四川省成都市树德中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷含答案

这是一份四川省成都市树德中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每题4分，共28分）
1.下列关于科学家及他们的贡献描述正确的是
A. 奥斯特发现了电磁感应现象B. 法拉第发现了电流磁效应
C. 安培发现了电流热效应规律D. 密立根测出了元电荷e的值
2.在探究磁生电实验中，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示的方式连接。将线圈A插入线圈B中后，下列说法中正确的是
A. 开关闭合的瞬间电流表指针会偏转
B. 开关断开的瞬间电流表指针不会偏转
C. 开关闭合后，保持滑片P不动，电流表指针会发生偏转
D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转
3.如图所示，a、b是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从a点由静止释放，仅在静电力的作用下，沿直线匀加速运动到b点。下列判断正确的是
A.a点的电势高于b点
B.a点的电场强度小于b点
C. 负电荷在a点的电势能小于b点
D. 负电荷受到的静电力的方向由a点指向b点
4.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是
A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右
5.某实验小组为了探究某种新材料的厚度d随温度变化的情况，设计了如图所示的实验装置，平行板电容器的上极板固定，下极板可随材料尺寸的变化上下移动。若材料温度改变时，电流传感器检测出方向如图所示的电流，下列说法正确的
A. 电容器在放电B. 极板间电场强度变小
C. 电容器电容变大D. 材料厚度d减小
6.电动机广泛应用于现代化动力设配中。如图为直流电动机的工作原理图，线圈沿图示方向顺时针转动，则下列说法正确的是
A. 电刷a外接电源正极，且A、B两点间电流方向将保持不变
B. 电刷a外接电源负极，且A、B两点间电流方向将保持不变
C. 电刷a外接电源正极，且A、B两点间电流方向周期性改变
D. 电刷a外接电源负极，且A、B两点间电流方向周期性改变
7.如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第二象限有方向平行于y轴向下的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子以某一初速度从P点进入电场，从A点以水平向右的速度进入第一象限内的静电分析器。静电分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心O的均匀辐向电场，粒子恰好在静电分析器内做匀速圆周运动。已知OA=L，OP=4L，静电分析器内运动轨迹处的电场强度大小为E0。不计粒子所受重力，忽略金属板的边缘效应，则匀强电场的场强大小E的值是
A. 0.125E0B. 0.25E0
C. 0.5E0D. E0
二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.小型直流电动机（其线圈内阻为r=1Ω）与规格为“4V 4W”的小灯泡并联，再与阻值为R=5Ω的电阻串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，下列说法正确的是
A. 通过电动机的电流为4AB. 电动机消耗的总功率为2.4W
C. 电动机的输出功率为2.04WD. 电动机的效率为80%
9.如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小。质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形，其有效电阻为0.1 Ω。此时在整个空间中加垂直于水平面的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4−0.2t) T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则（ ）
A. t=1 s时，金属杆中感应电流方向从C到D
B. t=3 s时，金属杆中感应电流方向从D到C
C. t=1 s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.4 N
D. t=3 s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N
10.如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域I内有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小未知。圆形磁场外有方向相反、磁感应强度为B且范围够大的匀强磁场区域II，A、C和O三点共线，其中C点为圆形磁场边界上的点，AO之间的距离为1.5R。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从A点进入磁场区域，不计粒子重力。下列说法正确的是
A. 若粒子从C点处、速度方向与CO直线成60°第一次进入区域I，则粒子速率为3qBR6m
B. 若粒子可沿平面内各个方向从A点进入磁场，且都不能进入区域I，则粒子的最大速率为5qBR4m
C. 若粒子沿AO方向进入磁场，且都不能进入区域I，则粒子的最大速率为5qBR2m
D. 若粒子沿AO方向进入磁场，且进入区域I后运动轨迹经过O点，则区域I中的磁感应强度为54B
三、实验题（16分）
11.（6分）图甲为正在测量中的多用电表表盘，其欧姆档表盘刻度中央数字是 “15”。请完成下列问题：
（1）如果用直流“50 V”挡测量电压，指针位置如图甲所示，读数为_______ V。
（2）用图甲多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一电池、一个可变电阻和一表头相串联，如图乙所示，电源电动势 E=1.5 V，选择开关在 “×1” 挡，把它的两表笔短接，旋转可变电阻 R1 的旋钮，当指针指向 “0 Ω” 时，流过多用电表的电流为_______ mA。
（3）图丙是将表头G改装成两个倍率挡（如 “×1” “×10”）的欧姆表电路原理图，则当开关S合向_______端（选填“a”或“b”）时，欧姆表是较大倍率挡。
12.（10分）常用无线话筒所用的电池电动势 E 约为 9 V，内阻 r 约为 40 Ω，最大允许电流为 100 mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲的电路进行实验。 R 为电阻箱（阻值范围为0～999.9 Ω），R0 为定值电阻。
（1）图甲中实验室备有的定值电阻 R0 的规格有以下几种，则本实验应选用_______.
