【物理】山西太原市2025-2026学年高二上学期期末学业诊断试题（学生版+解析版）

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（考试时间：上午10：45—12：00）
说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间75分钟，满分100分。
第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。请将正确选项填入第Ⅰ卷前的答题栏内。
1. 如图所示，用轻绳连接一带正电的小球，小球获得一个初速度后，可在光滑绝缘水平桌面上绕圆心O沿顺时针方向做圆周运动。小球运动产生的磁场在圆心O处的方向为（ ）
A. 水平向左B. 水平向右
C. 垂直桌面向里D. 垂直桌面向外
2. 关于电动势的定义式，下列说法正确的是（ ）
A. E的大小与W、q无关
B. W表示静电力做功
C. q表示电源内部储存的电荷量
D. 电源两极间的电压叫做电源电动势
3. 某型号扫地机器人内部有直流电动机，电动机的额定电压为U、额定电流为I、线圈电阻为r。当电动机在额定电压下正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈热功率为UIB. 线圈热功率为
C. 电动机输出的机械功率为UID. 电动机输出的机械功率为
4. 充电宝标注的“xxA·h”表示其充满电后可放电的电荷量，“xV”表示其电动势。民航局规定：额定能量超过“160W·h”的充电宝不能带上飞机。以下充电宝不能带上飞机的是（ ）
A. “5A·h”和“3.7V”B. “10A·h”和“3.7V”
C. “20A·h”和“3.7V”D. “50A·h”和“3.7V”
5. 如图所示，半圆弧上有A、B、C、D四个点，AD连线为直径，O为圆心，OB与OC的夹角为。在A、D处分别有电流大小相同、方向相反、垂直纸面的无限长通电直导线，此时O点处磁感应强度的大小为。若将A、D处的导线分别移至B、C处，则O点处磁感应强度的大小为（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，电路中R为滑动变阻器，为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关，调节R的阻值，关于得到的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的内阻为0.5Ω
B. 定值电阻的阻值为2Ω
C. 定值电阻的最大功率为16W
D. 滑动变阻器阻值为1.5Ω时，其消耗的功率最大
7. 如图所示，空间直角坐标系O点处有一粒子源，在yz平面内沿着与y轴正方向成射出速度大小为的正电粒子。整个空间存在沿y轴正方向的匀强磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子做匀速直线运动
B. 粒子做匀速圆周运动
C. 粒子轨迹在xy平面上的投影为一条直线
D. 粒子轨迹在xz平面上的投影为圆
二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第Ⅰ卷前的答题栏内。
8. 如图所示，空间内存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一定质量的带电小球可以在竖直平面内沿虚线由M到N做匀速直线运动，虚线与水平方向的夹角为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球带正电
B. 小球所受的电场力是其重力的两倍
C. 小球所受的洛伦兹力是其重力的三倍
D. 小球运动过程中机械能增加
9. 如图所示，大量带电粒子从M板由静止经加速电场后又从N板小孔射出，粒子沿静电分析器辐射电场的中心线做半径为R的匀速圆周运动，再由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上，粒子重力不计，下列说法正确的是（ ）
A. 从P点射出的带电粒子，速度大小均相同
B. 带电粒子的比荷越大，P与打到胶片上的点距离越小
C. 加速电压U与辐射电场中心线处的电场强度E的比值一定
D. 辐射电场中心线处的电场强度E与磁感应强度B的比值一定
10. 如图所示为某同步加速器的简化模型，三个直通道内均有完全相同的加速电场，三段完全相同的圆弧内均有可调的匀强磁场。比荷为k的带正电离子由静止从P处进入加速电场，沿顺时针方向在加速器内循环加速。已知加速电压为U，磁场区域中离子的偏转半径均为R，忽略离子重力和相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A. 偏转磁场的方向垂直纸面向外
B. 离子在磁场中偏转时间越来越长
C. 离子在电场区域速度增大，在磁场区域速度也增大
D. 离子经第2次加速后，通过磁场所用的时间为,
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。
11. 某实验小组测量一电池内阻及电动势。实验室可选用的器材有：
电流表A（0~0.6A，阻值）
电阻箱R（0~999.9Ω）
导线若干，开关S
回答下列问题：
（1）在虚线方框内画出合理电路图，并标明器材符号；
（2）由测量数据所作的图像如图所示，可得待测电池的内阻_______Ω，电动势_______V（结果保留到小数点后两位）。
12. 某实验小组为测量一电阻的阻值，进行了如下实验：
先用多用电表粗测电阻，选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大。换挡后重新进行欧姆调零，再次测量电阻。
用如图乙所示电路测量电阻的阻值，可供使用的器材如下：
A、电流表（阻值为0.6Ω）
B、电流表（阻值为0.8Ω）
C、定值电阻（阻值为10Ω）
D、滑动变阻器（最大阻值为）
E、滑动变阻器（最大阻值为15Ω）
F、电源E（电动势约为3V，内阻不计）
G、开关S，导线若干
回答下列问题：
（1）换挡后，用多用电表测量电阻时，表盘示数如图甲，则该电阻的阻值约为_______Ω（结果保留三位有效数字）；
（2）滑动变阻器R应选用_______（选填“D”或“E”）。实验前，将滑动变阻器的滑片移至最_______（选填“左”或“右”）侧；
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，得到多组电流表的示数和电流表的示数，正确作出图像如丙所示。已测得图像的斜率，则待测电阻的阻值为_______Ω（结果保留三位有效数字）；
（4）从理论上分析，图乙方法的测量值_______真实值（选填“小于”“大于”或“等于”）。
四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示，间距为L的粗糙平行金属导轨与水平方向的夹角为，导轨间充满垂直于导轨平面向下的匀强磁场。垂直导轨放置一质量为m的导体棒MN，当通过MN的电流大小为I时，MN可以保持静止且所受摩擦力为零；当通过从M到N的电流大小为2I时，导体棒MN亦可恰好保持静止状态。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数。
14. 真空区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场磁感应强度的大小为B，正方形MNPQ的边长为L。Q处有一个粒子源，可沿QM方向发射速度大小不同的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q、重力不计。求：
（1）若粒子可到达P点，粒子速度的大小v；
（2）若粒子可到达N点，粒子从Q到N所用的时间t。
15. 如图所示，某带电粒子筛选装置由平行板电场偏转区和匀强磁场偏转区两部分组成。两平行金属板的长度为8l，板间距为3l，两金属板间加有可调节电压大小的匀强电场；偏转区存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行金属板右侧放置一绝缘挡板，挡板下方开有一个小孔。同一竖直平面内的大量质量为m、电荷量为q的正电粒子，逐个逐次从极板左侧沿水平方向以相同的初速度大小射入电场。调整极板间的电压，可逐次使每个粒子均能从小孔穿出，粒子进入磁场后，经一段时间都能打在挡板上。粒子重力不计，，，求：
（1）粒子在电场中运动的时间t；
（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动的最小轨迹半径；
（3）所有粒子轨迹在磁场中扫过的面积S。