【物理】陕西商洛市2025-2026学年第一学期期末考试高二试卷（学生版+解析版）

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本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”（瓦时）对应的物理量是（ ）
A. 能量B. 位移C. 电流D. 电荷量
【答案】A
【解析】根据电功可知是能量的单位。
故选A。
2. 如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；
B、电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为以直导线为圆心的同心圆，故B错误；
C、图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；
D、根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；故选D
3. 用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得输出电压．则左侧接线柱选取的是（ ）

A. “0”和“2”B. “2”和“8”
C. “2”和“14”D. “8”和“14”
【答案】A
【解析】根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有，即
解得
故原线圈接入的匝数是匝，即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。
故选A。
4. 以下四幅图片：图甲中是优质的话筒线外面包裹着金属外衣；图乙中是真空冶炼炉；图丙中是高层建筑物顶端安装有避雷针；图丁中是研究自感现象的实验电路图。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电
B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
C. 图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的作用是将云层放电导入大地
D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭
【答案】B
【解析】A．图甲中，话筒线金属外衣屏蔽层，防止外界电磁波干扰，不是防漏电，故A错误；
B．图乙中，真空冶炼炉是用涡流来熔化金属进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故B正确；
C．图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，当云层带电时，避雷针尖端因静电感应聚集电荷，产生强电场。若电场强度足够，避雷针会先向云层放电，中和云层部分电荷，从而减少雷击风险，故C错误；
D．图丁中，电路开关断开瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，与灯泡组成新的回路，则灯泡A会缓慢熄灭或闪亮一下再缓慢熄灭，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，边长为L的正方形金属线框从某一高度处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，已知边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中边始终水平，线框始终竖直并垂直切割磁感线），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（ ）
A. 边在磁场中时，线框中感应电流的方向为逆时针方向
B. 边在磁场中时，线框中感应电流的方向为顺时针方向
C. 边进入磁场时，两端的电压为
D. 边进入磁场时，两端的电压为
【答案】D
【解析】A．边在磁场中向下切割磁感线，磁场垂直纸面向外，根据右手定则判断四指指向b到a，因此线框中感应电流为顺时针方向，A错误；
B．边在磁场中向下切割磁感线，磁场仍垂直纸面向外，根据右手定则判断四指指向c到d，线框中感应电流为逆时针方向，B错误；
C．边是电源，感应电动势，线框总电阻为R，每边电阻为；边的电压为路端电压，外电路总电阻为，路端电压，C错误；
D．边进入磁场时，边是电源，感应电动势仍为，边为外电路的一段电阻（），两端的电压，D正确。
故选D。
6. 在静电场中沿x轴电势变化的规律如图所示，一带正电粒子仅在电场力作用下从原点O沿x轴正方向运动到无穷远的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子的动能一直增大
B. 粒子的电势能先减小后增大
C. 粒子的加速度先减小后增大再减小
D. 在处放一个正电荷便可产生这样的电场
【答案】C
【解析】AB．带正电粒子仅在电场力作用下从原点O沿x轴正方向运动到无穷远的过程中，根据电势能表达式，根据图像可知电势先增大后减小，所以正电粒子的电势能先增大后减小，由于动能和电势能之和保持不变，所以动能先减小后增大，故AB错误；
C．根据可知，图像的切线斜率绝对值表示场强大小，由题图可知，场强先减小后增大再减小，则粒子受到的电场力先减小后增大再减小，根据牛顿第二定律可知，粒子的加速度先减小后增大再减小，故C正确；
