2025届湖南省长沙同升湖实验学校物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届湖南省长沙同升湖实验学校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、小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示．由图可知，AB段灯丝的电阻因温度的影响改变了A.10Ω B.6ΩC.5Ω D.1Ω2、如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场垂直纸面向里，右侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。一边长为L、电阻为R的单匝正方形导体线圈abcd，水平向右运动到图示位置时，速度大小为v，则（）A.ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向右B.ab边受到的安培力向右，cd边受到的安培力向左C.线圈受到的安培力的大小为D.线圈受到的安培力的大小为3、关于电场，下列说法中正确的是（）A.电场是电荷周围空间实际存在的物质B.电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C.电荷周围分布的电场线就是电场D.电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的4、法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，在物理学领域，法拉第有“电学之父”的美誉．下列陈述不符合历史事实的是()A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C.法拉第首先发现电磁感应现象D.法拉第首先发现电流的磁效应5、关于通电导线在磁场中受到的安培力、运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力、通电导线周围产生的磁场方向及闭合导体回路中导体棒切割磁感线产生电流的情况分别如图A、B、C、D所示，其中方向关系正确的是()A.B.C.D.6、如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A B.C. 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、如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（）A.碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同B.B脱离弹簧时，A的速度为1m/sC.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住，该过程B受到的冲量大小为3N·sD.整个过程B移动的距离为8、如图所示，在矩形区域内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于平面，ab边长为，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去电场，其他条件不变，粒子从c点射出场区(粒子重力不计)．下列说法正确的是A.磁场方向一定是垂直平面向里B.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为C.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从bc边射出场区D.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从ab边射出场区9、如图所示,水平放置的两块平行金属板,充电后与电源断开.金属板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场.一质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度射入场区,恰好做匀速直线运动.则(

).A.粒子一定带正电B.若仅将板间距离变为原来的2倍,粒子运动轨迹偏向下极板C.若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍,粒子仍将做匀速直线运动D.若撤去电场,粒子在板间运动的最长时间可能是10、如图所示,用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量保持不变A.若保持不变，增大，则变大B.若保持不变，增大，则变小C.若保持不变，减小，则变小D.若保持不变，减小，则变大三、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）某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)电压表V(量程3V，内阻3kΩ)电流表A(量程05A，内阻0.5Ω)固定电阻(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0～90Ω)电源E(电动势5V，内阻不计)开关S，导线若干（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W．(结果均保留2位有效数字)12．（12分）要测量某种合金的电阻率。（1）若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率ρ=___________，用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数D=___________mm。（2）图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关。根据原理图在图丙中将实物连线补充完整___________。（3）闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U1=1.35V，I1=0.30A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2=0.92V，I2=0.32A，根据以上测量数据判断，当S2处于位置___________（选填“a”或“b”）时，测量相对准确，测量值Rx=___________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，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U=1.5×103V(仅在两板间有电场)，现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，g取10m/s2，求：（1）金属板的长度L；（2）小球飞出电场时的动能Ek14．（16分）如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质绝缘弹簧下端固定，上端与水平直导体棒ab中点相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒ab垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向下的匀强磁场．当没接通电源时，弹簧的总长度为x1；接通电源后，导体棒的电流为I，导体棒平衡时，弹簧处于伸长状态，总长度为x2；忽略回路中电流产生的磁场．（弹簧的自然长度为x0，整个过程弹簧处于弹性形变限度范围内）（1）求磁场磁感应强度B的大小；（2）调转图中电源极性，使导体棒中电流反向，求导体棒平衡后弹簧的形变量？15．（12分）如图所示，在真空中有一对平行金属板两极板间的电势差为500V。一个电荷量为3.2×10－18C的粒子从正极板的小孔无初速的进入匀强电场，到达负极板。这个粒子到达负极板时的动能为多少焦耳？（不计重力）

