2025届福建福州市高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届福建福州市高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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,带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑,A、B接触面粗糙,A所带电荷量保持不变.关于A、B的v-t图像大致正确的是A.B.C.D.2、下列单位中与磁感应强度单位一致的是（）A. B.C. D.3、在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为、质量为的带电球体，管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功不可能为A. B.C.[] D.[]4、在如图所示的位移（x）一时间（t）图象和速度（v）一时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的（）A.甲、丁两车做曲线运动，乙、丙两车做直线运动B.t1时刻甲、乙车相遇，但0～t1时间内甲车通过的路程大于乙车通过的路程C.t2时刻丙丁两车相距最远，但0～t2时间内丙、丁两车的平均速度相等D.t1时刻甲车速度小于乙车，t2时刻丙车加速度大于丁车5、科技进步造福人类，人类幸福生活是在一代代科学先驱不断探索创新的基础上奋斗出来的，下列对有关物理学史描述正确的是（）A.库伦创造性的在电场中引入了电场线 B.奥斯特发现了电流的磁效应C.洛伦兹发明了质谱仪 D.安培发明了回旋加速器6、图中电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（）A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板间相对面积减小D.两板间相对面积增大二、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、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为L,在拉力F的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域的匀强磁场，磁场区域宽度均为L，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.8、一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻为r，当空载的电动观光车以速度v在平直公路上匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动机线圈电阻为R，司机与电动车总重力为mg，电动车受到的阻力是总重力的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则（）A.电源输出功率为为EI B.电源效率为×100%C.电动机的输出功率为 D.电动机发热功率EI－I2r9、下列关于机械波的说法中正确的是A.一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化B.火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高C.在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长D.对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象10、如图所示，相互正交的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里．带有等量同种电荷的三个液滴在此空间中，液滴静止不动，液滴沿水平线向右做直线运动，液滴沿水平线向左做直线运动，则下列说法中正确的是A.三个液滴都带负电B.液滴的速率一定大于液滴的速率C.三个液滴中液滴质量最大D.液滴和液滴一定做的是匀速直线运动三、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．（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）用电流表和电压表测定干电池电动势E和内电阻r，所用的电路如图，一位同学测得了实验的U-I图像。（1）根据U-I图像，可得电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（2）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是（）A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值（3）同学们探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（）A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B．一个伏特表和多个定值电阻C．一个安培表和一个电阻箱D．两个安培表和一个滑动变阻器四、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，匝数为100匝、面积为0.01m2线圈，处于磁感应强度的匀强磁场中。线圈绕O1O2以转速n=5r/s匀速转动，电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机的内阻r=1Ω，牵引一根原来静止的、长为L=1m、质量m=0.2kg的导体棒MN沿轨道上升。导体棒的电阻R=1Ω，架在倾角为30°的框架上，它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2=1T的匀强磁场中。当导体棒沿轨道上滑x=1.6m时获得稳定的速度，这一过程中导体棒上产生的热量为4J。不计框架电阻及一切摩擦，g=10m/s2求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式；（2）导体棒MN的稳定速度；（3）导体棒MN从静止至达到稳定速度所用的时间。14．（16分）如图所示，一带电荷量为、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。重力加速度取g，，求：(1)水平向右电场的电场强度的大小；(2)若将电场强度减小为原来，小物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后小物块下滑距离2L时的动能。15．（12分）如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直挡板，其上有一小孔P，OP之间足够远.现有一质量，带电量q=+2×10-14C的粒子，从小孔以速度水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域，且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．求：(1)粒子在磁场中圆周运动的半径;(2)粒子在磁场中运动的时间；(3)圆形磁场区域的最小面积；(4)若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直纸面向里，粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板，其他条件不变，则此正三角形磁场区域的最小面积为多少；(5)若磁场区域为矩形且磁场方向垂直纸面向里，粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板，其他条件不变，求：此矩形磁场区域的最小面积？

