河南省卢氏实验高中2025届物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

河南省卢氏实验高中2025届物理高二第一学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，在半径为R圆形区域内有一匀强磁场，边界上的A点有一粒子源能在垂直于磁场的平面内沿不同方向向磁场中发射速率相同的同种带电粒子，在磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，则粒子在磁场中的运动半径为A.R B.C. D.2、下列物理量中，属于标量的是A.电势能 B.电场强度C.磁感强度 D.洛伦兹力3、下列器件，利用电流的热效应工作的是（）A.变压器 B.验钞机C.电容器 D.电热水壶4、一根长为0.2m、电流为1A的通电导线，放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，通电导线与磁场磁感应强度方向的夹角为30°，则导线受到磁场力的大小为（）A.0.4N B.0.3NC.0.2N D.0.1N5、如图所示，质量均为m的两个小球A、B固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两小球刚好能平衡，则小球A对碗的压力大小为（）A.mg B.mgC.mg D.2mg6、如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是A.A、B间的动摩擦因数为0.2B.系统损失的机械能为4JC.木板A的最小长度为1.5mD.木板获得的动能为1J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、一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，、分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（）A.A处的场强一定小于B处的场强B.A处的电势一定高于B处的电势C.带电粒子从A到B的过程中，电场力一定对它做正功D.带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能8、如图，电路中定值电阻R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想电流表A示数变化量绝对值为△I，则A.V1、V2、V3示数都增大 B.电流表的示数增大C.△U3大于△U2 D.△U1与△I比值大于r9、一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同电流并且均正常工作时，在相同时间内（）A.电炉放出的热量等于电动机放出的热量B.电炉放出的热量大于电动机放出的热量C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电炉两端电压小于电动机两端电压10、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功三、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）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准(1)用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，从图中的示数可读出该次测量金属丝的直径D为_______mm(2)用伏安法测量待测金属丝接入电路部分的电阻Rx(约为5)，现有电池组(3V，内阻1)、电压表(0—3V，内阻约3k)，开关和导线若干，以及下列仪器可供选择：A．电流表(0—3A，内阻约0.025)B．电流表(0—0.6A，内阻约0.125)C．滑动变阻器(0—20，额定电流2A)D．滑动变阻器(0—200，额定电流1.5A)为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______(选填字母代号)(3)根据第(2)问中选择的实验仪器，应选择图中_______电路进行实验(选填“甲”或“乙”)(4)若待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝电阻率的表达式为ρ=____________(用已知字母表示)12．（12分）根据单摆周期公式测量当地的重力加速度．将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为______mm（2）有同学测得的g值偏小，可能原因是______A．测摆线时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点C．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算D．开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下停表计时E．摆球通过平衡位置并开始计时时，将摆球通过平衡位置的次数计为1四、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，竖直面内的虚线边界△AMN为等边三角形，边长L=0.6m，水平边界MN上方是竖直向下的匀强电场，场强E=2×10-4N/C，P、Q分别是AM和AN的中点，梯形MNQP内有磁感应强度为B1垂直纸面向里的匀强磁场，△APQ内有磁感应强度为B2垂直纸面向里的匀强磁场，B2=3B1，△AMN以外区域有垂直纸面向外，大小是B2的匀强磁场．一带正电的粒子，比荷，从O点由静止开始释放，从边界MN的中点C进入匀强磁场，OC相距1m，经梯形磁场偏转后垂直AN经过Q点.（粒子重力不计）求：（1）粒子到达C点时速度v；（2）磁感应强度B1的大小；（3）粒子从O点出发，到再次回到O点经历的时间14．（16分）如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场B。一电量为q、质量为m的带正电的粒子，在轴上的点a以速率，方向和轴方向成射入磁场，然后经过y轴上的b点（0，L）垂直于y轴方向进入电场，并从x轴上处的c点进入第IV象限，此后粒子做匀速直线运动，进入矩形有界匀强磁场（图中未画出），并从矩形磁场边界上d点（，-L）射出，速度沿x轴负方向，不计粒子重力。求：(1)粒子在第Ⅱ象限的运动时间t；(2)电场强度E的大小及粒子射出电场时的偏转角θ；(3)矩形有界匀强磁场的磁感应强度B0大小以及最小面积Smin。15．（12分）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,核心部分为两个铜质D形盒D1,D2构成,其间留有空隙,将其置于匀强磁场中,两盒分别与电源正负极相连,下列说法正确的是（）A.回旋加速器要接高频交流电源B.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大C.离子由加速器的边缘进入加速器D.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定，且与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致E.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍,可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍

