山东省济南市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)

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山东省济南市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)

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山东济南2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.关于感应电流的产生,下列说法正确的是( )
A. 导体切割磁感线运动时,一定能产生感应电流
B. 电路中磁通量发生变化时,一定能产生感应电流
C. 闭合电路中,穿过电路的磁通量发生变化时,一定能产生感应电流
D. 闭合电路中,导体沿磁感线方向运动时,一定能产生感应电流
2.如图所示,一只小船静止在水面上,一人从船尾向前走到船头。若不计水的阻力,下列说法正确的是( )
A. 当人加速行走时,小船向后减速运动 B. 当人加速行走时,小船向后加速运动
C. 当人加速行走时,小船向后匀速运动 D. 当人停止走动时,小船继续向后匀速运动
3.如图所示,球以的速度在光滑水平面上向右运动,与静止的球发生碰撞,碰撞后球以的速度向右运动。已知球的质量为,球的质量为,两球的半径相等。下列说法正确的是( )
A. 碰后球的速度大小为 B. 碰后球的速度大小为
C. A、球的碰撞为非弹性碰撞 D. A、球的碰撞为弹性碰撞
4.如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,为定值电阻,为平行板电容器,为灵敏电流计。闭合开关,在环境温度缓慢升高过程中,下列说法正确的是( )
A. 两端电压变小 B. 两端电压变小
C. 所带电荷量增大 D. 中电流由流向
5.如图甲所示,某理想变压器原线圈与副线圈的匝数比,原线圈、两端接入交流电压随时间的变化关系图像如图乙所示。已知,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A. 时,电压表的示数为 B. 电压表与的示数之比为
C. 电流表与的示数之比为 D. 副线圈电流的频率为
6.如图所示,平行金属导轨水平放置,处于竖直向下的匀强磁场中,导体棒恰好保持静止。已知磁感应强度大小,导体棒的质量,导轨间距,导体棒与导轨夹角,导体棒与导轨间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导体棒与导轨始终接触良好,重力加速度取,。流经导体棒的电流大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在平面内有一以点为中心的正方形,各顶点到点的距离均为,四根与平面垂直的无限长直导线分别固定在四个顶点上。现将导线依次通有大小为、、、,方向垂直平面向外的恒定电流。已知无限长通电直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小满足,其中是常量,是通过导线的电流大小,是该点到导线的垂直距离。则点的磁感应强度( )
A. 方向与轴正向夹角斜向右上,大小为
B. 方向与轴正向夹角斜向右下,大小为
C. 方向沿轴正向,大小为
D. 方向沿轴负向,大小为
8.如图所示,在的空间内存在沿轴负向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为,场强大小。一带正电粒子从点处进入电磁场区域,初速度在平面内与轴正向夹角。已知粒子的比荷为,,不计粒子重力。粒子在区域内的运动过程中,离点最远距离为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
9.风力发电机的简易模型如图甲所示,在风力的作用下,风叶带动发电机的转轴一起转动。已知转速与风速成正比,负载电阻。在一段时间内线圈中产生的正弦交变电流如图乙所示,不计线圈电阻。下列说法正确的是( )
A. 风叶的转速为
B. 风叶的转速为
C. 风速加倍时,线圈中电压的表达式为
D. 风速加倍时,线圈中电压的表达式为
10.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球,压敏电阻与挡板间距离略大于重球直径。小车向右做直线运动过程中,电流表示数随时间的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,小车可能做匀速直线运动
B. 时间内,小车做加速度减小的直线运动
C. 时间内,小车可能做匀速直线运动
D. 时间内,小车可能做匀加速直线运动
11.如图所示,在竖直面内的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场,磁场上下边界水平。现有一线框从磁场正上方某高度处由静止释放,运动过程中,线框保持竖直且上下边框始终水平,已知线框的宽度大于磁场的宽度。取竖直向下为速度的正方向,线框从静止释放到刚好离开磁场区域的过程中,下列线框的速度随时间变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,平面内存在两个匀强磁场,轴左侧的磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小为,轴右侧的磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为。质量为、电荷量为的粒子从点以速度沿与轴正方向成角射入磁场,,经过磁场偏转后能击中点。已知,,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子从点射入磁场击中点时的入射角可能是
B. 粒子从点射入磁场击中点时的入射角可能是
C. 若从正半轴上点以沿某方向发射该粒子,恰好垂直轴击中点,距点的距离为
D. 若从正半轴上点以沿某方向发射该粒子,恰好垂直轴击中点,距点的距离为
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
13.为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一长直轨道放置在水平桌面上,轨道上装有光电门和光电门,装有相同规格挡光片的小车和放置在轨道上,、相碰的端面上装有弹性碰撞架。
用螺旋测微器测出挡光片的宽度如图乙所示,则 ;
实验时因没有找到天平,无法测量小车质量。小赵同学轻推小车,发现其与静止的小车碰撞后停了下来。她猜想两个小车发生的是弹性碰撞,且两个小车质量相等。下列记录的数据中能支持小赵同学观点是 选填“”、“”或“”;
选项 小车经过光电门的挡光时间 小车经过光电门的挡光时间
为减小轨道摩擦力对小车碰撞前、后速度的影响,下列做法可行的是
A.换用更轻的小车
B.用尽量窄的挡光片
C.将两光电门尽可能靠近
14.某同学要将微安表量程为,内阻约为改装成欧姆表。他先测量出微安表的内阻,然后对电表进行改装,可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器;
B.滑动变阻器;
C.电阻箱;
D.电源电动势为;
E.电源电动势为;
F.开关、导线若干。
具体实验步骤如下:
按如图甲所示的电路原理图连接电路;
为减小实验误差,实验中滑动变阻器应选用 选填器材前的字母“”或“”。将滑动变阻器的阻值调到最大,先闭合开关、断开开关,再调节滑动变阻器的阻值,使微安表满偏;
保持滑动变阻器滑片的位置不变,再闭合开关,调节电阻箱的阻值,使微安表偏转如图乙所示,微安表读数为 ;
记下电阻箱的阻值为,则微安表内阻的测量值 ;
用该微安表和电源按正确的步骤改装成欧姆表,并测量标准电阻的阻值,如图丙所示。理论上其测量结果 选填“”、“”或“”标准电阻的实际阻值。
四、计算题:本大题共4小题,共42分。
15.年月,在武警某支队实战化演练中,装载枪械的机器狼惊艳亮相,如图甲所示。军用机器狼内部直流电机的供电电路简化图如图乙所示,已知电源电动势为,内阻为,直流电机的额定电压为,线圈电阻为,闭合电键后电机恰好能正常工作。求
电源的输出功率;
直流电机的效率。
16.如图所示,在坐标系中,平行板电容器的极板、垂直于轴放置,极板上方存在垂直于平面的匀强磁场。一个带负电的粒子从平行板电容器的板附近由静止释放,经极板上的小孔进入磁场,小孔坐标为,粒子经过轴时速度与轴正向夹角,已知粒子比荷,板间电压,不计粒子重力,忽略场的边缘效应,。求
粒子离开极板时的速度的大小;
匀强磁场磁感应强度的大小和方向。
17.如图所示,长导轨和平行放置,间距,且足够长。倾斜部分、与水平面的夹角为,置于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度。水平部分、置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度。质量均为、接入导轨电阻均为的导体棒、分别垂直两导轨放置。已知、始终与导轨垂直并接触良好,导轨的电阻忽略不计,、与导轨的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,。将导体棒由静止释放,且导体棒在运动过程中始终与导轨保持垂直。
若将导体棒锁定,求导体棒的最终速度大小;
若导体棒不锁定,经时间,导体棒刚要滑动,求
时,导体棒的加速度的大小;
内流过导体棒截面的电荷量。
18.如图所示,带有锁定装置的和物块静止在水平地面上,是半径为的圆槽,圆槽的最低点与地面相切;物块的左端水平固定一轻弹簧。质量为的小球从距的正上方高的位置由静止释放后,恰好无碰撞的切入圆弧轨道的上端。已知的质量为,的质量为,忽略空气阻力和一切摩擦。
若和均锁定,求弹簧的最大弹性势能;
若只锁定,小球接触弹簧后,弹簧的最大弹性势能,求;
若和均锁定,当小球接触弹簧后速度方向向右、大小变为刚接触时的一半时,将解除锁定,此后弹簧的最大弹性势能,求;
若只锁定,全程小球仅能接触弹簧次,求的取值范围。
参考答案
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14.
等于

