安徽省淮南第一中学2025年物理高二上期末综合测试试题含解析.doc

安徽省淮南第一中学2025年物理高二上期末综合测试试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环．现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后(　)

A.A环中有大小不变的感应电流
B.A环中的感应电流逐渐增大至恒定值
C.A环对地面的压力先增大后减小至恒定值
D.A环对地面的压力先减小后增大至恒定值
2、如图的电路中，理想变压器匝数比n1：n2=1:2，R是规格为“220V、1100W”的用电器，电表均为理想电表．当用电器正常工作时，电压表和电流表的示数分别为（　　）

A110V、10A
B.110V、2.5A
C.440V、2.5A
D.440V、10A
3、 “北斗”系统中两颗工作卫星1和2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上的A，B两位置，如图所示，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，以下判断正确的是（）

A.这两颗卫星的向心加速度大小为
B.这两颗卫星的角速度大小为
C.卫星1由位置A运动至位置B所需时间为
D.如果使卫星1 加速，它就一定能追上卫星2
4、自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是（　　）
A.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电生磁的规律
B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C.楞次首先引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
5、如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )

A.所受重力与电场力平衡
B.电势能逐渐减小
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
6、一质量为0.5kg的小球以12m/s的速度竖直向下撞击水平地面，反弹后离开地面时的速度大小为8m/s，方向竖直向上，设小球与地面的作用时间为0.2s，g取10m/s2，则地面对小球的平均作用力大小为（）
A.10N B.15N
C.50N D.55N
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，真空中有等量同种点电荷、分别放置在M、N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是　　

A.在M、N连线的中垂线上，从b到d，各点电势都相等
B.在M、N连线的中垂线上，从b到d，电势先升高后降低
C.在M、N连线上，从a到c，场强先减小后增大，电势先减小后增加
D.在M、N连线上，从a到c，场强逐渐增大，电势逐渐升高
8、如图所示，在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有a、b、c、d、e五个点，在焦点f处固定一正点电荷，则下列判断正确的是( 　　)

A.c、e两点的电场强度相同
B.a点的电势比b点的电势低
C.一负电荷在d点时的电势能大于在a点时的电势能
D.将一正电荷由e点沿eabc移到c点，所受电场力先做正功再做负功，但总功为零
9、火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，火车（　　）
A.运动路程为600m B.加速度为零
C.角速度约为1rad/s D.转弯半径约为3.4km
10、仅根据万有引力常数G和下面的数据，可以计算出地球质量M的是
A.月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1
B.地球同步卫星离地面的高度
C.地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2
D.人造地球卫星绕地球运行的速度v和运行周期T
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）在带电体A周围空间中的某一点P，放入一个电荷量为的试探电荷，其受到带电体A的静电力的大小为，那么带电体A 在P点产生的场强大小为_______。
12．（12分）某同学要描绘一个标有“5V；4.5W”某元件的伏安特性曲线，要求元件两端的电压由零开始变化．该同学选用的器材有：
A．电源：电动势为6V，内阻约0.5Ω
B．直流电流表A1：量程0～1A，内阻约为0.4Ω
C.直流电流表A2：量程0～3A，内阻约为0.2Ω
D．直流电压表V1：量程0～15V，内阻约为10kΩ
E．直流电压表V2：量程0～3V，内阻为5kΩ
F．滑动变阻器RA：最大阻值10Ω，额定电流5A
G．滑动变阻器RB：最大阻值1400Ω，额定电流0.2A
另给定值电阻，定值电阻．开关一个、导线若干
（1）以上器材中电流表选用填选项代号），电压表选用____（填选项代号），滑动变阻器选用_________（填选项代号）；
（2）根据选用的实验器材，请在方框内画出实验电路图______________（待测元件用电阻符号R表示，并标出所选元件的相应字母符号）

实验得到该元件的伏安特性曲线如图所示．如果将这个元件R接到图所示的电路中，已知电源的电动势为4.5V，内阻为2Ω，定值电阻
,闭合S后该元件的电功率为____W．（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）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、C
【解析】金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零．根据楞次定律分析可知当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中磁场的最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中磁场最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小，再分析A环对地面的压力的变化
【详解】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零，故AB错误．由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中的磁场最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中产生的感应电流最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故C正确，D错误．故选C
2、A
【解析】用电器正常工作时，副线圈两端的电压，输出功率，根据电压与匝数成正比，有

