甘肃省武威市第六中学2025届物理高二上期末学业质量监测试题含解析

甘肃省武威市第六中学2025届物理高二上期末学业质量监测试题考生须知：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，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等，在o点处有固定点电荷，已知b点电势低于c点电势．若一带负电粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则（）A.o点处固定点电荷带正电B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C.后一过程中，粒子动能不断增大D.带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能2、某区域存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，如图所示。某带电粒子a（不计重力）以一定初速度射入该区域后做匀速直线运动。若有其它带电粒子从同一位置射入该区域，当下列哪些量与a粒子不同时，仍一定能做匀速直线运动（）A.初速度的大小B.初速度方向C.粒子的比荷大小D.粒子的动能3、.如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（）A.a振动过程中，板之间的电场强度不变B.a振动过程中，板所带的电荷量不变C.a振动过程中，电路中始终有方向不变的电流D.a板向右位移最大时，电容器的电容最大4、下图为质谱仪的工作原理示意图，一束带电粒子以一定的速度进入速度选择器，速度选择器内是相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度的大小分别为和，粒子通过速度选择器的狭缝后，进入磁感应强度为的偏转磁场，最后打在底片上两处，测得，不计粒子重力。由此可知A.粒子带负电，磁感应强度垂直纸面向外 B.打在两处的粒子的比荷之比为1：2C.打在两处的粒子的速度之比为1：2 D.打在两处的粒子在磁场中的运动时间之比为1：15、如图所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是()A.R1短路 B.R2断路C.R3断路 D.R1、R2同时短路6、如图所示，闭合矩形金属线圈CDEF位于水平方向的匀强磁场中，下列情况可在线圈中产生感应电流的是（）A.保持线圈平面水平，线圈向右运动B.保持线圈平面水平，线圈绕中心点O（图中未画出）转动C.线圈以CD边为轴转动D.线圈以DE边为轴转动二、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、如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的过程中，力F做功32J，金属块克服电场力做功8J，金属块克服摩擦力做功16J，重力势能增加18J，则在此过程中金属块的（）A.动能减少10J B.电势能增加24JC.机械能减少24J D.内能增加16J8、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A.a粒子速率最大Bc粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc9、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电压U．下列说法中正确的有A.电压U仅与材料有关B.电压U与电流I有关C.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势低于D侧面电势D.若元件的载流子是正粒子，则C侧面电势低于D侧面电势10、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它从M点运动到N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）某同学现有以下器材，他希望利用它们来测量某电池的电动势和内阻A．被测电池（电动势在10V～15V之间，内阻未知）B．电阻箱（0～20Ω）C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）D．定值电阻R0（阻值5Ω）E．电流表A1（量程3A，内阻忽略不计）F．电流表A2（量程0.6A，内阻忽略不计）G．电键H．导线若干实验中用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即图线，如图所示．则根据上述条件分析该同学在实验过程中：①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择___________________；②在虚线框内画出实验原理图（请在图中表明所选器材的符号）______；③根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω12．（12分）手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V.A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；D．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；F．定值电阻4Ω，额定功率4W；G．开关S一个，导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选择______(填器材代号)，图甲中的导线应连接到_______(选填“①”或“②”)处，改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_______(填器材代号)（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U­I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.(结果保留两位有效数字)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，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为，磁感应强度为。有一长度为、宽度为、电阻为、质量为的矩形线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边穿出磁场时，恰好以速率匀速运动。已知重力加速度为，求：（1）穿过磁场区域过程中，线圈中产生的热量（2）线圈穿过整个磁场区域所经历的时间14．（16分）如图所示，一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP，位于光滑水平桌面上，分界线OO′分别与平行导轨MN和PQ垂直，两导轨相距L．在OO′的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B．另有质量也为m的金属棒CD，垂直于MN放置在OO′左侧导轨上，并用一根细线系在定点A．已知细线能承受的最大拉力为T0，CD棒接入导轨间的有效电阻为R．现从t＝0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力，使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动(1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0；(2)若细线尚未断裂，求在t时刻水平拉力F的大小；(3)若在细线断裂时，立即撤去拉力F，求此时框架的瞬时速度v0和此后过程中回路产生的总焦耳热Q15．（12分）如图所示，纸面内直线PQ右侧足够大的区域内存在平行PQ的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E．现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点沿垂直于电场方向以速度v0射入电磁场区域，粒子在电磁场中做匀速直线运动．不计粒子重力，求：(1)匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)若将磁场撤去，则粒子运动到电场中的A点时速度方向与电场方向的夹角θ＝60°，求O、A两点间的电势差

