湖南省邵阳市新邵县2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

湖南省邵阳市新邵县2025届物理高二上期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，灯泡L将（）A.一直变暗 B.一直变亮C.先亮后暗 D.先暗后亮2、如图，在等量异种点电荷形成的电场中，O为两电荷连线的中点，B、D位于该连线上，A、C位于该连线的中垂线上，ABCD构成一正方形．关于A、B、C、D四点的场强大小E和电势的关系，正确的是()A.B.C.D.3、如图所示，在竖直平面内，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为-Q．现从A点将一质量为m、电荷量为-q的点电荷由静止释放，该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时的速度大小为。已知重力加速度为g．规定电场中B点的电势为零，则在-Q形成的电场中A.D点的电势为B.A点的电势高于D点的电势C.D点的电场强度大小是A点的倍D.点电荷-q在D点具有的电势能为7mgr4、如图所示，电源内阻为r，定值电阻，可变电阻R的最大阻值为2r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中（）A.电源的输出功率一直变大B.电源的输出功率一直变小C.当可变电阻滑到时电源的输出功率最大D.当可变电阻滑到R=r时电源的输出功率最大5、如图甲所示，大量电子（不计重力）由静止开始经加速电场加速后，连续不断的沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t，当在两板间加如图乙所示的周期为2t、幅值为U的电压时，所有的电子均能从两板间通过，则电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为（）A.3:1 B.2:1C.4:1 D.3:26、甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内，甲环中通以顺时针方向电流I，如图所示，当甲环中电流逐渐增大时，乙环中每段导线所受磁场力的方向是（）A.指向圆心 B.背离圆心C.垂直纸面向内 D.垂直纸面向外二、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，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左C.ab中的感应电流方向由b到a D.ab所受的安培力方向向右8、下列图中画出了带电粒子在磁场中运动方向和所受洛伦兹力的方向，其中正确的是（）A.B.C.D.9、如图所示，在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有a、b、c、d、e五个点，在焦点f处固定一正点电荷，则下列判断正确的是()A.c、e两点的电场强度相同B.a点的电势比b点的电势低C.一负电荷在d点时的电势能大于在a点时的电势能D.将一正电荷由e点沿eabc移到c点，所受电场力先做正功再做负功，但总功为零10、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A.这两颗卫星公转的周期大小 B.这两颗卫星公转的速度大小C.这两颗卫星表面的重力加速度大小 D.这两颗卫星公转的向心加速度大小三、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）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。12．（12分）某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系。(1)实验中，需要平衡小车所受的阻力。在不挂细绳和砂桶的情况下，改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做__________（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）时，说明已平衡了小车所受的阻力。(2)实验中，保持砂桶质量不变，改变小车的质量，测量小车运动的加速度。如图所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.10s，A、B间的距离x1=6.00cm，B、C间的距离x2=6.40cm，则小车的加速度a=__________m/s2。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）一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105V/m的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示.试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.14．（16分）如图所示，在直角坐标系xOy中的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，已知电场强度为E。从第一象限中坐标为(L，L)的P点由静止释放带正电的粒子(不计重力)，该粒子第一次经过x轴时速度为v0，第二次经过x轴时的位置坐标为(－L,0)，求：(1)粒子的比荷及磁感应强度B的大小；(2)粒子第三次经过x轴时的速度大小及方向；(3)粒子第二次经过y轴与第三次经过y轴时两点间的距离。15．（12分）如图所示，在倾角为θ＝的斜面上，固定一宽L＝0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，一质量m＝20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（1）金属棒所受到的安培力的大小；（2）通过金属棒的电流的大小；（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值

