2025届贵州省铜仁伟才学校高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届贵州省铜仁伟才学校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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示．若B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在下图所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方向为正)（）A. B.C. D.2、如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框．匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下．导体框的一边始终与磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v穿过磁场．下列说法不正确的是()A.穿过磁场过程，外力做的功为B.穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为C.进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电荷量为D.进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为，且方向相同3、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是（）A.金属板A的电势较高B.通过电阻R的电流方向是b→R→aC.等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做正功D.等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做负功4、学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是()A.甲、乙 B.甲、丙C.乙、丙 D.丙、丁5、如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与MN成θ＝60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为()A. B.C. D.6、某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（）A.甲图中物体所受的合外力大小等于4NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于6ND.丁图中物体所受的合外力大小等于6N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、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大为原来2倍，下列说法中正确的有()A.升压变压器的输出电压增大为原来2倍B.输电线上的电流增大为原来的2倍C.输电线上损耗的功率增大为原来的4倍D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大8、一额定功率为9W、额定电压为9V的小灯泡L（其电阻视为不随温度而变）和一直流电动机并联，与定值电阻R＝4Ω串联后接在电路中的AB两点间，电流表A为理想电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变．当AB间接电压0.49V时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1A；当AB间接电压15V时，电动机转动起来、灯泡正常发光．则下列说法正确的是A.电动机线圈电阻为1ΩB灯泡正常发光时电流表示数1AC.灯泡正常发光时电动机输出的机械功率4.25WD.电路正常工作时电动机突然被卡住时,电流表读数将1.5A9、如图，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（）A.该传感器利用了钨丝的化学性质B.该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度）C.该传感器的原理是把热学量（温度）转换为电学量（电阻）D.该传感器的原理是利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性10、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A.U变小 B.I变小C.Q增大 D.Q减小三、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）一台小型扫地机器人的直流电动机的额定电压为12V，额定电流为5A，线圈电阻为0.2Ω，将它接在直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则电动机消耗的总功率为_____，转化为机械能的功率为____12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5Ω,实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)B．电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻约为1Ω)E．滑动变阻器R1(0～50Ω，0.6A)F．滑动变阻器R2(0～500Ω，0.1A)G．电池E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)H．开关S，导线若干(1`)为提高实验精确度,减小实验误差,电压表应选用__________．电流表应选用__________．滑动变阻器应选用__________．（选填器材前面的字母序号）(2)为减小伏安法测电阻的实验误差,应选用_________[填“甲”或“乙”]为该实验的电路图(3)某次实验中，电表表盘如图所示，则电压表读数为________V,电流表读数为________A;(4)用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，该金属丝的直径的测量值为________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）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间t做周期性变化的图像如图所示。x轴正方向为E的正方向，垂直纸面向里为B的正方向。在坐标原点O有一粒子P，其质量和电荷量分别为m和+q。不计重力。在时刻释放P，它恰能沿一定轨道做往复运动。