电荷，它在O点产生的场强为：

由对称性可知整个圆环在O点的场强
E合＝0
则存在缺口时在O点的场强大小
E＝E′
即

故选C
6、D
【解析】利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；
ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；
D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；
故选D.

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、BCD
【解析】A项：11.2km/s为物体脱离太阳的引力，故A错误；
B项：由题中“由于月球受潮汐锁定，永远只有一面对着地球”可知，月球的自转周期等于月球绕地球运动的周期，故B正确；
C项：“鹊桥”与月球同步绕地球做圆周运动，即角速度相同，由于在L2点时，“鹊桥”的半径更大，所以向心加速度更大，故C正确；
D项：在各个点中，L2处做圆周运动的半径最大，由公式可知 ，在L2点所受月球和地球引力的合力比在其余四个点都要大，故D正确
故应选：BCD
【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答本题要弄清楚向心力的来源，根据万有引力合力提供向心力结合向心力计算公式分析
8、CD
【解析】由库仑定律可得，两球接触前的库仑力：；
当两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量：
两球接触后的库仑力；当两球带异种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量；两球接触后的库仑力，故CD正确，AB错误．故选CD
点睛：两相同小球相互接触再分开，则电量先中和然后再平分总电荷量；库仑定律计算中可以只代入电量，最后再根据电性判断库仑力的方向
9、BC
【解析】AB、线框从开始下落到CD刚进入磁场，根据动能定理可得：，解得：，可知，则线框进入磁场和出磁场两个过程完全相同，产生的热量相同；设线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小，则线框进入磁场过程，由能量守恒定律得：，代入数据解得：，线框完全在磁场中做加速度为g的匀加速运动，根据运动学公式有：，代入数据解得：，故A错误，B正确；
C、线框CD边刚进入磁场时CD边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故C正确；
D、线框CD边刚出磁场时AB边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故D错误；
故选BC
10、ACD
【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，利用圆周运动的相关知识进行求解即可；
【详解】A、AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，故A正确；
BC、经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；
进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定相同，故B错误，C正确；
D、在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D正确
【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论

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. ②.2a ③.
【解析】（1）单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期：
（2）由单摆周期公式：，整理得：，图线的斜率：，横轴截距：，小球直径：，重力加速度：
12、 ①. ②.9.0 ③.10
【解析】（1）[1]没有电压表，用电流表A1与定值电阻R0串联成电压表，原理图如图所示；

（2）[2]则由闭合电路欧姆定律可知（由于I1读数远小于I2，所以I2-I1≈I2）
I1（R0+RA1)=E-I2r
即

由图可知，图像与纵坐标的交点为9.0mA，则有
0mA=
解得
E=9.0V
[3]由图像可知，图像的斜率为10×10-3，由公式得图像的斜率等于，故
=10×10-3
解得
r=10Ω

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、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
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、 (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