D．在处放一个正电荷，则处场强应最大，从到无穷远，场强应逐渐减小，不可能产生题中的电场，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，电荷量相等的两种离子氖20和氖22先后从容器A下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电场区，经电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，离子经磁场偏转后轨迹发生分离，最终到达照相底片D上。不考虑离子间的相互作用，则（ ）
A. 静电力对每个氖20和氖22做的功不相等
B. 氖22进入磁场时的速度较大
C. 氖22在磁场中运动的半径较小
D. 若加速电压发生波动，两种离子打在照相底片上位置可能重叠
【答案】D
【解析】A．根据静电力做功公式有W=qU
由于氖20和氖22的电荷量相等，加速电场电压相同，则静电力对每个氖20和氖22做的功相等，故A错误；
B．在加速电场中，根据动能定理有
由于氖20和氖22的电荷量相等，加速电场电压相同，氖20的质量小于氖22的质量，所以氖20的速度大于氖22的速度，故B错误；
C．在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，则有
解得
根据动能和动量的关系有
q、B和Ek相同，氖22的质量大，综上可判断，氖22在磁场中运动的半径较大，故C错误；
D．在加速电场中，根据动能定理有
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，可得
联立可得
对于同位素，加速电压相同时，质量越大做圆周运动的半径越大；对同种离子，加速电压越大，其做圆周运动的半径越大；若加速电压发生波动，则氖20和氖22做圆周运动的半径在一定的范围内变化，所以氖20在电压较高时的半径可能和氖22在电压较低时的半径相等，两种离子打在照相底片上的位置就会重叠，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 图1为交流发电机的示意图，线圈绕匀速转动。线圈中产生的正弦式交变电流如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈的磁通量为0
B. 线圈的转速为
C. 电流的表达式
D. 线圈中电流的有效值约为
【答案】BD
【解析】A．正弦式交变电流产生的条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，经中性面时开始计时。时，穿过线圈的磁通量最大为，故A错误；
B．由图2可知，线圈的角速度
线圈的转速为，故B正确；
C．由图2可知，电流的表达式为正弦形式，且有，
故电流的表达式为，故C错误；
D．结合上述分析可知，线圈中电流的有效值为，故D正确。故选BD。
9. 如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，M点在板的几何中心左侧d处的垂线上，N点与M点关于带电薄板对称。已知静电力常量为k，若图中M点的电场强度为0，那么（ ）
A. 带电薄板带负电荷B. N点电场强度水平向右
C. N点电场强度也为零D. N点的电场强度
【答案】AD
【解析】A．因M点电场强度为零，则带电薄板在M点产生的电场强度与在M点产生的电场强度等大反向，在M点产生的电场强度方向向左，大小为
则带电薄板在M点产生的电场强度为，方向向右，所以带电薄板带负电，故A错误；
BCD．因为M点和N点与带电薄板的距离相等，由对称性可知，带电薄板在N点的电场强度为
方向向左，则N点的合电场强度为
方向向左，故BC错误，D正确。
故选AD。
10. 图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒代替）绕水平轴以角速度顺时针转动，风杯中心到转轴距离为，导体棒电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 流过电阻R的电流方向为从右向左
B. 风杯的速率为
C. 导体棒与弹性簧片接触时产生电动势为
D. 导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为
【答案】AD
【解析】A．根据右手定则可知，导体棒上感应电流方向为从O到A，流过电阻R的电流方向为从右向左，故A正确；
B．风杯的速率为，故B错误；
C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为，故C错误；
D．依题意，导体棒每转动一圈，接触过程中，导体棒转过的圆心角为，所以三组风杯组总共接触过程对应的时间为
根据闭合电路欧姆定律，有
流过电阻R的电荷量为
联立解得，故D正确。
故选AD。
三、非选择题（本题共5小题，共54分。其中11、12题每空2分，13题9分，14题14分，15题16分，请按题目要求作答）
11. 要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0250mA，内阻约5Ω）；
电压表（量程为03V，内阻约3kΩ）；
电键一个、导线若干。
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 _____（填字母代号）；
