2025届山西省汾阳市第二高级中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2025届山西省汾阳市第二高级中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、某电场的电场线如图所示，电场中M、N两点的场强大小分别为和，由图可知（）A.= B.﹥C.﹤ D.无法比较和大小2、下列说法中正确的是A.磁感线始于N极终于S极，电场线始于正电荷终于负电荷B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C.某点电场强度的大小等于试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷电量大小的比值D.某点磁感应强度的大小等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值3、在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带异种电荷的小球，同时从静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（）A.速度变大，加速度变大 B.速度变小，加速度变小C.速度变大，加速度变小 D.速度变小，加速度变大4、磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入己电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直．如图所示，把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流．设该气流的电阻率为ρ，则下列说法中错误的是（）A.该磁流体发电机模型的上表面电势高于下表面电势B.产生的感应电动势为C.流过外电阻R的电流强度D.该磁流体发电机模型的路端电压为5、匀速圆周周运动是圆周运动中最为简单的一种运动形式．走时准确的钟表指针尖端的运动可以视为匀速圆周运动．下列钟表均走时准确．一只闹钟的秒针尖端的线速度大小为3×10-3m/s，另一只手表的秒针尖端的线速度大小为8×10-4m/s，则闹钟的秒针与手表的秒针的长度之比为A.15:4 B.4:15C.8:3 D.3:86、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有（）A.高频电源频率随粒子速度的增大而增大B.粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大C.粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大D.粒子从磁场中获得能量二、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、如图甲所示，质量的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“”形框的水平细杆CD长L=0.20m，处于磁感应强度大小B1=0.1T，方向水平向右的匀强磁场中，有一匝数n=300，面积S=0.01m2的线圈通过开关S与两水银槽相连，线圈处于与线圈平面垂直，沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示，t=0.22s时闭合开关S，细框瞬间跳起（细框跳起瞬间安培力远大于重力），跳起的最大高度h=0.20m，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是A.0~0.10s内线圈中的感应电动势大小为3VB.开关S闭合瞬间，CD中的电流方向由C到DC.磁感应强度B2的方向竖直向下D.开关S闭合瞬间，通过细杆CD的电荷量为0.03C8、如图所示，圆O半径为R，直径竖直、BD水平．两电荷量均为的点电荷固定在圆周上关于AC对称的M、N两点，从A点将质量为m、电荷量为的带电小球由静止释放，小球运动到O点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g．则A.小球运动到C点的速度为B.小球从O运动到C，电势能先增大后减小C.A、O两点间电势差D.A、C两点电势相等9、2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹃桥”，6月14日进入使命轨道-----地月拉格朗日轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路．12月8日，我国成功发射嫦娥四号探测器，并于2019年1月3日成功着陆于与月球背面，通过中继卫星“鹊桥"传回了月被影像图，解开了古老月背的神秘面纱．如图所示，“鹊桥"中继星处于点上时，会和月、地两个大天体保持相对静止的状态．设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力．则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是A.“鹊桥”与月球的线速度之比为B.“鹊桥”与月球的向心加速度之比为C.k，L，d之间在关系为D.k，L，d之间在关系为10、如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则()A.，B.，C.碰撞发生在M、N中点的左侧D.两球同时返回M、N两点三、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）某同学做“测电源的电动势和内阻”实验，其操作的步骤如下：（1）采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图甲。请检查电路指出其中的不妥之处：___________（指出一处即可）。（2）修正电路、正确操作，得到某次测量的电流表示数如图乙，其示数为___________A。（3）根据实验数据作出U-I图像如图丙，则该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留2位有效数字）12．（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图（）所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。(1)S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将_____偏转；(2)线圈A放在B中不动时，指针将______偏转；(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将______偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。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）如图甲所示，一圆柱形导热气缸水平放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，此时封闭气体的绝对温度为T(活塞与气缸底部相距L)，现将气缸逆时针缓慢转动直至气缸处于竖直位置，如图乙所示，此时活塞与气缸底部相距L；现给气缸外部套上绝热泡沫材料(未画出)且通过电热丝缓慢加热封闭气体，当封闭气体吸收热量Q时，气体的绝对温度上升到T．已知活塞的横截面积为S，外界环境的绝对温度恒为T，大气压强为P0，重力加速度大小为g，不计活塞与气缸的摩擦.求：（1）活塞的质量m；（2）加热过程中气体内能的增加量.14．（16分）如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L=0.5m，框电阻不计，匀强磁场磁感应强度为B=1T，方向与框面垂直，金属棒MN电阻为r=1Ω、质量为m=0.1kg，无初速度地释放，并与框保持良好接触，从释放到达到最大速度的过程中，通过棒某一截面的电荷量为q=2C．(空气阻力不计，g取10m/s2)求：（1）棒的最大速度v;（2）此过程棒下落的高度h;（3）此过程中回路产生的电能E15．（12分）如图所示，在xoy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场．一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，从P(a，0)点沿与x轴成45°角的方向以初速度v0射入磁场中，通过y轴上的N(0，a)点进入第二象限后，依次通过一个非电场区域和一个匀强电场区域，到达x轴上某点时速度恰好为零．已知从粒子第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0．求：(粒子重力不计)(1)磁场的磁感应强度；(2)带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间；(3)匀强电场的电场强度大小