A.50 Ω B.500 Ω C.1 500 Ω D.2 500 Ω
（2）若图甲中电压表为理想电表，该同学接入符合要求的 R0 后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数 U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线. 根据图像求得该电池的电动势 E=_______ V，内阻 r=_______ Ω （结果保留三位有效数字）
（3）若图甲中电压表为实际电表，需要考虑其内阻，则上述（2）问中的实验测得的电动势与真实值相比较_______ （填 “偏大”“偏小” 或 “不变”），内阻的测量值与真实值相比_______ （填 “偏大”“偏小” 或 “不变”）。
四、解答题（38分）
13.（12分）如图甲所示，不计电阻的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为 L=1 m，上端接有电阻 R=2 Ω，虚线 OO' 下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量为 m=0.1 kg、电阻不计的金属杆 ab，从 OO' 上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平。已知金属杆进入磁场时的速度为 v0=1 m/s，下落 0.3 m 的过程中加速度 a 与下落距离 h 的关系图像如图乙所示。
重力加速度g取10 m/s2，试求：
垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度B；
ab杆下落0.3 m时的速度v1
ab杆下落0.3 m的过程中R上产生的热量Q。
14.（12分）如图所示，在xOy坐标系第一象限的三角形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，Q、N两点的坐标分别为(0,3 m)，(3 m,0)在x轴下方有沿+y方向的匀强电场，电场强度为E=2×105 V/m。将一个质量为m=2×10−3 kg、带电荷量为q=1×10−6 C的正电荷粒子（重力不计）从P(0,−1 m)点由静止释放。由于x轴上存在一种特殊物质，使粒子无论向上或向下通过x轴后速度大小变为穿过前的22倍。欲使粒子能够再次垂直经过x轴，则磁场的磁感应强度存在一个最小值B0，则
求粒子第一次进入磁场时的速度v1；
求磁场的磁感应强度最小值B0；
若磁场的磁感应强度为最小值B0，求粒子在电场和磁场中运动的总时间t。
15.（14分）某正离子净化器原理如图所示。将两个面积足够大的平行金属极板A、C与电键、理想导线、电阻组成一个电路，金属极板间有一个垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场。均匀分布的正离子以速度v0沿水平且垂直于磁场方向进入净化器，部分正离子会运动到金属极板并被吸收。已知每个离子的质量为m，电荷量为q（q>0），A、C两极板间距离为d，且d大于2mv0qB。已知电阻阻值为R，离子单位时间水平进入净化器的数目为N，忽略离子的重力及离子间的相互作用力。
若断开电键S1、S2，电路工作稳定后，判断A极板的电性，并求出两金属板间的电压U0；
净化效率是衡量净化器性能的一个重要参数。净化效率是指一段时间内被金属板吸附的离子数与进入净化器的离子总数的比值。
若只闭合电键S1，电路工作稳定后，求净化器的净化效率η1；
若只闭合电键S2，电路工作稳定后，求净化器的净化效率η2。
树德中学高2024级高二上期期末测试物理试题
参考答案
1、D 2、A 3、D 4、B 5、C 6、D 7、A 8、BC 9、AC 10、AD
11、（6分）（1）23.0（2分）（2）100（2分）（3）b（2分）
12、（10分）（1）A（2分）（2）10.0（2分）33.3（2分）（3）偏小（2分）偏小（2分）
13、解：（1）由图像，金属杆ab刚进入磁场时
a0=10 m/s2，方向竖直向上 （1分）
由牛顿第二定律有
BI0L−mg=ma0 （1分）
设ab杆进入磁场时的速度为v0，有
I0=E0R （1分）
E0=BLv0 （1分）
解得：B=2 T （1分）
（2）由图像知，h=0.3 m时，a=0，设此时电流为I，则有
mg=BIL （1分）
I=ER （1分）
E=BLv1 （1分）
解得：v1=0.5 m/s （1分）
（3）下落0.3m的过程中，由能量守恒定律有
mgh=Q+12mv12 （2分）
解得Q=0.2875 J=2380 J （1分）
14、解：（1）从P到O的过程由动能定理有，
qE·OP¯=12mv02 （1分）
由题意知，
v1=22v0 （1分）
解得：v1=1 m/s （1分）
（2）设磁感应强度为最小值时，其运动半径为r1，则有
r1=OQ¯·tan30° （2分）
qv1B0=mv12r1 （1分）
解得：B0=2×103T （1分）
（3）设其第二次在电场中运动的速度为v2'，则有
v2'=22v1
设其第二次在磁场中运动的速度为v2，运动半径为r2，则有
v2=22v2'
qv2B0=mv22r2 （1分）
由几何关系知，粒子第二次在磁场中运动转过的角度为θ时，其离开磁场，则有
θ=π3 （1分）
设其在电场中的时间为t1，在磁场中的时间为t2
t1=v0qEm+2×v2'qEm （1分）
t2=πqB0m+π3qB0m （1分）
t=t1+t2
综上解得：t=(22+43π)s （1分）
15、解：（1）当断开电键 S1、 S2 ，稳定后， A 极板带正电 ____ （1分）粒子做匀速直线运动有
qv0B=qU0d____（2分）
解得：U0=v0Bd ____ （1分）
（2）i．若只闭合电键 S1 ，电路工作稳定后， A、C 间电势差为零，极板间无电场，设离子在磁场中运动的半径为 r1 ，则有
qν0B=mν02r1 ____ （1分）
由题意知，
η1=:2r1d,____
解得：η1=2mv0qBd ____ （1分）
ii．若只闭合电键 S2 ，电路工作稳定后，设 A、C 极板间的电压为 U2 ，将离子初速度分解为两个速度分别为 v1、v2 ，则有
qv1B=qU2d____ （1分）
v1+v2=v0____（1分）
设匀速圆周分运动的半径为 r2
qv2B=mv22r2____ （1分）
由题意知，
η2=2r2d____（1分）
由部分电路欧姆定律
η2Nq=U2R____1分）
综上解得：η2=2mv0BdqB2d2+2mNqR ____1分）