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、D【解析】由于，所以电场线为从C到O方向，由于点电荷固定于O处，所以该点电荷应为负点电荷，A错．负点电荷从C运动到a，所以电场力对其应做负功，所以动能应减少、电势能应增加，所以C错，D对．由于电场越来越大，所以，相同情况下电场力做功越来越大，所以B错考点：根据电势高低判断电场方向、动能定理、电场力做功与电势能关系点评：此类题型考查了对点电荷电场分布以及电场线与电势高低关系，并通过动能定理计算相关能量的变化2、C【解析】A．粒子做匀速直线运动，则电场力和洛伦兹力而力平衡，则有qvB=qE所以有所以当粒子的初速度大小不同时，则不能满足平衡条件，粒子不能做匀速直线运动，故A错误；B．当初速度方向不同时，粒子受到的电场力和洛伦兹力的方向不能相反，不能满足二力平衡，所以不能做匀速直线运动，故B错误；C．粒子的比荷不同，仍可以保证电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，则仍然可以做匀速直线运动，故C正确；D．当粒子的动能不同时，也可能是粒子的速度和a粒子不同，则不能满足电场力和洛伦兹力大小相等，所以不能做匀速直线运动，故D错误。故选C。3、D【解析】详解】A．a振动过程中，两板间距d发生变化，电源始终与电容器相连，两板间电压U不变，由可知E变化，A错误；B．由可知，d变化，Q变化，选项B错误；C．a振动方向不确定，d可增可减，故电流方向不确定，选项C错误；D．当a板向右位移最大时，由可知，d最小，C最大，选项D正确；故选D。4、B【解析】A．在偏转磁场中，由粒子偏转方向知，粒子带正电，故A错误；B．打在两处的粒子半径，由知比荷之比为1：2，故B正确；C．通过速度选择器，速度相同，故C错误；D．运动时间，则运动时间之比为2：1，故D错误。故选B。5、C【解析】A．若R1短路，则两个灯泡都被短路，都不亮，故A错误；B．若R2断路，则两个灯泡都被断路，都不亮，故B错误；C．若R3断路，外电阻增大，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R1电流I1增大，则通过A的电流IA=I-I1减小，A灯变暗B灯电压UB=U-IA（RA+R2）增大，B灯变亮，符合题意。故C正确；D．R1、R2同时短路，AB灯都不亮，不符合题意，故D错误。故选C。6、C【解析】A．保持线圈平面水平，线圈向右运动时，线圈中磁通量一直为零，没有感应电流，故A错误；B．保持线圈平面水平，线圈绕中心点O（图中未画出）转动时，线圈一直和磁场平行，没有磁通量的变化，没有感应电流，故B错误；C．线圈绕CD轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故C正确；D．线圈绕DE轴转动，磁通量始终为零，不会产生感应电流，故D错误。故选C。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．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，则即动能减少10J；A正确；B．电势能的变化量等于电场力做功，即即电势能增加8J；B错误；C．机械能的变化量等于除重力以外的其它力做功，即即机械能增加8J；C错误；D．内能增加量等于客服摩擦力做功，即16J，D正确。故选AD。8、BC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D错误9、BC【解析】AB.根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：又：则有：n由材料决定，故UCD与材料有关；UCD还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误，B正确C.若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以C表面的电势于低D侧面电势，故C正确D.若霍尔元件的载流子是正粒子，根据左手定则，正粒子向C侧面偏转，C表面带正电，D表面带负电，所以C表面的电势高于D侧面电势，故D错误10、AD【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【详解】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动;故A正确,B错误.CD．根据做直线运动的条件和受力情况，如图所示：可知如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C错误，D正确.故选AD.【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动三、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、①.电阻箱②.③.12④.1【解析】①根据实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需实验器材；②根据所选实验器材作出实验电路图；③根据实验电路，由欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；【详解】①测电源电动势与内阻，由题意可知，实验中有两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个滑动变阻器与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，需要的实验器材是：电阻箱②电源电动势约为10V-15V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A1，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示：③由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R0+R），则，由图所示图象可知，图象的截距，图象的斜率，则电源电动势E==12V，电源内阻：r=bE-R0=0.5×12-5=1Ω【点睛】本题考查了测电源电动势与内阻实验，要掌握测电源电动势与内阻实验的常用实验方案：伏安法、安阻法、伏阻法，要掌握各种实验方案的实验原理、实验器材、实验电路、实验步骤与实验数据的处理方法12、①.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于电源电动势大约3V，故电压表应该选择B；[2]蓄电池的内阻较小，故导线应该接在①处；[3]电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择E。（2）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得故该图像与纵轴的交点为电动势，该直线的斜率为，由图中可得四、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、