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）实验的电路图应选用下列的图____________（填字母代号）；
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是__________________W。
【答案】（1）A （2）B （3）0.1
【解析】（1）[1]由于实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，所以滑动变阻器应采用分压式接法，为了便于控制分压，应选择最大阻值较小的A。
（2）[2]小灯泡正常发光时的电阻为
而小灯泡的电阻随温度升高而增大，所以小灯泡的电流小于额定电流时，其电阻小于15Ω，综上所述可知，实验过程中小灯泡的电阻将始终满足
所以为了减小系统误差，电流表应采用外接法，而滑动变阻器采用分压式接法。
故选B。
（3）[3]如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，设灯泡两端电压为U，电路中电流为I，根据闭合电路欧姆定律有
代入数据并整理得
将上式对应的图线与小灯泡的I-U图线作在同一坐标系中如图所示，则两图线交点（1.0V，0.10A）为小灯泡的工作点，此时小灯泡消耗的功率为
12. 某同学为想知道电压表的内阻，设计如下实验进行测量：
（1）先用调好的欧姆表“”挡粗测电压表的内阻，测量时欧姆表的黑表笔与电压表的______（选填“+”或“-”）接线柱接触，测量结果如图甲所示，则粗测电压表的内阻为______。
（2）为了精确测量电压表的内阻，用如图乙所示的电路进行测量，a．闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到最______（选填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻调到最______（选填“大”或“小”）。
b．闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表、的示数分别为、，电阻箱的示数为，则被测电压表的内阻______。
【答案】（1）+ （2）左 大
【解析】（1）[1] 在欧姆表内部黑表笔与电源的正极相连，电流由黑表笔流出欧姆表，所以黑表笔应与电压表的“+”接线柱相连。
[2]欧姆表表盘上指针指在“9”的位置上，倍率为“×1k”，所以电阻测量值为。
（2）[1] 闭合开关S1前应将滑动变阻器的滑片移到最左端，使得测量电路的电压从0开始变化，对测量电路起到保护作用；
[2] 闭合开关S1前应将电阻箱接入电路的电阻调到最大，对被测电表起到充分保护作用；
[3]电阻箱与电压表V1串联，根据串联分压可得
13. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，A、B两点间距离，A、C两点的连线方向垂直于电场线。若将一带正电、电荷量的试探电荷，放入匀强电场中的B点，试探电荷受到的静电力大小，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E：
（2）A、B两点间的电势差；
（3）若将该试探电荷从B点移动到C点，再移动到A点，整个过程中该试探电荷电势能的变化量。
【答案】（1） （2）0.075V （3）
【解析】（1）匀强电场的电场强度大小
（2）由公式可得，、B两点间的电势差
（3）将该试探电荷从B点沿任何路径移动到A点，电场力做功为
则其电势能变化了
14. 如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里。一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场，从距离Q点为L的M点射出，已知OQ=L，不计粒子重力。求：

（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）粒子的运动轨迹如图

粒子在电场中做类平抛运动，到Q点时，有
，
联立，解得
（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
根据速度的分解可得
根据几何关系可得
联立解得
15. 如图所示，两平行导轨间距且足够长，倾斜部分光滑和水平部分平滑连接，水平部分与金属棒间的动摩擦因数，倾斜部分与绝缘水平面的夹角，匀强磁场垂直斜面方向向上，磁感应强度B为，水平部分没有磁场。金属棒b质量，电阻，运动过程中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高处由静止释放后，在水平部分上滑行后静止（g取，，），求：
（1）滑到斜面底部的速度；
（2）下滑过程中R上产生的热量；
（3）实验证明：无论从斜面上任何高度下滑，水平部分滑行距离不能超过某一最大值。求出该最大值。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）在水平部分上滑行后静止，由动能定理列方程
解得金属棒滑到斜面底部的速度。
（2）金属棒在斜面下滑过程中，重力势能的减少量转化为金属棒的动能和电路总焦耳热，由能量守恒定律
解得电路总焦耳热
因此R产生的热量
（3）收尾时受力平衡
其中感应电动势
感应电流
安培力
联立解得最终速度公式
解得
将最终速度代入水平段动能定理公式
解得水平部分滑行距离的最大值