山东省临沂市某重点中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

山东省临沂市某重点中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，若将它的a、b端接入电路时的电阻为R，则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是（）A.R B.R/4C.R/2 D.4R2、下列关于物理学史的说法中正确的是（）A.奥斯特发现了电磁感应现象B.库伦发现了库伦定律，并由卡文迪许利用扭秤实验测出了静电力常量C.焦尔发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系D.安培发现了电流的磁效应，总结了电现象与磁现象之间的联系3、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的N极朝上S极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为电场力B.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转C.电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D.导线框将上下振动4、用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能．当调节滑动变阻器，让电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和，重新调节，使电动机恢复正常动转时，电流表和电压表的示数分别为和，则这台电动机（不计温度对电阻的影响）（）A.正常运转时的输出功率为B.电阻为12ΩC.正常运转时的输入功率为D.正常运转时的发热功率为5、如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．O为MN的中点，c、O、d在M、N的连线上，a、b位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.b、d两点处磁感应强度的方向不同6、如图所示，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，当开关S闭合时，在P点处有一个带电液滴处于静止状态．现将开关S断开后，再将A、B板分别沿水平方向向左、右平移一小段距离，此过程中下列说法正确的是()A.电容器的电容增加B.电阻R中有电流流过C.两极板间的电场强度不变D.若带电液滴仍P点其电势能减小二、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、光滑绝缘曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个质量为m的小金属球从抛物线上y=b（b＞a）处沿抛物线自由下滑，忽略空气阻力，重力加速度值为g．则（）A.小金属球沿抛物线下滑后最终停在O点B.小金属球沿抛物线下滑后对O点压力一定大于mgC.小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小D.小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量是mg（b﹣a）8、关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（）A.沿磁感线方向，磁感应强度逐渐减弱B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，静止时其N极指向螺线管内部的磁场方向C.磁感线是闭合的曲线D.两条磁感线的空隙处不存在磁场9、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）ABC.D.10、如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场和一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，电场强度大小为E=，电场方向和磁场方向相互垂直．在此电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上．若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，且小球电量保持不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球的初速度为v0=B.若小球的初速度为，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后匀速C.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的加速运动，最后匀速D.若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为三、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”的实验中（1）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图12．（12分）下图中20分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分_______cm和_______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，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°(1)求粒子的比荷及粒子在磁场中的运动时间t(2)如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，在保持原入射速度的基础上，需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？14．（16分）如图所示，电容器C1=1μF,C2=2μF,R1=2Ω，R2=1Ω，电源电动势e=6V，内阻r=1Ω，试问：（1）当电键K断开时，A、B哪点电势高？电势差为多少？（2）当电键K闭合后，电容器C1和电容器C2的电量分别变化多少？15．（12分）如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.5T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为L＝0.2m，电阻R＝1.0Ω，导轨电阻不计．当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，标有“6V3W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：(1)通过ab的电流的大小和方向；(2)ab运动速度的大小；(3)电路的总功率