（1）求P在磁场中运动时速度的大小v0；（2）求B0应满足的关系；（3）在t0（0＜t0＜）时刻释放P，求P速度为零时的坐标。14．（16分）如图甲所示，为质谱仪的原理图。质量为m的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点。测得G、H间的距离为d，粒子受到的重力忽略不计。求：(1)粒子的电荷量；(2)若偏转磁场半径为r=的圆形磁场，且与M、N相切于G点，如图乙所示，粒子进入磁场的速度不变，要使粒子仍能打到H点，那么，圆形区域内匀强磁场的磁感应强度应为多大？15．（12分）在“测量金属丝电阻率实验”中，有如下器材：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～50Ω，额定电流2A）、开关、导线若干.请完成下列问题（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．从图甲中的示数可读出合金丝的直径为d=______mm（2）某小组同学利用以上器材进行实验，请根据原理图乙完成实物图丙中的连线，并使在闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.记录数据如下____________：次数123456U/V0.300.701.001.501.702.30I/A0.0660.1600.2200.3400.4600.520（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的6个坐标点.请根据标出的坐标点，描绘出U－I图线.并由图线得到金属丝的阻值Rx＝______Ω．（保留两位有效数字）（4）若实验过程中发现，无论如何调节滑动变阻器，电压表示数不发生变化，则发生故障的可能原因是_______________________________________________.（5）任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的有______.A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．测量金属丝的直径时，要在不同位置多次测量，是为了消除偶然误差C．由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差D．用U－I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

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、C【解析】线圈进入B1时，右边切割磁感线产生感应电动势由右手定则可得出电流方向沿逆时针，故电流为正；当线圈全部进入时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当右边进入B2时，两边同时切割磁感线，左边产生的感应电动势为，右边产生的电动势为，因两电动势方向相反，故总电动势为方向沿顺时针，故电流为负；当线圈完全进入B2时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当线圈离开磁场区域时，只有左边切割B2时，电动势为方向为顺时针，故电流为负。故选C。2、D【解析】A、根据安培力公式F=BIL，结合法拉第电磁感应定律，与闭合电路欧姆定律，及力做功表达式，即可求解；B、根据焦耳定律Q=I2Rt，即可求解；C、依据电量表达式q=It，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式，从而求解；D、根据楞次定律，结合法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可求解【详解】A、根据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则线圈穿过磁场过程产生的感应电流大小，依据安培力公式，根据力做功表达式W=Fs，那么只有在进与出磁场过程中，才有安培力，因此安培力做功，由于在外力作用下以恒定速度v穿过磁场，则外力做的功为，故A正确；B、由上分析可知，根据焦耳定律Q=I2Rt，那么穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为，故B正确；C、依据电量表达式q=It，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式，那么进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为，故C正确；D、根据楞次定律可知，进入和离开磁场过程，通过导体框的电流方向不同，但它们的大小是相同，即为，故D错误；本题选不正确的故选D.【点睛】考查法拉第感应定律与闭合电路欧姆定律，及楞次定律的内容，掌握安培力与力做功表达式，理解电量的综合表达式的推导，注意当线圈完全进入磁场时，线圈中没有感应电流，只有在进与出过程中，才有磁通量的变化3、A【解析】AB．根据左手定则，可判断出等离子体中的带正电的微粒受到向上的洛伦磁力，从而打到金属板A上，带负电的微粒受到向下的洛伦磁力，从而打到金属板B上，A是电源的正极，B是电源的负极。故金属板A的电势较高，通过电阻R的电流方向是a→R→b，故B错误，A正确；CD．洛伦磁力一直和速度垂直，故磁场力对等离子体不做功，故CD错误；故选A。4、C【解析】学习平抛运动时，通过比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律；观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变；研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法；【详解】图甲：比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律，用到了比较法；图乙、丙：观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为物理变量放大法；图丁：研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法，所以，乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法，故选项C正确，ABD错误【点睛】本题考查物理方法的应用，要注意处理物理问题的思想方法是物理学史的一部分，对该部分的知识，要有足够的重视5、C【解析】当速度方向与MN夹角θ=60°时，粒子恰好垂直PQ方向射出磁场，所以，粒子运动半径由粒子在磁场中运动，洛伦兹力作向心力可得，解得①；当θ=0°时，如图所示，可知粒子打在PQ上的位置为O点水平线上方处；当θ增大时，粒子打在PQ上的位置下移，知道粒子的运动轨迹与PQ相切时，如图所示，可知粒子打在PQ上的位置为O点水平线下方处；当θ继续增大直到180°，粒子的运动轨迹与PQ不相交，直接从MN上射出，且在MN上的出射点不断上移直到O点，所以，若只改变粒子速度方向，使θ角能在0°至180°间不断变化，则PQ边界上有粒子射出的区间长度为；若只改变粒子速度方向，使θ角能在0°至180°间不断变化，则粒子运动半径不变，那么粒子运动周期不变，所以，粒子在磁场中运动的轨迹所对应的弦长越长，则粒子在磁场中运动的越长，由D的分析可知，当粒子的出射点在PQ上时，粒子的弦长可取[a，2a]的任意值；当粒子的出射点在MN上时，粒子的弦长可取的任意值；所以，粒子运动轨迹的弦长最大可取，此时对应的中心角φ=120°，所以联立①式子可知，粒子在磁场中运动的最长时间，故C正确6、C【解析】考查力的合成。