浙江诸暨市2025-2026学年第一学期期末考试高二物理试卷（含答案）

这是一份浙江诸暨市2025-2026学年第一学期期末考试高二物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，把B和S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。在国际单位制中，磁通量的单位符号是( )
A. TB. HC. FD. Wb
2.在全自动洗衣机中设有多段式水位自动感应装置，如图所示。该水位传感器属于以下四种类型传感器中的( )
A. 压力传感器B. 温度传感器C. 生物传感器D. 红外线传感器
3.如图所示为某电场中的等势面，取无穷远处电势为0，以下说法正确的是( )
A. 正电荷从A点移到C点，电势能增加
B. 负电荷从B点移到C点过程中电场力做负功
C. 同一点电荷分别位于A点和B点时所受的电场力相同
D. 将电子从无穷远处移到C点，电场力所做的功为6.0×10−19J
4.如图所示，在以下四种情况中，关于小磁针N极指向的描述正确的是( )
A. 在图1中，通电圆环内小磁针N极垂直纸面向内
B. 在图2中，通电导线下方小磁针N极垂直纸面向外
C. 在图3中，通电螺线管内部的小磁针N极水平向右
D. 在图4中，地球赤道上的小磁针N极指向地理南极
5.如图所示是1932年物理学家劳伦斯发明的回旋加速器装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连，不计带电粒子通过盒间窄缝的时间及相对论效应，下列说法正确的是( )
A. 带电粒子从磁场中获得能量
B. 带电粒子每次经过窄缝时都被加速
C. 增大加速电场的电压，可使粒子射出加速器时的动能增大
D. 为使带电粒子每次通过窄缝时都被加速，交变电流频率要不断调整
6.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中以ab边为轴匀速转动，从上向下看，线圈以逆时针方向转动。已知ab边长为L1，ad边长为L2，转动角速度为ω，磁场的磁感应强度为B，线圈的电阻为R。以下说法正确的是( )
A. 在图示位置时线圈的磁通量为0，感应电动势为0
B. 在线圈转动的过程中，a、d两点的电势差始终为0
C. 从图示位置转过90∘的过程中，通过导线某截面的电量为BL1L2ω
D. 从图示位置开始计时，感应电流的瞬时值表达式为i=BL1L2ωRcsωt
7.关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像，以下说法正确的是( )
A. 关于图1，分析发现振荡电路正在充电
B. 关于图2，振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得困难
C. 关于图3，变化的磁场周围产生电场，跟闭合电路是否存在无关
D. 关于图4，开关闭合时线圈有自感现象，开关断开时线圈没有自感现象
8.如图所示，一个连同装备共有100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在10min内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体约为( )
A. 0.015kgB. 0.15kgC. 1.5kgD. 15kg
9.如图甲所示，在外圆半径为3R、内圆半径为R的圆环区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，其中B0、t0均已知。将匝数为N、半径为2R、电阻为r的金属线圈放在图甲的磁场中静止不动，线圈的圆心与圆环中心重合，不计线圈之间的安培力作用，下列说法正确的是( )
A. 在t=0时刻，线圈中的磁通量为3πNB0R2
B. 线圈中产生的感应电动势大小为3πB0R2t0
C. 在t=2t0时刻，线圈受到的安培力为18π2NB02R2t0
D. 0∼2t0时间内，线圈产生的焦耳热为18π2N2B02R4rt0
10.如图所示，两个边长均为L的正三角形区域abO和cdO关于O点对称，两个区域内均存在垂直纸面向外匀强磁场，区域右侧有平行于ab和cd的匀强电场。质量为m、带电荷量为+q的带正电粒子(不计重力)，从a点沿平行ab方向以速度v射入，经bO中点进入电场，最终从c点沿平行dc方向以速度v射出。下列说法正确的是( )
