2025届科大附中物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

2025届科大附中物理高二第一学期期末学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法不正确的是（）A.线圈先后两次转速之比为3:2B.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零C.交流电a瞬时值为VD.交流电b的最大值为V2、如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A B.C. D.3、如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为A.， B.，C.， D.，4、可视为质点的带正电小球，质量为m，如图所示，用长为L的绝缘轻杆分别悬挂在甲重力场、乙悬点O处有正点电荷的静电场、丙垂直纸面向里的匀强磁场中，偏角均为，当小球均能由静止开始摆动到最低点A时，下列说法正确的是A.三种情形下，达到A点时所用的时间相同B.三种情形下，达到A点时绳子的拉力相同C.三种情形下，达到A点时的向心力不同D.三种情形下，达到A点时的动能不同5、一个电流计的满偏电流为Ig，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nIg的电流表，应在电流计上()A.串联一个(n-1)Rg的电阻 B.串联一个的电阻C.并联一个（n-1）Rg的电阻 D.并联一个的电阻6、两金属导轨和三根电阻丝如图连接，虚线框内存在均匀变化匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R3＝1:2:3，金属导轨电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，以下说法中正确的是（）A.闭合回路中感应电流为7IB.闭合回路中感应电流为6IC.上下两部分磁场的面积之比为3:20D.无法确定上下两部分磁场的面积比值关系二、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、矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的磁场穿过。若磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则()A.线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B.线圈回路中产生的感应电流为0.4AC.当t=0.3s时，线圈ab边所受的安培力大小为0.016ND.在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J8、两个完全相同的金属小球，半径远小于两小球之间距离，带电量之比为1∶7，相距为r，两者之间的引力为F，相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力为原来的（）A.3/7 B.4/7C.9/7 D.16/79、如图所示，20匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积S=1m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为5A，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.图示位置通过线框的磁通量变化率最大C.变压器原、副线圈匝数之比为100︰11D.允许变压器输出的最大功率为10kW10、如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用．金属棒沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力做的功等于系统产生的电能C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能三、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）某同学利用单摆测量重力加速度（1）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是（）A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大（2）下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是__________。（填字母代号）A.B.C.D.（3）如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺。于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离△L。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式____________。12．（12分）（1）如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图可以是图中的__A．B.C.D.（2）多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω．，用×10Ω档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到__挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤：___，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是___Ω（3）若换直流2.5V档测电压，指针在表盘上的位置不变，则电压读数为_____V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）在与纸面平行的匀强电场中有A、O、B三点恰好构成一直角三角形（如图所示），其中OB长为，OA长为．若把一带电量为的正电荷从O点移到B点，静电力做功；若把它从A点移到O点，则克服静电力做功，求匀强电场的电场强度14．（16分）如图所示的区域中，第二象限为垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，第一、第四象限是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向如图．一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ=30°，粒子恰好从y轴上的C孔垂直于匀强电场射入匀强电场，经过x轴的Q点，已知OQ=OP，不计粒子的重力，求：（1）粒子从P运动到C所用的时间t；（2）电场强度E的大小；（3）粒子到达Q点的动能Ek15．（12分）如图所示，水平导轨间距为L＝0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m＝1kg，电阻R0＝0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E＝5V，内阻r＝0.1Ω，电阻R＝4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α＝37°角，取重力加速度g＝10m/s2，ab处于静止状态．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：（1）ab受到的安培力大小；（2）ab受到的静摩擦力大小。