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、D【解析】在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，变阻器上下两部分并联电阻先增加后减小（触头在中点时电阻最大），根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中电流先减小后增大，则灯泡L先变暗后变亮。A．一直变暗，与结论不相符，选项A错误；B．一直变亮，与结论不相符，选项B错误；C．先亮后暗，与结论不相符，选项C错误；D．先暗后亮，与结论相符，选项D正确；故选D。2、D【解析】AB.等量异种电荷之间的电场线是中间疏，两边密，连线的中垂线上，由O点向两边逐渐变疏，可知故AB错误CD.沿电场线方向电势逐渐降低，等量异种电荷连线的中垂线是等势线，则故C错误，D正确3、A【解析】A．到D电场力做正功，根据动能定理可知，解得则因为故A正确；B．点的电势低于D点的电势，B错误；C．A、D点的电场强度；即D点的电场强度大小是A点的倍，C错误；D．点电荷-q在D点具有的电势能为-7mgr，D错误；故选A。4、C【解析】对于电源，当电源的内外电阻越接近，电源的输出功率越大，相等时，电源的输出功率最大【详解】由题意知，电源的内阻为r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中，外电阻从到变化，根据上述结论可知，电源的输出功率先增大后减小，当时电源的输出功率最大，C正确，ABD错误。故选C。5、A【解析】由题意可知，从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最大，在这种情况下，电子的侧向位移为：，从t0、3t0…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最小，在这种情况下，电子的侧向位移为：，所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为ymax：ymin=3：1，故A正确，BCD错误6、A【解析】根据右手螺旋定则，甲环电流产生的磁场垂直纸面向里；当甲环中电流逐渐增大时，在环内区域产生的磁场增强，则乙环内的磁通量变大，根据楞次定律内在规律可知，欲阻碍磁通量的增加，乙环有面积减小即有收缩的趋势，所以乙环上每段所受的安培力均指向圆心，故BCD错误，A正确。故选A。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、AD【解析】AC．磁感应强度随时间均匀减小，故回路磁通量减小，根据楞次定律判断，感应电流的磁场方向向下，根据右手定则判断ab中的感应电流方向由a到b，A正确C错误BD．因为ab中的感应电流方向由a到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则判断ab所受的安培力方向向右，B错误D正确8、BD【解析】A．根据左手定则，图中正电荷的洛伦兹力的方向向左，故A错误；B．根据左手定则，图中负电荷的洛伦兹力的方向向左上，故B正确；C．根据左手定则，图中负电荷的洛伦兹力的方向向左下，故C错误；D．根据左手定则，图中正电荷的洛伦兹力的方向向左，故D正确。9、BD【解析】由电场线的分布情况和对称性可分析c、e两点电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故A错误；点电荷的等势面是以点电荷为圆心的等势面，且离正电荷越远，电势越低，故a点的电势比b点的电势低，故B正确；点电荷的等势面是以点电荷为圆心的等势面，且离正电荷越远，电势越低，故a点的电势比d点的电势低；根据Ep=qφ，负电荷在d点时的电势能小于在a点时的电势能；故C错误；将一正电荷由e点沿eabc移到c点，由于是排斥力，所受静电力先做正功再做负功；由于ec在同一等势面上，故总功为零；故D正确；故选BD10、ABD【解析】设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确故选ABD.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.后表面②.电压表示数U，电流表示数I③.【解析】（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较高。（2）[2][3]设前后表面的厚度为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有：根据电流微观表达式，有：联立解得：因此还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I。12、①.匀速直线运动②.0.40【解析】(1)[1]平衡摩擦力需要使重力沿斜面向下的分力等于阻力，合力为零，故需使小车做匀速直线运动。(2)[2]小车的加速度四、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、01m【解析】由题中“沿水平方向飞入电场”可知，本题考查带电粒子在电场力的作用下做的类平抛运动，根据动能定理、匀强电场的性质、类平抛运动规律等可以分析本题【详解】电子加速过程根据动能定理可得解得在竖直方向解得C、D两点沿电场强度方向的距离代入数据解得【点睛】带电粒子垂直进入匀强电场中，运动形式以类平抛运动分析，电场力提供加速度14、(1)；(2)v0，与x轴正方向成45°角斜向右下方(3)3L【解析】(1)粒子从P点由静止释放并到达x轴过程中，由动能定理得：，解得：，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，并由洛伦兹力提供向心力。设轨迹半径为r1，则，解得：，粒子第二次经过x轴时的位置坐标为(－L，0)，故其轨迹半径r1＝L，可得：；(2)粒子通过y轴上的点(0，L)，以平行x轴的速度v0进入电场做类平抛运动，经过时间t第三次通过x轴，轨迹如图所示，在此过程中，加速度：，水平位移：x＝v0t，竖直位移：，解得：，x＝2L，该粒子第三次经过x轴时，水平分速度：vx＝v0，竖直分速度：v