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】开始两者一起匀加速运动，随着速度的增加，物块A受到向上的洛伦兹力，压力减小，后来A与B相对运动，最终A受到的洛伦兹力与重力大小相等时做匀速运动，C正确2、C【解析】根据磁感应强度的定义式得安培力的单位是N，，而电流的单位是A，，长度的单位为m，则换算可得故ABD错误，C正确。故选C。3、D【解析】考查洛伦兹力，动能定理。【详解】如图，受力分析：当速度较小时，洛伦兹力小于重力，受力分析如图：由于摩擦力的作用，小球减速，洛伦兹力继续减小，由：支持力增大，摩擦力增大，减速运动加速度增大，直到速度减为0，由动能定理：即带电球体克服摩擦力所做的功为，B选项可能；当速度达到某个值，使洛伦兹力等于重力，受力分析如图：即当：解得时，摩擦力为零，小球做匀速直线运动，带电球体克服摩擦力所做的功为零，A选项可能；当速度较大时，洛伦兹力大于重力，受力分析如图：由于摩擦力的作用，小球减速，洛伦兹力继续减小，由：可知，压力减小，当速度减小到时，摩擦力为0，不再减速，由动能定理：即带电球体克服摩擦力所做的功：，C选项可能；所以四个选项中，不可能的是D选项。故选D。4、D【解析】在位移﹣时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图线的斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；在速度﹣时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移解：A．根据位移﹣时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动．甲做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；B．在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以0～t1时间内，甲乙两车通过的路程相等，故B错误；C．由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，0～t2时间内丙、丁两车的位移不等，时间相等，则平均速度不相等，故C错误；D．t1时刻甲的斜率小于乙的斜率，则甲的速度小于乙车，t2时刻丙车的斜率大于丁车的斜率，则丙车加速度大于丁车，故D正确故选D【点评】本题从图线的斜率、“面积”、交点的数学意义来理解其物理意义，要注意位移﹣时间图象和速度﹣时间图象的区别5、B【解析】A．法拉第创造性的在电场中引入了电场线，选项A错误；B．奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；C．英国物理学家阿斯顿发明质谱仪，选项C错误；D．1930年欧内斯特•奥兰多•劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。故D错误；故选B.6、B【解析】两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动．故A错误．两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动．故B正确．两极板正对面积S减小或变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动．故CD错误．故选B【点睛】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式二、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】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流i应为正；随着线框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L，故电流正方向增加的时间为，线框进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；C设开始时经过时间t,则线圈进入磁场内的距离为vt，切割磁感线的有效长度也为vt，则电动势E=Bv2t，因安培力等于外力，则可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设I=kt，则电功率P=I2R=k2Rt2，则电功率与时间的平方成正比；且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项D正确；故选AD.8、BC【解析】A．电源输出功率为为EI-I2r，选项A错误；B．电源效率为×100%选项B正确；C．电动车匀速运动，牵引力等于阻力，即F=kmg，则电动机的输出功率为选项C正确；D．电动机发热功率I2R，选项D错误；故选BC。9、BD【解析】A．一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由知波长变长，故A错误；B．火车鸣笛时向观察者驶来，产生多普勒效应，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高，故B正确；C．在波动中，相邻的振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长，故C错误；D．波长越长的波波动性越强，对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象，故D正确10、AD【解析】三个带电油滴都受力平衡，根据共点力平衡条件列式求解确定电性与质量大小，再依据洛伦兹力、电场力与重力关系，来判定速率的大小，最后根据洛伦兹力受到速率的影响，从而确定运动性质；【详解】AC、a球受力平衡，有：，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有：，c球受力平衡,有：，解得：，故A正确，C错误；B、由上分析可知，无法确定b与c洛伦兹力大小，因此无法确定液滴速率大小，故B错误；D、根据可知，液滴的洛伦兹力受到速率的约束，若不是做匀速直线运动时，则洛伦兹力变化，导致受力不平衡，那么就不可能做直线运动，故D正确；故选AD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、①.1.48②.0.72③.AC④.D【解析】(1)[1]根据U-I图像，可得电池的电动势E＝1.48V，[2]内阻r＝(2)[3]AB．通过电源的电流实际为通过电流表和电压表电流之和，通过电源的电流只计算电流表电流时比真实值小，说明实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用，故A正确，B错误；CD．做出U-I图象可知实验测出的电动势小于真实值，故C正确，D错误。故选择AC选项。(3)[4]A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器，由闭合电路欧姆定律可得联立可求得E、rB．一个伏特表和多个定值电阻,由闭合电路欧姆定律可得联立可测出E、rC．一个安培表和一个电阻箱，由闭合电路欧姆定律可得联立可求得E、rD．两个安培表和一个滑动变阻器，因无法知道滑动变阻器的确切阻值，无法根据欧姆定律列出方程，不能测出E、r。故选择D选项。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）e=10sin10πtV；（2）2m/s；（3）1.0s【解析】(1)由题意可知，角速度ω=2πn=10πrad/s线圈转动过程中电动势的最大值为Em=NB1Sω=100××0.01×10πV=10V则从线圈处于中性面开始计时的电动势瞬时值表达式为e=Emsinωt=10sin10πtV(2)棒达到稳定速度时，电动机的电流为1A，电动机的输出功率P出=IU-I2r又P出=F·v而棒产生的感应电流==稳定时棒处于平衡状态，故有F=mgsin30°+B2L由以上各式代入数值，解得棒的稳定速度v=2m/s(3)由能量守恒定律得P出t=mgh