2025届福建省莆田市第九中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届福建省莆田市第九中学物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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,线圈匝数为,横截面积为,线圈电阻为,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为,定值电阻的阻值为.由此可知,下列说法正确的是（）A.电容器下极板带正电B.电容器上极板带负电C.电容器所带电荷量为D.电容器所带电荷量为2、如图所示，在垂直于纸面向外的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，在下列哪种情况中，可使线框中产生感应电流A.线框沿纸面向下做加速运动B.线框垂直纸面向外运动C.线框绕a点的与纸面垂直的轴，沿纸面逆时针转动D.线框绕ab边转动3、如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上．若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（）A.沿斜面加速上滑B.沿斜面加速下滑C.沿斜面匀速上滑D.仍静止在斜面上4、如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处．当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）．则A.小球N带正电，θ1>θ2B.小球N带正电，θ1<θ2C.小球N带负电，θ1>θ2D.小球N带负电，θ1<θ25、下列能源中属于常规能源的是（）A.太阳能 B.天然气C.核能 D.地热能6、有两个固定的完全相同的通电直导线相互平行，通过的电流大小相同，方向如图所示，每个通电直导线的电流在它们的中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度为：（）A.0 B.BC.B D.2B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、两根足够长的光滑导轨竖直放置，两导轨间距为L，底端接阻值为R的电阻。将一质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）A.金属棒将做往复运动，金属棒动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变B.金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为C.金属棒最后将静止，整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg·D.当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为8、如图所示的回旋加速器可将质子的速度从零加速到v，获得的最大动能为Ek。若保持匀强磁场B不变，加速静止的氘核（H），在不考虑相对论效应的情况下有A.氘核可加速到B.氘核的最大动能为2EkC.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为1︰2D.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为2︰19、来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害．但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面．下面说法中正确的是()A.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南．北两极附近最强，赤道附近最弱B.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南．北两极附近最弱，赤道附近最强C.地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转D.地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用，对不带电的射线(如γ射线)没有阻挡作用10、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.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）小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)B．滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A)实验中选择的滑动变阻器是________．(填写字母序号)(2)在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．________(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至________(选填“左”或“右”)端12．（12分）在测定金属的电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属导线直径d，如右图所示，则d=____________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，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在y轴左侧区域存在垂直纸面向里的匀强磁场.现有质荷比为的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度垂直x轴射入电场，且以，方向与y轴正向成的速度经过P点进入磁场，，OA=0.1m，不计重力。（1）求粒子在A点进入电场的初速度v0为多少?（2）若粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，求磁感应强度B的大小。14．（16分）如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，电阻为r，线圈接在阻值为R的电阻两端，其余电阻不计，线圈绕OO轴以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，电阻R两端电压的有效值为______，在线圈从图示位置线圈平面与磁场平行转过的过程中，通过电阻R的电荷量为______15．（12分）如图所示，两根半径为r=0.5m的圆弧轨道，间距为L=1m，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R=2Ω的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B=1T。将一根长度稍大于L，质量为m=1kg、电阻为R0=1Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放。已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ=60°）时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为1.5mg。求：（1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量；（3）金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。（g=10m/s2）

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】AB．磁感应强度增大，根据楞次定律可知通过电阻r的电流为从左向右，所以r左端电势高于右端电势，则并联在定值电阻两端的电容器上极板电势高带正电，下极板带负电，AB错误；CD．根法拉第电磁感应定律求解感应电动势：外电阻r分压：电容器上带电量：C正确，D错误。2、D【解析】线框沿纸面向下做加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项A错误；线框垂直纸面向外运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项B错误；线框绕a点的与纸面垂直的轴，沿纸面逆时针转动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误；线框绕ab边转动，穿过线圈的磁通量改变，会产生感应电流，选项D正确；故选D考点：电磁感应的条件【名师点睛】此题考查电磁感应现象的判断；根据产生感应电流的条件判断线圈中是否有感应电流产生是电磁感应中的基本要求，只有穿过线圈的磁通量发生变化时才会产生感应电流；解题时要把握实质问题，不要受其它条件的干扰3、A【解析】本题是一道关于安培力的共点力的平衡问题及牛顿第二定律相关知识【详解】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示由平衡可知，安培力若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力根据牛顿第二定律故金属细杆以的加速度沿着斜面加速上滑，故A正确，BCD错误。故选A。4、A【解析】对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，进而得到夹角的表达式【详解】小球M与N相互排斥，M、N带同种电荷，M带正电，N也带正电，小球N受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为：，库仑力：，由于电荷N悬挂在P1点时距离小，库仑力大，偏角大，故θ1＞θ2，故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力来表示5、B【解析】新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等．所以天然气为常规能源，选B.6、A【解析】磁感应强度为矢量，在空间中要根据矢量的合成方法进行叠加；同时注意用右手螺旋判断直导线的磁场分布方向【详解】由右手螺旋定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度方向相反；因大小相等，故相互抵消；因此O点的总磁感应强度为零；故选A.【点睛】本题考查右手螺旋定则的应用，要注意明确磁感应强度的方向性，并能正确进行合成二、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、BC【解析】A．根据能量转化和守恒定律得知：金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小，转化为电路中的内能，故A错误；B．金属棒最后将静止，重力与弹簧的弹力二力平衡，由胡克定律得：弹簧伸长量为故B正确；C．据能量守恒知：最终金属棒的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能，棒的重力势能减小为故知电阻R上产生的总热量小于，故C正确；D．当金属棒速度第一次达到最大时，重力与弹簧弹力和安培力合力平衡，弹簧的伸长量小于，故D错误。故选BC。第II卷（非选择题8、AC【解析】A.粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据得射出时速度：氘核质量时质子的2倍，电荷量相等，所以氘核可加速到，故A正确；B.质子的最大动能为，则氘核的最大动能为：故B错误；C.根据周期公式有：，则有：，因质量数之比为1：2，而电量之比为1：1；加速氘核的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为1：2；故C正确，D错误；故选：AC。9、BD【解析】AB．由图可知地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线在赤道附近阻挡作用最强．南北两极射线与地磁场几乎平行，故阻挡作用最弱，A项错，B项正确；C．地磁场对沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子使其做曲线运动，不会向两极偏转，C项错D．地磁场对不带电的涉嫌无阻挡作用，因为它们不受洛仑兹力，故D项正确故选BD.10、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。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.A②.③.左【解析】根据灯泡的电阻大小选择滑动变阻器；抓住灯泡电流、电压从零开始测起，滑动变阻器采用分压式，灯泡为小电阻，电流表采用外接法【详解】（1）由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择0-10Ω的A即可（2）由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法．实物连线图如图所示（3）为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端12、0959—0.961mm【解析】螺旋测微器读数方法：①先读固定刻度②再读半刻度，若半刻度线已露出，记作0.5mm；若半刻度线未露出，记作0.0mm；③再读可动刻度（注意估读）．记作n×0.01mm；④最终读数结果为固定刻度+半刻度+可动刻度固定可得读数：0；半刻度读数为：0.5mm；可动刻度读数为：0.01mm×46.0=0.960mm，故读数为：0.960mm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）0.16T【解析】(1)粒子在电场中做类平抛，竖直方向不受力，为匀速运动(2)粒子运动轨迹如图所示，出磁场时速度与y轴正方向夹角为做匀速直线运动后回到A点，设出磁场处为Q点由几何关系所以所以，轨道半径据洛伦兹力做向心力可得代入数据解得14、①.②.【解析】[1]由题意可知，交流电的最大值Em=NBSω则有效值为R两端的电压(2)线圈从图示位置转过90°过程中磁