2025届福建省厦门外国语中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届福建省厦门外国语中学物理高二上期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、下列说法正确的是A.安培首先发现了电流磁效应B.安培提出了电流产生磁场的方向的判定方法C.奥斯特首先提出了分子电流假说D.根据磁感应强度的定义式B=，知电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零2、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是（）A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ3、如图所示，内阻为1Ω的直流电动机和8Ω定值电阻并联之后接在直流电源上，电源电动势6V，内阻1Ω．开关S闭合后，电动机正常工作，此时理想电压表读数为4V．则下列说法正确的是（）A.流过电动机的电流为4AB.流过电源的电流为4.5AC.电动机的输入功率等于6WD.电动机的输出功率等于5.75W4、如图所示，一个闭合矩形线圈abcd以速度v从无磁场区域匀速穿过匀强磁场区域．以abcd方向为电流的正方向，图中能正确反映线圈中电流－时间关系的图象是（）A. B.C. D.5、如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（）A.质量 B.初速度C.电荷量 D.比荷6、对下列物理公式的理解，其中正确的是（）A.由公式φ=ЕP/q可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能ЕP和该电荷电量q所决定的B.由公式R=U/Ｉ可知，导体的电阻R由它两端的电压U和它当中通过的电流Ｉ决定C.由公式E=kQ/r2可知，点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定D.由公式C=可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定二、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，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电荷量为＋q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中A.小球的加速度先减小后增大B.下滑加速度最大时速度C.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是D.小球最终速度8、如图所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中．现把小球拉至悬点右侧a点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动．在小球运动过程中，下列判断正确的是()A.小球摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上B.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等C.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同D.小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等9、如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里．一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q>0)的小球由轨道左端A点无初速度滑下，轨道的两端等高，C点为轨道的最低点，小球始终与轨道接触，重力加速度为g，下列说法中正确的有（）A.小球能运动至轨道右端的最高点B.小球在最低点C点的速度大小为C.小球在C点的速度向右时，对轨道的压力大小为3mg-qBD.小球在C点的速度向左时，对轨道的压力大小为3mg-qB10、如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，直角边bc长度为L．三个完全相同的带正电的粒子1、2、3，分别从b点沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2、r3．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．下列关系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. 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）在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，一位同学记录了6组数据如下表：（1）根据数据选定下列供选用的仪器，则：电流表选________档，电压表选_________档，滑动变阻器选_________①干电池(E=1.5V);②直流电流表(0～0.60A档，内阻约0.1Ω)，(0～3.00A档，内阻约0.02Ω)；③直流电压表(0～3.00V档，内阻约5kΩ)，(0～15.0V档，内阻约25kΩ,)；④滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流为1.00A)R2(0～1000Ω，允许最大电流0.60A)；⑤开关一个，⑥导线若干（2）在图1所示的实物图中按所选规格连线_______________（3）根据记录数据在图2所示的坐标纸上作U—I图象，并根据图象求出E=___，r=___12．（12分）某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A．