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】A、由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s:0.6s=2:3，而，故线圈先后两次转速之比为3:2；故A正确.B、t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大；故B错误.C、正弦式电流a的瞬时值为;故C正确.D、根据电动势最大值公式，得到两电动势最大值之比为Ema：Emb=Tb:Ta=3:2，Ema=10V，则得到正弦式电流b的最大值为;故D正确.本题选不正确的故选B.2、B【解析】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；故选B。3、D【解析】液滴在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而可求出液滴的质量并可判断电场力的方向，结合电场的方向便可知液滴的电性．根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断液滴的旋转方向．结合重力与电场力平衡以及液滴在洛伦兹力的作用下的运动半径公式，可求出线速度【详解】液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知液滴带负电；磁场方向向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为顺时针；由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得①，得，液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为，联立得：，D正确【点睛】此题考查了液滴在复合场中的运动．复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场．液滴在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对液滴的运动形式的分析就显得极为重要．该题就是根据液滴的运动情况来判断受到的电场力情况4、A【解析】AD．三种情况下均只有重力做功，因此由动能定理可知，它们到达最底点时的速度相同，动能相同；同理可知小球运动任意对应的时刻的速度均相同，因此达到A点的时间一定相同，选项A正确，D错误；C．根据向心力公式可知，它们在A点需要的向心力相同，选项C错误；B．但由于乙受到库仑力，而丙受到洛伦兹力，因此三种情况下绳子上的拉力不相同；故B错误；故选A。5、D【解析】要扩大电流变量程，应该并联分流电阻，利用并联电路的规律和欧姆定律可以求出分流电阻的大小【详解】改装后的电流表满偏时通过的电流为nIg，通过电流计的电流为Ig，故通过分流电阻的电流为（n-1）Ig，并联电压相同，为IgRg，计算得分流电阻的大小为；故D正确，ABC错误6、A【解析】AB．设磁场上下两部分面积分别为S1和S2，磁场的磁感应强度的变化率为k，三个电阻分别为R、2R、3R；则当S1、S2闭合，S3断开时感应电动势则同理当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为则当S1、S3闭合，S2断开时闭合回路中感应电流为选项A正确，B错误；CD．上下两部分磁场的面积之比为选项CD错误；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、BD【解析】AB．由法拉第电磁感应定律可得由闭合电路欧姆定律可得A错误，B正确；C．当t=0.3s时，通电导线受到的安培力为C错误；D．在1min内线圈回路产生的焦耳热D正确。故选BD。8、CD【解析】由库仑定律可得，两球接触前的库仑力：；当两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量：两球接触后的库仑力；当两球带异种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量；两球接触后的库仑力，故CD正确，AB错误．故选CD点睛：两相同小球相互接触再分开，则电量先中和然后再平分总电荷量；库仑定律计算中可以只代入电量，最后再根据电性判断库仑力的方向9、CD【解析】AB．由图可知，线圈与磁场垂直，故图示位置穿过线框的磁通量最大，感应电动势最小为零，即图示位置通过线框的磁通量变化率最小，故AB错误；C．电动势的最大值为则交流电压的有效值为则原副线圈的匝数比为故C正确；D．因为保险丝的最大电流为5A，则最大功率为故D正确。故选CD。10、ACD【解析】题中导体棒ab匀速上滑，合力为零，即可合力的做功为零；对导体棒正确受力分析，根据动能定理列方程，弄清功能转化关系，注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量【详解】因为导体棒是匀速运动，所以动能不变，根据动能定理可得合力做功为零，A正确；根据动能定理可得，解得即重力做功等于外力与安培力做功之和，因为动能不变，所以恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能，B错误D正确；根据功能关系可知金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，C正确；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.BC②.A③.【解析】（1）[1]．A．组装单摆须选用密度较大、直径较小的摆球，选项A错误；B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，选项B正确；C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能成圆锥摆，选项C正确；D．摆长一定的情况下，摆的振幅不应过大，否则就不是简谐振动，选项D错误；故选BC.（2）[2]．当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：A=lsin5°=1×0.087m=8.7cm，当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30-50次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小。（3）[3]．由单摆周期公式，根据题意看得：解得：；12、①.（1）A；②.（2）×100，③.重新进行欧姆调零，④.2200；⑤.（3）1.00【解析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，选档后要进行调零；用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数；根据量程由图示表盘确定其分度值，然后读出其示数【详解】（1）每次换挡时都要进行欧姆调零，所以电阻要可调节，所以要串接有滑动变阻器；正极插孔接电源的负极，故A正确，BCD错误故选A；（2）用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少