代入数据得

解得

根据输入功率等于输出功率，有：

得

故A正确，BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】根据万有引力提供向心力得出加速度与轨道半径的关系；根据万有引力提供向心力，求出角速度的大小，从而求出卫星1由位置A运动到位置B所需的时间；卫星1在轨道上若加速，所受的万有引力不够提供向心力，做离心运动离开原轨道，不会追上卫星2
【详解】A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，即：，由万有引力与重力关系，，解两式得：，故A错误；
B、由，将上式代入得：，故B错误；
C、卫星1由位置A运动到位置B所需时间为卫星周期的，由，得，故C正确；
D、卫星1加速后做离心运动，进入高轨道运动，不能追上卫星2，故D错误；
故选C
4、D
【解析】A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电生磁的规律，故A项与题意不相符；
B.焦耳发现了焦耳定律，说明了热现象和电现象之间存在联系，故B项与题意不相符；
C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场，故C项与题意不相符；
D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即楞次定律，故D项与题意相符
5、D
【解析】带电粒子在匀强电场中的运动。
【详解】A．带电粒子沿水平方向做直线运动，则电场力与重力的合力一定沿水平方向，受力分析如图：

合力与速度方向反向，即重力与电场力不平衡，A错误；
B．如图，电场力方向与运动方向夹角大于90°，电场力做负功，电势能增加，B错误；
C．合力与速度方向反向，做负功，由动能定理可知，动能减小，C错误；
D．整个过程处于匀强电场中，电场力与重力都不变，即合外力不变，加速度不变，做匀变速直线运动，D正确。
故选D。
6、D
【解析】取竖直向上为正方向，对小球由动量定理有

代入数据解得

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、BC
【解析】根据等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等
【详解】等两同种电荷周围电场线分布如图所示：

沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故从b到d，电势先升高后降低，故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的上，O点电势最低，根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，故从a到c，电势先减小后增加，根据电场线疏密可知，从a到c，场强先减小后增大，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误
【点睛】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析
8、BD
【解析】由电场线的分布情况和对称性可分析c、e两点电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故A错误；点电荷的等势面是以点电荷为圆心的等势面，且离正电荷越远，电势越低，故a点的电势比b点的电势低，故B正确；点电荷的等势面是以点电荷为圆心的等势面，且离正电荷越远，电势越低，故a点的电势比d点的电势低；根据Ep=qφ，负电荷在d点时的电势能小于在a点时的电势能；故C错误；将一正电荷由e点沿eabc移到c点，由于是排斥力，所受静电力先做正功再做负功；由于ec在同一等势面上，故总功为零；故D正确；故选BD
9、AD
【解析】A．本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力，圆周运动的弧长

故选项A正确；
B．火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；
CD．由于角度与弧度的换算关系

所以由题意得圆周运动的角速度

又

所以

故选项C错误，D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】A、月球绕地球做圆周运动,地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力 ，已知月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1
则可以求出中心天体地球的质量，故A正确；
B、知道地球同步卫星离地面的高度，当没有给同步卫星的另一个物理量，所以无法求出中心天体的质量，故B错误；
C、利用地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2可以求出太阳的质量，故C错误；
D、利用公式及公式可求出中心天体地球的质量，故D正确；
故选AD

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、500N/C
【解析】[1]．带电体A 在P点产生的场强大小为

12、 ①.B ②.E ③.F ④. ⑤.0.90W
【解析】（1）元件额定电流为，选用量程为1A的电流表即可，即选电流表B；为了达到额定电压，15V量程过大，可用3V的电压表E进行改装，选用R1可将电压表改装成量程为6V的电压表，为了便于操作可选用较小的滑动变阻器，即选用F；
（2）由于被测元件在正常工作时的电阻为，和电流表内阻接近，故电流表内接分压过大，采用电流表外接法，将电压表E和串联改装电压表，然后并联在元件两端，要求元件两端的电压从零开始，所以采用滑动变阻器分压接法，如图所示

3、将R3等效为电源内阻，做电路的U-I图像，与曲线的交点即为元件在该电路中的电流与电压值，交点坐标（1.5V、0.6A），则元件的功率为0.90W.

【点睛】伏安法测电阻时注意电流表内外接法的选择方法，当待测电阻值远小于电压表内阻时，电流表用外接法；当待测电阻值远大于电流表内阻时，电流表用内接法．在要求电流或电压值从零调时，滑动变阻器应用分压式，此时应选阻值小的变阻器

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