电池组(3V，内阻约1Ω)B．电流表A1(0～3A，内阻0.0125Ω)C．电流表A2(0～0.6A，内阻约0.125Ω)D．电压表V1(0～3V，内阻4kΩ)E．电压表V2(0～15V，内阻15kΩF．滑动变阻器R1(0～20Ω，允许最大电流1A)G．滑动变阻器R2(0～2000Ω，允许最大电流0.3A)H．开关、导线若干(1)上述器材中，电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母）．电路应选_________，（填甲图或乙图）(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读为____mm.(3)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式＝_____.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，ABCD是固定的水平放置的足够长的U形导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一根金属棒ab，突然给棒ab一个水平向右的速度v，ab棒运动一段后最终会停下来，则ab在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较（）A.粗糙情况下，安培力对ab棒做的功较多B.两种情况下，导体棒都做加速度减小的减速运动C.光滑情况下，通过导体棒的电量较多D.两种情况下，电流通过整个回路所做的功相等14．（16分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间．已知微粒质量为m=2×10-6kg，电量q=1×10-8C，电容器电容为C=10-6F，取g=10m/s2．求：（1）为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的B点之内，求微粒入射的初速度的取值范围；（2）若带电微粒以第一问中初速度的最小值入射，则最多能有多少个带电微粒落到下极板上15．（12分）如图所示，A、B为水平放置的一对平行正对金属板。一个带正电微粒沿AB两极板的中心线以水平速度射入极板，恰好落在下极板的中心点P处。已知粒子质量为m，电量为q,极板间距为d，重力加速度g。若在AB两板间加上电压，微粒仍以原来的初速度沿中心线进入极板间，使微粒能够从AB极板间的电场中飞出，则判断AB两极板电势的高低并求出所加电压大小满足的条件。

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、B【解析】A．奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项A错误；B．安培提出了电流产生磁场的方向的判定方法，选项B正确；C．安培首先提出了分子电流假说，选项C错误；D．电流在磁场中某点不受磁场力作用，可能是电流的方向与磁场方向平行，该点的磁感应强度不一定为零，选项D错误2、C【解析】由题意可知考查安培力作用下的平衡问题，由左手定则和力的平衡条件计算可得【详解】若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ，故选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意【点睛】受力分析时可以把立体空间关系转化为平面关系，利用正交分解计算可得3、C【解析】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差【详解】对定值电阻：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电＝I﹣I灯＝2A﹣0.5A＝1.5A，故A错误；电源的输出电压：U＝E﹣Ir，则有：I=2A，故B错误；电动机的输入功率等于P＝UI电＝4×1.5＝6W，故C正确；根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率P出＝UI电﹣I电2r＝6﹣2.25＝3.75W，故D错误．所以C正确，ABD错误【点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用4、D【解析】根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为负值；由知线圈进入和穿出磁场时感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生。所以选项D正确，A、B、C错误。故选D。【点睛】运用楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析感应电流的方向和大小，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。5、B【解析】一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转，知粒子受电场力和洛伦兹力平衡，有：，因为与是确定的，所以，知粒子的速度相同，所以B正确的，A，C，D错误．故选B【点睛】解决本题的关键知道速度选择器选择粒子，通过平衡知，选择的粒子与粒子的电量、电性无关6、C【解析】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比如①物质密度②电阻③场强④磁通密度⑤电势差等．一般地，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变．当然用来定义的物理量也有一定的条件，如q为点电荷，S为垂直放置于匀强磁场中的一个面积等．