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、A【解析】小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故得出来的伏安特性曲线不是直线，由图可知A点的电阻，B点电阻，故电阻的变化为：40−30=10Ω，故A正确，B、C、D错误；故选A2、D【解析】AB．线框的左右两边分别切割两磁场产生的动生电动势由右手定则可找出方向，如图所示两动生电源串联，总电流为顺时针方向，再由左手定则可得ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向左，故AB错误；CD．线框的电动势为，则电流为两个安培力力之和为线框受到的安培力故C错误，D正确。故选D。3、A【解析】A、电场是实际存在的物质，不是理想化模型．故A正确，B错误C、电荷的周围存在电场，而电场线是假想的，故C错误D、电荷间的相互作用是通过电场作媒介产生的．故D错误故选A4、D【解析】法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象，选项A正确；法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，选项B正确；法拉第首先发现电磁感应现象，选项C正确；奥斯特首先发现电流的磁效应，选项D错误；此题选择不符合历史事实的选项，故选D.5、D【解析】判断通电导线在磁场中受的安培力的方向以及带电粒子在磁场中受洛伦兹力的方向用左手定则；判断通电直导线周围的磁场方向用右手定则；判断闭合导体回路中导体棒切割磁感线产生电流用右手定则【详解】A图是通电导线在磁场中受到的安培力，由左手定则可知安培力方向应该向上，选项A错误；B图是运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力，根据左手定则可知洛伦兹力的方向应该向上，选项B错误；C图是通电导线周围产生的磁场方向，根据右手定则可知导线的上边磁场向里，下边向外，选项C错误；D图是闭合导体回路中导体棒切割磁感线产生电流，根据右手定则可知，导线中产生的电流向下，选项D正确；故选D.【点睛】此题关键要搞清左手定则和右手定则的使用范围，这是易错易混淆的问题，必须要记清楚.6、A【解析】A、B两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带有电荷量为Q，B带有电荷量为-Q，相隔一定距离r，两球之间相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球的带电量都为，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球的带电量都为A、B两球之间的相互作用力的大小故选A。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．对于B球、弹簧和A车组成的系统，在弹簧作用的过程、B球撞A车右壁的过程，均满足系统的外力之和为零，系统的动量守恒，初态总动量为零，则此后的任何时刻A与B的动量总是等大反向，因方向相反而动量不同，故A错误；B．设B脱离弹簧时，B的速度为，方向向右，A的速度为，方向向左，设向右为正方向，由动量守恒定律由能量守恒定律可得联立可得，，故B正确；C．B球与A车以等大反向的动量相撞，由动量守恒定律可知两物体的共同速度为零，则对B球由动量定理可知即粘住的过程B受到的冲量大小为3N·s，负号表示冲量方向向左，故C正确；D．对B球与A车的作用过程，满足人船模型解得，，故D正确。故选BCD。8、AC【解析】由左手定则判断出磁场的方向；根据洛伦兹力提供向心力得出粒子的周期，然后结合偏转角求时间；若撤去磁场，粒子在电场中做类平抛运动，将运动分解.【详解】A、设粒子带正电荷，则受到的电场力的方向向下，洛伦兹力的方向向上，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里.同理若粒子带负电，则受到的电场力的方向上，洛伦兹力的方向向下，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里；故A正确.B、撤去电场后，该粒子在磁场中做圆周运动，其运动的轨迹如图：则：，则；由洛伦兹力提供向心力得：，则，粒子运动周期T，则，粒子的偏转角θ，，所以；该粒子在磁场中的运动时间为：；故B错误.C、D、电场和磁场均存时，粒子做匀速直线运动qE=qv0B，联立，可得，撤去磁场中，带电粒子在电场中做类平抛运动，假设带电粒子从ab边射出场区，由运动学规律有：，，根据牛顿第二定律可得Eq=ma，联立解得，带电粒子沿ab方向运动距离x=v0t=2L，x大于ab边长，故假设不成立，带电粒子从bc边射出场区.故C正确，D错误.故选AC.【点睛】本题主要考查了带电粒子在组合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式9、CD【解析】粒子无论带何种电荷，电场力与洛伦兹力大小都相等，且Eq=qvB，故A错误；当将板间距离变为原来的2倍，场强变小，Eq＜qvB

粒子运动轨迹偏向极板；当粒子为正电荷时，偏向上极板；当粒子为负电荷时，偏向下极板，故B错误；据Eq=qvB

可知，将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，二力依然平衡，所以粒子仍做匀速直线运动，故C正确当撤去电场，粒子可能在极板间做半圆周运动再出磁场，据在磁场的圆周运动的周期T=，粒子在板间运动的最长时间可能是，故D正确．故选CD10、AD【解析】AB.根据电容的决定式：知当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大，故A正确，B错误CD.根据电容的决定式：知当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大，故C错误，D正确三、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.电路图见解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）[3][4]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[5]．当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E=U+I（R+r）得U=-10I+4，作出图线①如图所示．由交点坐标可得U1=1.78V，I1=221mA，P1=U1I1≈0.39W；12、①.②.0.899~0.902③.④.b⑤.2.9【解析】（1）[1]有电阻的决定式得电阻率为[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为（2）[3]根据图2所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示（3）[4]由实验数据可知由此可知电流表分压较大，为减小实验误差，电流表应采用外接法，即S2处于位置b[5]根据欧姆定律，则有四、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、