15.根据闭合电路欧姆定律有
解得
电源的输出功率等于电动机消耗的总功率,则
解得
电动机消耗的总功率为
电动机消耗的热功率为
则直流电机的效率为
解得

16.粒子在电场中被加速,则
解得
由几何关系可知
根据
解得
粒子带负电,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里。

17.若将导体棒锁定,则当最终导体棒稳定时,则 , ,
联立解得
导体棒刚要滑动时,则
解得
导体棒的加速度的大小
解得,方向沿斜面向下;
对导体棒由动量定理
其中 ,
解得 ,

18.、都被锁定时,小球从总高度以地面为参考零势能面下落,由于锁定不动、无摩擦,最大压缩处小球速度变为零,根据能量守恒定律有
只锁定时,轨道可在水平光滑面上运动。小球到达轨道底端,由动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
可解得,小球离开底端的速度为
小球与已锁定的此时不动上弹簧碰后,最大弹性势能为
解得
、都锁定时,小球到底端初次接触弹簧的速度满足
某时刻弹簧已被压缩到一定程度,小球速度减为 仍向右时才将解锁。由小球动能变化可知,减速到 的过程中弹簧的弹性势能为
解锁后,根据动量守恒与机械能守恒有 ,
解得
只锁定时,小球仍以 的速度离开圆弧轨道,而质量为可以自由滑动,第一次碰撞过程中,根据动量守恒定律有 ,
第二次碰撞过程中有 ,
全程小球仅能接触弹簧次,则有 ,
则有 ,
解得

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