安徽师范大学附中2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

安徽师范大学附中2025届物理高二上期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一交流电压的瞬时值表达式为u＝220sin50πt（V），下列判断正确的是（）A.该交流电压的频率为50HzB.t＝0.01s时，该交流电压的瞬时值为55VC.直接用电压表测该交流电压，其示数为220VD.若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为20W2、如图为远距离输电示意图，n1、n2和，n3、n4分别是升、降压变压器的原、副线圈，已知发电机的输出电压一定。用电高峰时，某同学发现当他家的大功率电器开启后，家中的白炽灯变暗．下列说法正确的是课课评A.该同学家开启大功率电器后，输电线上损失的功率减小B.若减小降压变压器原线圈n3的匝数，可能会使白炽灯正常发光C.若减小降压变压器副线圈n4的匝数，可能会使白炽灯正常发光D.若减小升压变压器副线圈n2的匝数，可能会使白炽灯正常发光3、如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向里、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是A.沿y正方向B.沿y负方向C.沿x正方向D.沿x负方向4、如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A. B.C. D.5、在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图所示，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，C为电容器．已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则有（）A.若R1固定，当环境温度降低时电压表的示数减小B.若R1固定，当环境温度降低时R1消耗的功率增大C.若R1固定，当环境温度降低时，电容器C的电荷量减少D.若R1固定，环境温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时极板之间的电场强度减小6、如图所示，实线AB是某匀强电场中的一条电场线，虚线PQ是一个带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，P处的速度与电场线垂直．下列说法正确的是（）A.带电粒子一定带正电B.带电粒子一定带负电C.带电粒子在P点的电势能一定大于在Q点的电势能D.电场中Q点电势一定高于P点的电势二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向以相同的初动能进入M、N两极板间的匀强电场中且最终都飞离电场，a恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（）A.b粒子飞出电场时的位置一定与a相同B.b粒子飞出电场时的位置位于两板中点C.两粒子飞出电场时的动能一定相等D.两粒子飞出电场时的动能不一定相等8、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（）A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.减小负载电阻R的阻值，电流表的读数变大C.减小负载电阻R的阻值，c、d间的电压Ucd不变D.将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的4倍9、如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r。当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L（可看作纯电阻）都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是（）A.电动机的额定电压为IR B.电动机的输出功率为IE-I2（R0+R+r）C.电源的输出功率为IE-I2r D.整个电路的热功率为I2（R0+R）10、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以A.将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极B.将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极C.将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极D.将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）（1）游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示，则读数分别是：______mm________mm.（2）．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用_____，电流表选用______，。（均填器材的字母代号）；②在答题卡上画出测量Rx阻值的实验电路图：_____③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是电流表的_______。12．（12分）（1）①在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为________mm②如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是_________mm四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，导轨间距。整个装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=2kg的金属棒ab，由静止释放后沿导轨运动，运动过程中始终竖直于导轨，且与导轨接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程中，金属棒下降的竖直高度为h=6m。金属棒ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。，，取。求：(1)金属棒ab达到的最大速度。(2)金属棒ab沿导轨向下运动速度v=5m/s时的加速度大小。(3)从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的热量。14．（16分）如图所示，MN、PQ为足够长的光滑平行导轨，间距L=0.5，导轨平面与水平面间的夹角θ=，⊥，间连接一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度为=1T。将一根质量为=0.02的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻，其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行。当金属棒滑行至处时速度大小开始保持不变，cd距离NQ为s=0.5，，不计空气阻力。求：(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大？(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间变化？15．（12分）如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均等于电源内阻r，电键S打开时，有一质量为m，带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点．现闭合电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和该板碰撞，碰撞过程小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电荷量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板处．设电容器两极板间距为d，求：（1）电源电动势E；（2）小球与极板碰撞后所带的电荷量