【详解】A．甲图：A错误；B．乙图：如图，F1与F3的合力为F13=3N，方向与F2同向，所以合力为：B错误；C．丙图：由力的三角形定则可知，F2与F3的合力刚好为F1，所以合力大小为：C正确；D．丁图：由力的三角形定则可知，首尾相连的力合力为0，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、BCD【解析】A．输入电压决定输出电压，发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误；B．输出功率决定输入功率，根据：可知升压变压器输出电压不变，功率变为原来2倍，输电线上的电流变为原来的2倍，故B正确；C．根据电功率的表达式：可知输电线上电阻不变，电流变为原来的2倍，则输电线上消耗的功率增大为原来的4倍，故C正确；D．输电线上损耗的功率占总功率的比例：输电线上电流增大，占比增大，故D正确。故选BCD8、AC【解析】A．根据可知灯泡电阻当AB间接电压0.49V时，电动机不转、为纯电阻电路，根据欧姆定律可知R两端电压：UR=IR=0.1×4V=0.4V灯泡两端电压U1=U-UR=0.49V-0.4V=0.09V通过灯泡的电流通过电动机的电流：I2=0.1A-0.01A=0.09A根据并联电路特点可知电动机线圈电阻故A正确；BC．当AB间接电压15V时，灯泡正常发光，灯泡两端电压为UL=9V、通过灯泡的电流为IL=1A，则电动机两端电压为UM=9V，R两端电压为UR=6V，干路电流电流表示数为1.5A，通过电动机的电流为IM=I-IL=0.5A，则此时电动机输出的机械功率：P=UMIM-IM2r=425W故B错误，C正确D．由以上分析可知，电路正常工作时电动机突然被卡住时，电流表读数将大于1.5A，选项D错误9、CD【解析】由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用该特性可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。故CD正确，AB错误。故选CD。10、BC【解析】首先搞清电路的结构：电流稳定时，变阻器与R2串联，R1上无电流，无电压，电容器的电压等于变阻器的电压，电压表测量变阻器的电压，电流表测量干路电流；当滑片P向a端移动一些后，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电路的总电阻变化和干路电流的变化，再分析电表读数的变化和电容器电量的变化【详解】解：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压，由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故BC正确，AD错误．故选BC【点睛】本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系，对于电容器明确两端的电压，再利用电容器的定义式判断电量的变化情况三、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、①.60W②.55W【解析】电动机消耗的总功率为，内阻消耗的功率为，则转化为机械能的功率为【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的12、①.A②.D③.E④.乙⑤.1.20⑥.0.50⑦.1.685(1.684~1.687)【解析】(1)根据电源电动势选择电压表，由欧姆定律求出电路最大电流，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器(2)根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后选择实验电路(3)电表读数要根据精确度选择估读在同一位或下一位.(4)螺旋测微器的精确度为0.01mm，通过格数的估读会读到0.001mm.【详解】(1)由于电源的电动势为3

V，所以电压表应选A，被测电阻阻值约为5Ω，电路中的最大电流约为,则电流表选D；为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选小电阻E(50Ω).(2)由于,即待测电阻为小电阻，采用小电阻外接法测量值会偏小；故选乙电路.(3)电压表的量程为3V，精确度为0.1V，需估读到下一位，故读数为1.20V；电流表的量程为0.6A，精确度为0.02A，需估读到同一位，故读数为0.50V.(4)由图示螺旋测微器可知，导线的直径d=1.5mm+18.5×0.01mm=1.685mm(1.684~1.687).【点睛】本题考查了实验器材的选取、实验电路的选择、连接实物电路图；要掌握实验器材的选取原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作；确定电流表的接法是正确解题的关键四、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），（n=1，2，3……）；（3）或，（k=1，2，3……）【解析】(1)对比题图可知：随着时间的变化，电场和磁场是交替产生的，有磁场前，粒子受到恒定的电场力，做匀加速直线运动。由匀变速直线运动的速度公式v=at即可求解，要注意粒子从才开始运动。(2)要求B0应满足的关系，首先需抓住题中的关键语：“恰能沿一定轨道做往复运动”，从而实现对本题解答的切入，然后分析粒子会做τ时间的匀速圆周运动，要想往复，则2τ时刻粒子的速度方向正好沿x轴负方向。要注意粒子做圆周运动的重复性，洛伦兹力提供向心力等。(3)从t0满足0＜t0＜时刻释放，粒子将会在电场力的作用下匀加速τ-t0的时间，并以速度进入磁场，在根据对称性，找到速度为零的时刻，再根据数学的知识找到其坐标即可。【详解】(1)时间段内做匀加速直线运动，时间段内做匀速圆周运动，电场力F=qE0则加速度速度v0=at，其中，解得(2)只有当时，P在磁场中做圆周运动结束并开始沿x轴负方向运动，才能沿一定轨道做往复运动，如图所示。设P在磁场中做圆周运动的周期为T，则，（n=1，2，3……）匀速圆周运动，解得，（n=1，2，3……）(3)在t0时刻释放，P在电场中加速时间为τ-t0，在磁场中做匀速圆周运动，圆周运动的半径解得又经τ-t0时间P减速为零后向右加速时间为t0，P再进入磁场圆周运动的半径解得综上分析，速度为零时横坐标x=0，相应的纵坐标为y=或2k（r1