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、C【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，M处电场线比N处电场线疏，则EM＜EN，故C正确，ABD错误。故选C。2、C【解析】磁感线在磁体的外部从N极到S极，内部从S极到N极形成闭合的曲线；电场线始于正电荷终于负电荷或者无穷远，选项A错误；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线放置方向与磁场平行的缘故，该处磁感应强度不一定为零，选项B错误；某点电场强度的大小等于试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷电量大小的比值，选项C正确；某点磁感应强度的大小等于一小段通电导线放在该点时受到的最大的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值，选项D错误；故选C.3、A【解析】由于异种电荷间存在相互作用的吸引力，两球将相互靠近，距离减小，根据库仑定律得知，相互作用力增大。由牛顿第二定律得知它们的加速度变大。如图所示随着两球间距离减小，电场力做正功，电势能减少，总动能增加。所以速度增加，故速度变大，加速度变大，故A正确，BCD错误。故选A。4、B【解析】电离的气体含有大量带正电和负电的粒子，进入磁场受洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断出正负电荷的偏转方向，从而确定极板的正负极，确定出电流在外电路中的流向，最终电荷受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出电动势的大小，从而根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小，再根据路端电压U=IR，即可求解；【详解】根据左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，上极板带正电，下极板带负电，即上表面电势高于下表面电势，最终电荷处于平衡有：解得电动势：内电阻为：根据闭合电路欧姆定律有：那么路端电压为：，综上所述，故ACD正确，B错误【点睛】本题综合考查了电阻定律、闭合电路欧姆定律以及磁场的知识，关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及通过平衡求出电源的电动势5、A【解析】两表的秒针周期相同，故两表秒针的角速度之比为1：1；公式v=ωr，闹钟的秒针与手表的秒针的长度之比为：；A.15:4，与结论相符，选项A正确；B.4:15，与结论不相符，选项B错误；C.8:3，与结论不相符，选项C错误；D.3:8，与结论不相符，选项D错误6、B【解析】明确回旋加速器基本原理，明确当带电粒子从回旋加速器最后出来时速度最大，根据qvB=m求出最大速度，再根据EKm=mv2求出最大动能，可知与什么因素有关【详解】高频电源的频率与粒子在磁场中的转动周期相同，根据粒子在磁场中的周期公式以及T=1/f可知，高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与速度无关，故A错误；根据qvB=m得，最大速度，则最大动能EKm=mv2=．知最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关，由公式可知，最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大，与加速电压无关，故B正确，C错误；粒子在磁场中受到洛伦兹力，其对粒子不做功，不能获得能量，能量来自电场力做功，故D错误；故选B【点睛】解决本题的关键知道根据qvB=m分析最大速度的表达式，知道最大动能与D形盒的半径有关，与磁感应强度的大小有关，而与电势差的大小无关二、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】A.由图像可知内，线圈中感应电动势大小，A错误；BC.由题意可知细杆所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知电流方向为，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上，故B正确C错误；D.对细框由动量定理得，细框竖直向上做竖直上抛运动，电荷量，解得，D正确8、BC【解析】等量同种点电荷电场的分布具有对称性，由动能定理结合其对称性来分析【详解】A．由电场线的分布特点及对称性知，从O到C的过程由动能定理得：，解得：，故A错误；B．从O运动到C，场强的方向先向上后向下，电场力对小球先做负功后做正功，所以电势能先增加后减小，故B正确；C．从A运动到O，由动能定理得：，解得：，故C正确；D．由电场线的分布特点及对称性知O、C两点电势相等，要比A点电势高，故D错误所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查等量同种点电荷电场的分布特点，可以结合等量同种点电荷电场的分布图象来分析最为直接方便．基础题9、AC【解析】“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，根据v=ωr可知线速度关系，根据a=ωv可知向心加速度关系；“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和；月球绕地球做圆周运动的向心力由地球的引力提供，根据牛顿第二定律列式可求解.【详解】“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，则根据v=ωr可知，“鹊桥”与月球的线速度之比为，选项A正确；根据a=ωv可知，“鹊桥”与月球的向心加速度之比为，选项B错误；对“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和，则：；对月球：；又，联立解得，选项C正确，D错误；故选AC.10、BD【解析】AB．由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点，且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为1.5q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，系统机械能必然增大，即末动能增大。故A错误，B正确。CD．由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。故C错误，D正确。故选BD。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.连接电压表接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极或滑动变阻器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；（2）[2]当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.25A；（3）[3]根据电源的U−I图象的物理意义，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即为：E=3.0V；[4]斜率表示内阻大小，即为：12、①.右偏②.不偏③.右偏【解析】(1)[1]线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)[2]线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；(3)[3]线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转。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）Q-P0LS【解析】气缸从水平位置转到竖直位置，封闭气体发生等温变化，根据玻意耳