A. 电场的电场强度大小为2mv2qLB. 磁场的磁感应强度大小为4mv3qL
C. 粒子在磁场中运动的时间为 3πL3vD. 粒子在电场中运动的时间为 3L3v
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
11.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，都是电磁波。按电磁波的波长或频率顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。不同的电磁波由于具有不同的波长(或频率)，因此具有不同的特性，下列有关说法正确的是( )
A. 无线电波可以用于广播及其他信号的传输
B. 红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收
C. 紫外线照射会使物质发出荧光，这是夜视仪工作的基础
D. X射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品
12.某兴趣小组研究小电动机能量转换的实验电路如图所示。通过调节滑动变阻器R的阻值，使电动机在空载转动、负载转动和卡住不动三个状态下，电压表读数保持1.20V时，分别测得电流表读数如下表所示，电压表和电流表均可视为理想电表，下列说法正确的是( )
A. 电动机的内阻为2.0ΩB. 空载转动时电动机的热功率为0.24W
C. 负载转动时电动机的机械效率为50%D. 卡住不动时电动机消耗的电功率最小
13.有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m。现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为350V。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为4Ω，允许输电线上损失的功率为发电机输出功率的10%，用户需要的电压为220V。假定所用的变压器都是理想变压器，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 发电机输出功率为1.0×106WB. 在输电线上的电流为50A
C. 升压变压器的匝数比为7:20D. 降压变压器的匝数比为90:11
三、实验题：本大题共3小题，共24分。
14.长度是物理学中基本的物理量，长度的测量是最基本的测量，根据测量要求的不同，可选用精度更高的测量工具。
(1)图1中游标卡尺的读数为 mm；
(2)图2中螺旋测微器的读数为 mm；
15.为测量某电源的电动势E和内阻r，设计实验电路如图所示。实验器材：
A.待测电源(电动势约为2.0V，内阻小于1.0Ω)
B.电压表V(量程0∼3V，内阻约5kΩ)
C.电流表A(量程0∼0.6A，内阻约0.15Ω)
D.两个定值电阻R0：R1=2.0Ω、R2=50Ω
E.滑动变阻器(最大值20Ω)、开关、导线若干。
(1)定值电阻R0应选 (选填“R1”或“R2”)；
(2)某同学连接的实物电路如图所示，检查时发现有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是 (选填“①”、“②”或“③”)；
(3)电路连接正确后，测量得到几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U−I图像如图所示，根据图像可知：电源电动势E= V；电源内阻r= Ω。
(4)根据电路图原理可知实验的系统误差：电源电动势的测量值 真实值；电源内阻的测量值 真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)
16.在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，电路结构如图所示。
(1)先将开关S拨到1，观察电压表的示数逐渐 (选填“减小”或“增大”)；再将开关S拨到2，通过电流表的电流方向 (选填“向左”或“向右”)；