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、B【解析】由题意可知考查带粒子在磁场中运动规律，根据牛顿第二定律及几何关系分析可得【详解】假设粒子带正电荷，画出临界轨迹如上图所示，在磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，可知，磁场半径为OA=R，则粒子运动轨迹半径为O1A=Rsin60°=B正确，ACD错误，故选择B【点睛】本题关键找出临界轨迹，磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，可知圆心角，根据几何关系可求出轨迹半径2、A【解析】标量是只有大小没有方向物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量．根据有无方向确定【详解】电场强度、磁感应强度和力都是矢量，只有电势能是标量，故属于标量的选A【点睛】矢量与标量明显的区别是：矢量有方向，标量没有方向．要掌握物理量的矢标性3、D【解析】利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；故选D.4、D【解析】解决本题的关键掌握安培力的大小公式，其中θ为导线与磁感应强度的夹角；【详解】通电导线与磁场磁感应强度方向的夹角为30°，则导线受到磁场力的大小为：，故D正确，ABC错误【点睛】本题主要是考查安培力计算，解决本题的关键掌握安培力的大小公式5、B【解析】由已知条件知，根据对称性可知，A、B间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡知识可得杆的作用力【详解】由题得知，A、B间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，如图所示：由共点力的平衡知识可得，碗对小球的弹力；故选B.【点睛】本题要抓住装置的对称性，明确A、B间的杆子是水平的，再分析小球受力情况，由平衡条件求解6、D【解析】根据斜率求出B的加速度大小，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数，由图能读出木板获得的速度，根据动量守恒定律求出木板A的质量，从而求解木板获得的动能，根据A和B的初、末机械能来求解系统损失的机械能，根据“面积”之差求出木板A的长度；【详解】A．由图示图象可知，B的加速度：，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：，代入解得，，故A错误；BD．由图示图象可知，木板获得速度为，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得木板A的质量为，木板获得的动能为：系统损失的机械能为，故B错误，D正确；C．由图得到：内B位移为A的位移为，木板A的最小长度为，故C错误【点睛】本题属于木块在木板上滑动类型，既考查读图能力，也考查运用牛顿第二定律、功能关系处理复杂力学问题的能力二、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】v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度增大的加速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力增大，说明电场强度增大，即有A处的场强一定小于B处的场强．故A正确．由于电荷的电性未知，不能判断电场线的方向，也就无法判断电势的高低．故B错误．质点的动能增大，由能量守恒定律得知，其电势能一定减小，电场力一定对它做正功，则有电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能．故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题首先要根据速度图象的斜率读出质点加速度的变化，判断场强的大小，从能量的角度可判断电势能及电场力做功的正负8、BCD【解析】分析电路图，滑动变阻器和定值电阻串联，将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路阻值变小，电路总阻值变小，干路电流变大。A．V1测R两端电压，由于电流变大，示数变大；V2测路端电压，由于电流增大，内阻分压变大，所以示数变小；V3测滑动变阻器两端电压，是V2示数减去V1示数，示数减小，A错误；B．电流表测干路电流，示数增大，B正确；C．由A分析知，V3测滑动变阻器两端电压，是V2示数减去V1示数，所以所以C正确；D．电路中定值电阻R大于电源内阻r，D正确；故选BCD。9、AD【解析】AB．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q=I2rt，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，B错误。CD．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉=Ir电动机由U机＞Ir所以U机＞U炉即电动机两端电压大于电炉两端电压，故D正确，C错误。故选AD。10、ABD【解析】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.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、①.0.396-0.399；②.B；③.C；④.甲；⑤.；【解析】(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；(2)根据最大电流选择电流表，根据额定电流及金属丝电阻选择更接近的最大电阻；(3)根据金属丝电阻较小选择外接法；(4)根据直径求得横截面积，然后根据反解出电阻率【详解】(1)由图所示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+39.8×0.01mm=0.398mm（0.396～0.399均正确）；(2)根据待测金属丝接入电路部分的电阻Rx（约为5Ω），现有电池组3V，电路中电流约0.6A左右；为了减小误差，在实验中电流表应选用B；为了实验时，滑动变阻器控制更灵敏，滑动变阻器的最大电阻应与金属丝电阻接近，且变阻器额定电流比电路最大电流大，滑动变阻器应选用C；(3)由于待测的电阻阻值较小，故采用外接法，即应选择图2中甲电路进行实验；(4)待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，故横截面积，电阻为Rx，根据电阻定律可得：金属丝电阻率的表达式为ρ＝【点睛】待测的电阻阻值较小时，电流表的分压效果较明显，故应选用外接法；待测的电阻阻值较大时，电压表的分流效果较明显，故应选用内接法12、①.（1）18.6②.（2）B【解析】（1）游标卡尺的读数：主尺读数+游标尺读数；（2）根据公式，结合实验操作分析误差的大小.【详解】（1）游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度，大小：18mm，再看游标尺上的哪一刻度与主尺刻度对齐：第6刻度与上方刻度对齐，读数：0.1×6=0.6mm，总读数：L=18+0.6=18.6mm（2）根据T=2π可得，则测摆线时摆线拉得过紧，则L测量值偏大，g的测量值会偏大，选项A错误；摆线上端未牢固地系于悬点，使得单摆摆动时摆长过长，周期偏大，则测量得到的g值偏小，选项B正确；以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算，摆长L偏大，则g值偏大，选项C错误；开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下停表计时，则周期T的测量值偏小，则g值测量值偏大，选项D错误；摆球通过平衡位置并开始计时时，将摆球通过平衡位置的次数计为1，这样计算周期应该为，如此不会造成g的测量误差，选项E错误；故选B.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、（1）（2）（3）【解析】（1）根据带电粒子在电场中加速，根据动能定理进行求解即可；（2、3）带电粒子在磁场中运动，关键是画出运动轨迹，找出圆心和半径，利用洛伦兹力提供向心力，同时结合周期公式进行求解即可；【详解】（1）粒子从O到C即为在电场中加速，则由动能定理得：得到：；（2）带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示：由几何关系可知：由，得到：，代入数据得：；（3）由题可知：，则：由运动轨迹可知：进入电场阶段做匀加速运动，则：得到：粒子在磁场B1中的周期为：则在磁场B1中的运动时间为：在磁场B2中的运动周期为：则：在磁场B2中的运动时间为：则粒子在复合场中总时间为：【点睛】本题的难点是分析带电粒子的运动情况，可通过画轨迹图象分析，找出圆心和半径，利用洛伦兹力提供向心力，同时结合周期公式进行求解14、(1)(2),θ=60°(