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C【解析】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等，电表示数和功率、能量需要用到有效值；【详解】A、频率为：，故A错误；B、时，，故B错误；C、电压表测量的电压有效值，则，故C正确；D、若将该交流电压加在阻值为的电阻两端，则电阻的发热功率为，故D错误【点睛】对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义2、B【解析】A、用电高峰时，开启大功率电器，用户用电的总功率增加，升压变压器、降压变压器的原、副线圈电流都要增加，功率损失增大，故A错误；B、若减小降压变压器原线圈n3的匝数，根据可知U4增大，根据可知可能会使白炽灯正常发光，故B正确；C、若减小降压变压器副线圈n4的匝数，根据可知U4减小，根据可知使白炽灯更暗，故C错误；D、若减小升压变压器副线圈n2的匝数，根据可知U2减小，根据可知输送电流增大，损失电压增大，功率损失增大，降压变压器的原、副线圈的电压减小，使白炽灯更暗，故D错误；故选B3、B【解析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向【详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴正方向则R处的磁场方向沿x轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向．选项ACD错误，B正确．故选B【点睛】要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向4、D【解析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象【详解】设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线；由于X方向的电压变化的周期为T0，而Y方向变化的周期为2T0，所以在2T0时间内X方向变化2次，Y方向变化一次．在荧光屏上将出现由两条线组成的图象；由于开始时X方向与Y方向的电压都是0，所以两条线在坐标原点交叉．故D正确，ABC错误，故选D【点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，注意两极所加电势差的正负5、D【解析】A.当环境温度降低时R2增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总电流I减小，路端电压，E、r不变，则U增大，电压表的读数增大，故A错误；B.R1消耗的功率，I减小，R1不变，则P减小，故B错误；C.若环境温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总电流I减小，电容器的电压，E、r、R2均不变，I减小，UC减小，电容器C的带电量减小，故C错误；D.若R1固定，环境温度不变，电容器C两板间的电压不变，当电容器C两极板间的距离增大时，，故D正确。故选D。6、C【解析】由运动轨迹弯曲方向判断出粒子受到的电场力方向，结合电场线的方向分析带电粒子的电性．根据加速度的大小确定点电荷的位置，由电场力做功情况判断电势能的大小，从而判断电势的高低【详解】带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知粒子经过A、B连线时所受的电场力由B指向A，由于电场线的方向未知，所以不能确定带电粒子的电性，故AB错误；粒子从P向Q运动，则电场力做正功，电势能减小，EPP一定大于EPQ，故C正确；由于电场线的方向不能确定，所以不能判断A、B两点电势高低，故D错误．所以C正确，ABD错误【点睛】解决本题的关键是抓住曲线运动的合力方向的特点：曲线运动的合力指向轨迹弯曲的内侧，根据轨迹的弯曲方向可判断粒子所受的电场力方向二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】AB．粒子在偏转电场中做平抛运动穿过极板，极板长度为，分解位移：电场力提供加速度，极板间距为：解得偏转位移：，当时，动能满足：根据题意可知两粒子带电量相等，初动能相同，所以两粒子均满足上述方程，则b粒子飞出电场时的位置一定与a相同，故A正确，B错误；CD．粒子运动过程中只有电场力做功，根据动能定理：结合AB选项的分析可知，两粒子飞出电场时的动能一定相等，故C正确，D错误。故选AC8、BC【解析】A．假设副线圈两端电压的有效值为U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有，而因二极管的单向导电性，cd间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A错误；B．副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻减小，则电流增大，副线圈的功率增大，最后使得输入功率增大，而输入电压不变，最后使得电流增大，所以电流表的示数增大，故B正确；C．cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化，故C正确；D．假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈回路的电流峰值为Im，则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值，由计算电阻R的电能得，求得，副线圈回路电流的有效值，由W=I2Rt计算电阻R的电能得，解得，则，二极管短路后有：cd两端电压等于副线圈两端电压，即，流经定值电阻R的电流，则，所以，由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，所以将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的2倍，故D错误；故选BC。9、BC【解析】A.电动机不是纯电阻，不能满足欧姆定律，IR不是电动机的额定电压，故A错误；B.根据能量守恒定律可知，电动机总功率为，内部消耗功率为，故输出功率为，故B正确；C.电源的总功率为IE，内部消耗功率为I2r，则电源的输出功率为，故C正确；D.整个电路的热功率为，故D错误。故选BC。10、ABD【解析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的【详解】将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，或者将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意．故AD正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．故选ABD【点睛】本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题，关键是熟练运用，分清哪个定则用哪个手，基础题目三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.15.25②.0.740③.B④.C⑤.⑥.大于⑦.分压。【解析】（1）[1]．游标卡尺读数：1.5cm+0.05mm×5=15.25mm；[2]螺旋测微器的示数：0.5mm+0.01mm×24.0=0.740mm；（2）①[3][4]．电源电动势为12V，则为使测量尽量准确，电压表选用B；电路中可能达到的最大电流，则电流表选用C。②[5]．因为Rx远大于RA，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路；如图；③[6][7]．根据电路图，待测电阻测量值会大于其真实值，原因是电流表的分压作用造成的。12、①.0.65②.1.500【解析】①主尺读数为0mm，卡尺读数为13×0.05=0.65mm，所以游标卡尺读数为0mm+13×0.05mm=0.65mm