(2)在放电时观察电流随时间的变化，每隔5s读出电流表的示数，并将数据记录在表格中。根据表格中的数据描点作出I−t图线如图所示，已知图线与坐标所围的面积约为195个方格，则电容器放电前所带的电荷量为 C：若电源电动势E=5.0V，则该电容器的电容为 F。改变电阻箱的阻值，重复进行实验；改变电源的输出电压，再重复进行实验。实验表明：电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小 (选填“有关”或“无关”)；对放电的时间起决定作用的是 (选填“R”、“C”或“RC”)；
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
17.如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=2.0Ω，定值电阻R1=4.0Ω，R2=3.0Ω，R3=6.0Ω，电容器的电容C=5×10−5F，电流表为理想电表。闭合开关S，稳定后
(1)求电流表的示数IA；
(2)求电容器的带电量q和电源的输出功率P；
(3)若将电流表换成理想电压表，求电压表的示数UV。
18.如图所示，平行金属板M和N水平放置，上极板M带正电荷，下极板N带负电荷。带负电的金属小球A恰好处于静止状态，其质量m1=0.2kg、电荷量q1=2.0×10−5C，另一不带电的金属小球B位于小球A的正上方，其质量m2=0.1kg，已知小球A与上极板相距h1=1.8m，与下极板相距h2=0.9m。现将小球B在靠近上极板处由静止开始自由下落，小球B与小球A相遇发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后两小球均带q2=1.0×10−5C的负电荷。设小球A和小球B均可视为质点，重力加速度取g=10m/s2。
(1)求两金属板之间的电势差；
(2)求碰后小球B到达金属板M所用的时间；
(3)求碰后小球A到达金属板N时的速度大小。
19.如图所示，在光滑水平面上，U型导轨abcd的质量m1=1.0kg，其间距L=1.0m，另有一导体棒PQ垂直放置在导轨上，其质量m2=1.0kg，接入导轨间电阻R=0.4Ω。垂直水平面向上匀强磁场的磁感应强度大小B=1.0T，磁场左侧边界MN与U型导轨的bc边相距x0=0.6m。导体棒以v0=1.0m/s的初速度开始向右运动，不计导轨电阻，导轨足够长，重力加速度取g=10m/s2。
(1)若导体棒光滑，
①求开始时导体棒加速度的大小和方向；
②求导体棒向前滑行的距离；
(2)若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，并且开始时在导体棒上加一水平向右的外力，使导体棒保持初速度做匀速运动，在U型导轨的bc边运动到边界MN过程中
①求此过程中所用的时间和流过导体棒的电荷量；
②求外力做的功。
20.某一具有加速器和速度选择器的质谱仪原理如图所示。A为粒子加速器，加速电压为U1=1.6×105V；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度大小为B1=0.1T，两板间距为d=0.15m；C为偏转分离器，质谱仪中有方向垂直纸面、磁感应强度大小为B2=0.8T的匀强磁场。现有一群质量m=6.4×10−27kg、电荷量q=3.2×10−19C的正粒子，由静止开始经加速器加速后，恰好都能通过速度选择器，粒子从小孔进入分离器后做匀速圆周运动，最后落在探测板M上。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)判断质谱仪中磁场B2的方向 (选填“向内”或“向外”)；
(2)求加速后粒子速度v和速度选择器两板间电压U2；
(3)求粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R；
(4)若粒子以一定的入射角θ≤11∘进入质谱仪，并且质谱仪中的磁场出现了ΔBB2=±5%的波动，求粒子落在探测板M上位置的长度L。(已知sin11∘=0.19，cs11∘=0.98；结果保留两位有效数字)
参考答案
1.D
2.A
3.B
4.C
5.B
6.D
7.C
8.B
9.D
10.C
11.AD
12.AC
13.BD
14.18.3
4.800