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】当a、b端接入电路时，横截面积为L2，长为2L；根据电阻定律当c、d接入电路时，横截面积为2L2，长为L，根据电阻定律所以．故B项正确，ACD三项错误2、C【解析】丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应之后，1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应定律，故A错误；库伦发现了库伦定律，并利用扭秤实验测出了静电力常量，卡文迪许用扭秤实验测出了引力恒量，故B错误；焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系，故C正确；丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应，故D错误．所以C正确，ABD错误3、C【解析】该装置的原理是电流在磁场中的受力，根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断功率关系【详解】线框能旋转起来，是因为通电导线在磁场中受到安培力的缘故，选项A错误；磁体的上面为N极，产生斜向上的辐射状的磁感线，对导线的右半部分有向下的电流，根据左手定则可知受到向外的磁场力，同理左半部分受到向里的磁场力，可知俯视观察，线框沿顺时针方向旋转，选项BD错误；电池输出的电功率一部分要转化成线框的热功率，则电池的输出功率大于线框旋转的机械功率，选项C正确；故选C.4、A【解析】电动机停止转动时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律得，电动机的电阻为：R=U1I1=2.0/0.5=4Ω电动机正常运转时，输入的电功率为：P电=U2I2=48W，发热功率为：P热==22×4W=16W，所以输出功率为：P出=P电−P热=32W，故A正确，BCD错误故选A5、B【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向水平向左，N处导线在o点产生的磁场方向水平向左，合成后磁感应强度不等于0，故A错误．M在a处产生的磁场方向垂直于aM偏上，在b出产生的磁场方向垂直bM偏下，N在a处产生的磁场方向垂直于aN偏下，在b处产生的磁场方向垂直于bN偏上，根据平行四边形定则，知a处的磁场方向水平向左，b处的磁场方向水平向左，且合场强大小相等，故B正确．M在c处产生的磁场方向水平向左，在d处产生的磁场方向水平向左，N在d处产生的磁场方向水平向左，在c处产生的磁场方向水平向左，根据场强的叠加知，c、d两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误．b、d两点处磁感应强度的方向均是水平向左，选项D错误；故选B【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成6、D【解析】在电容器的电量不变的情况下，将A板左移、B右移，则导致电容变化，电压变化，根据E=U/d与C=相结合可得E=，从而确定电场强度是否变化．根据EP=qψ，和U=Ex，可确定电势能的变化【详解】A.根据C=，当A板向左平移一小段距离，B板向右平移一小段，S减小，电容器电容C减小，故A错误；B.因开关S断开，电容器无法充、放电，电阻R中无电流流过，故B错误；C.根据E=U/d与C=相结合可得E=，因电量Q不变，S减小，故电场强度E增大，故C错误；D.因场强增大，导致P点与B板的电势差增大，因B板接地，电势为零，即P点电势升高，带电粒子带负电，根据EP=qψ，带电液滴仍在P点时电势能减小，故D正确；故选D.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．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，故A错误；B．小金属球沿抛物线下滑后在最低点O只受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，加速度的方向向上，所以对轨道的压力一定大于mg，故B正确；C．圆环机械能不再减小时，最终在直线y=a以下来回摆动，之后每次过O点速度不再减小，故C错误；D．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量等于减少的机械能，即故D正确。故选BD。第II卷（非选择题8、BC【解析】磁感线是描述磁场分布而假想的，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；【详解】A、磁感线的疏密表示磁场强弱，与磁场方向无关，故A错误；B、螺线管内部磁感线由S极指向N极，而小磁针的N极静止时指向表示磁场方向，故其N极指向螺线管的北极，即指向螺线管内部的磁场方向，故B正确；C、磁感线分布特点：在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极．磁感线是闭合的曲线，故C正确；D、磁场中任意一点的磁感应强度都不为零，可以用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，但是不可能将每一点都画出磁感线，否则与不画没区别，故D错误【点睛】本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质，由于磁场是看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，但可以描述磁场的性质9、CD【解析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D正确；故选CD。10、ABD【解析】小球受重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右上方的洛伦兹力、向左的电场力，当受到的合外力等于0时，小球做匀速直线运动．当小球受到的合外力不为0时，要判断出支持力的方向，明确支持力的大小随洛伦兹力的变化关系，然后做出判定【详解】对小球进行受力分析如图，电场力的大小：F=qE=，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：FG+F==2mg，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg．所以．故A正确；若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故B正确．若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故C错误；若小球的初速度为，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以．故D正确．故选ABD【点睛】本题考查小球在混合场中的运动，解答的关键明确小球的受力情况，并能够结合受力的情况分析小球的运动情况，要知道小球何时做加速度减小的减速运动，何时做加速度增大的减速运动，当加速度减为零时，做匀速运动三、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、①.1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正确）；②.乙【解析】（1）由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋测微器的示数为1.5mm+0.221mm=1.721mm（2）由题意可知，，，，则电流表应采用外接法，应选图乙所示电路图【点睛】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，对螺旋测微器读数时需要估读．当电压表内阻远大于待测电阻阻值时用电流表外接；12、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游标卡尺的读数：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋测微器的读数：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm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)【解析】带电粒子沿半径方向射入匀强磁场，做匀速圆周运动，最后将沿半径方向射出磁场．由偏转角可确定圆磁场的半径与轨道半径的关系，从而求出粒子的比荷；由周期公式可求出在磁场中的运动时间．想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，则入射点与出射点的连线过圆磁场的圆心．所以由几何关系可以确定在保持入射方向仍然沿水平方向的基础上，需将粒子的入射点向上平移的距离【详解】（1）由图可知，轨迹半径r=Rcot30°①粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，有qvB＝m②由①②两式得③运动周期T＝④在磁场中的运动时间t＝T⑤由③④⑤式得⑥（2）当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速度偏转的角度最大⑦由图可知sinθ＝⑧平移距离d=Rsinθ⑨由①⑧⑨式得d＝R【点睛】注意磁场是圆形，粒子的运动轨迹也是圆形，但不要将这两个半径混淆．同时利用几何关系，可列出已知长度与粒子运动圆弧半径的关系．带电粒子通过