15.R1
①
1.90
0.5
小于
小于

16.增大
向左
1.95×10−2
3.9×10−3
无关
RC

17.解：(1)由题可知，当S闭合后， R2 、 R3 并联与 R1 串联，则有 R23=R2R3R2+R3=2.0Ω
根据闭合电路的欧姆定律可得 I=ER1+R23+r=124.0+2.0+2.0A=1.5A
结合串、并联电路特点可知，并联电路部分的电压 U23=IR23=3.0V
则电流表的示数为 IA=U23R2=1.0A
(2)由电路结构可知，电容器两端的电压等于 R1 路端电压，根据欧姆定律可得 UC=U1=IR1=1.5×4.0V=6.0V
则电容器的电荷量 q=CUC=5×10−5×6.0C=3.0×10−4C
电源的输出功率 P=I2(R1+R23)=13.5W
(3)换成电压表后， R2 开路，此时 R1 、 R3 串联，电压表测量 R3 两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律可得 I′=ER1+R3+r=124.0+6.0+2.0A=1.0A
则电压表的示数为 UV=I′R3=6.0V

18.解：(1)带负电的金属小球A恰好处于静止状态，则有 q1E=m1g
解得两金属板间的电场强度为 E=1×105V/m ，方向竖直向下
故两金属板之间的电势差为 U=Eh1+h2=2.7×105V
(2)设B与A碰撞之前的速度为 v0 ，则有 m2gh1=12m2v02 ，解得 v0=6m/s
小球B与小球A相遇发生弹性正碰，碰撞时间极短，满足动量守恒 m2v0=m1vA+m2vB
机械能守恒 12m2v02=12m1vA2+12m2vB2
解得 vA=4m/s ， vB=−2m/s
此时B受到的电场力为 q2E=1N ，方向竖直向上
重力为 m2g=1N ，方向竖直向下
可见二者二力平衡，故B之后做匀速运动，碰后小球B到达金属板M所用的时间为 tB=h1−vB=0.9s
(3)碰后对A应用牛顿第二定律 m1g−q2E=m1aA ，解得 aA=5m/s2
由 v′A2−vA2=2aAh2 ，解得 v′A =5m/s
故碰后小球A到达金属板N时的速度大小为 5m/s 。

19.解：(1)①开始时导体棒产生的电动势为 E0=BLv0=1V
电路中的电流大小为 I0=E0R=2.5A
根据右手定则可知，电流方向为由 P 到 Q ；则导体棒受到的安培力大小为 FA=BI0L=2.5N
根据左手定则可得，安培力的方向水平向左；根据牛顿第二定律可得 FA=m2a
解得 a=2.5m/s2
方向与安培力方向相同，水平向左；
②导体棒向前滑行过程中，根据动量定理 −BILt=0−m2v0
其中 It=BLvRt=BLxR
联立，解得 x=0.4m
(2)①导体棒和导轨间的摩擦力大小为 f=μm1g=2.5N
则对导轨，根据牛顿第二定律可得 f=m1a′
解得 a′=2.5m/s2
假设 U 型导轨的 bc 边运动到边界 MN 过程中，导轨还未加速到与导体棒共速，则 x0=12a′t02
解得 t0=2 35s
此时，导轨的速度大小为 v=a′t0= 3m/s>v0
所以，假设不成立。导轨先加速到与导体棒共速后匀速直线，则设加速时间为 t1 ，则 t1=v0a′=0.4s
加速位移大小为 x1=12a′t12=0.2m
匀速的时间为 t2=x0−x1v0=0.4s
U 型导轨的 bc 边运动到边界 MN 过程中所用的时间为 t=t1+t2=0.8s
流过导体棒的电荷量为 q=I0t
解得 q=2C
②导轨加速时 F=FA+f=5N
此过程，外力做的功为 W1=Fs1
其中 s1=v0t1
解得 W1=2J
导轨匀速时 F′=FA=2.5N
此过程，外力做的功为 W2=F′s2
其中 s2=v0t2
解得 W2=1J
所以，外力做的功为 W=W1+W2=3J

20.解：(1)在进入偏转磁场中向右偏转，由左手定则可得 B2 的方向向内。
(2)在加速电场中，由动能定理可得 U1q=12mv2
解得 v=4×106m/s
在速度选择器中有 qvB1=Eq
且有 E=U2d
联立解得 U2=6×104V
(3) B2 磁场中，由洛伦兹力提供向心力得 qvB2=mv2R
解得 R=0.1m
(4)当 B3=B2+5%B2=0.84T 且 θ=11∘ 时，粒子落点最近，由洛伦兹力提供向心力 qvB3=mv2R1
解得 R1=221m
由几何关系得 L1=2R1cs11∘=0.187m
当 B4=B2−5%B2=0.76T 且 θ=0∘ 时，粒子落点最远，由洛伦兹力提供向心力 qvB4=mv2R2
解得 R2=219m
由几何关系得 L2=2R2=0.211m
粒子落在探测板 M 上位置的长度 L=L2−L1=0.024m 。
电动机状态
空载转动
负载转动
卡住不动
I/A
0.20
0.30
0.60