类似的比值还有：压强，速度，功率等等静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷无关，A错误；由欧姆定律公式可知，属于比值定义法，导体的电阻R与两端电压U，及流过的电流I无关，故B错误；由公式可知，Q是形成此电场的点电荷的电量，r是该点距Q的距离，因此点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定，C正确；电容器的电容C由电容器本身决定，与试探电荷无关，D错误二、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】对小球进行受力分析，再根据洛伦兹力的变化，分析各力的变化，可以找出合力及加速度的变化；即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态【详解】小球静止时只受电场力、重力、支持力及摩擦力，电场力水平向左，摩擦力竖直向上；开始时，小球的加速度应为；开始下滑后，小球速度将增大，受到水平向右的洛仑兹力，则杆对小球的支持力将减小，摩擦力减小，合力增大，加速度增大；当洛伦兹力等于电场力时，支持力为零，摩擦力为零．此后小球继续加速度，洛伦兹力将大于电场力，杆对小球的支持力变为水平向左，随着速度增大，洛仑兹力增大，则杆对小球的支持力将增大，摩擦力随之增大，小球的合力减小，加速度减小，所以小球的加速度先增大后减小．当加速度减小为零，即a=0时，速度达到最大，则有

mg=μ（qvmB-qE），最大速度即稳定时的速度为，故A错误，D正确．当洛仑兹力等于电场力时，摩擦力为零，此时加速度为g达最大；此时qvB=qE，所以：v=E/B，故B正确；由此分析知，小球的最大加速度出现在洛伦兹力等于电场力的状态，且最大加速度为g．下滑加速度为最大加速度一半有两种情况：一种情况：在洛仑兹力小于电场力时，另一种在洛仑兹力大于电场力时．在洛仑兹力小于电场力时，有，解得，；在洛仑兹力大于电场力时，有，解得，．故C正确．故选BCD【点睛】本题的关键要正确分析小球的受力情况，抓住洛伦兹力的变化，引起其他力的变化，来分析合力的变化，从而判断小球的运动情况．要明确加速度为零时速度最大，但加速度最大时速度不为零8、AB【解析】由于洛伦兹力不做功，小球机械能守恒，每次到达的高度相同；每次运动到最低点的速度大小相等，所受洛伦兹力大小相等．但是由于运动方向有向左或向右，所以洛伦兹力方向可能向下或向上．每次需要的向心力一样大，则拉力不同。故选AB9、AC【解析】A．小球在光滑半圆弧上运动过程中，只有重力做功，洛伦兹力和支持力都不做功，机械能守恒，故小球能运动至轨道右端的最高点，A错误；B．A到C的过程中由机械能守恒得：解得C点的速度为：，B正确；C．小球在C点的速度向右时，由左手定则可知洛伦兹力向上，根据合力提供向心力有：解得：由牛顿第三定律可知小球在C点对轨道的压力大小为，C正确；D．小球在C点的速度向左时，由左手定则可知洛伦兹力向下，根据合力提供向心力有：解得：由牛顿第三定律可知小球在C点对轨道的压力大小为，D错误。故选AC。10、BD【解析】三个相同的带电粒子以不同速度沿同一方向进入三角形磁场区域，由半径公式，则速度较大的带电粒子进入磁场时做匀速圆周运动的半径大，而再由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t=T，可知第一、二两种粒子在磁场中偏转角度相同为90°，而第三个粒子偏转60°，打在ac边上，画出其运动轨迹，由偏转角度求出半径【详解】根据题设条件，三个相同的带电粒子从b点沿bc方向以不同速度进入三角形磁场区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，粒子轨道半径与速度成正比，又因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1：t2：t3=3：3：2，显然它们在磁场中的偏转角度之比为3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，轨迹如图所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A错误，B正确；对速度为v1和v2的粒子，其偏转角度均为90°，由几何关系可知r1<L，对速度为v3的粒子偏转60°，运动轨迹如图所示，由几何关系知：r3×sin60°=L，解得：，故C错误，D正确；故选BD【点睛】三个相同的粒子以不同速度沿相同方向进入三角形磁场区域，由于半径不同，再加上在磁场中的时间之比就能确定三个粒子偏转角之比，再综合磁场区域与粒子通过直线边界的对称性，从而确定三个粒子打在磁场边界的位置，从而可以比较速度大小，也能求出半径关系三、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).0～0.60A(2).0～3.00V(3).0～10Ω(4).图见解析(5).1.45V(6).0.70【解析】（1）干电池电动势约为1.5V，电压表应选0～3.00V挡位，根据实验数据得出最大电流为0.57A，因此电流表应选0～0.60A挡位；干电池电动势约为1.5V，电流表量程为0.6A，电路最小电阻约为：R=2.5Ω，为方便实验操作，滑动变阻器应选0～10Ω；（2）应用伏安法测电源电动势与内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：故实物图如图所示：（3）利用表中坐标值，采用描点法并连线得图象如图所示；由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir，再由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V；而图象的斜率表示电源的内阻，；【点睛】本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的12、①.C②.D③.F④.乙图⑤.0.900⑥.＝【解析】关键电源的电压选取电压表，根据电压表选取电流表，根据题目要求确定滑线变阻器的阻值选取变阻器．电路图的设计注重电表的接法和滑线变阻的接法；螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分；根据电阻定律的公式推导电阻率的表达式；【详解】解：(1)由于电源电动势为3V，电表读数要达到半偏，则电压表选D；由，可知电路中最大电流约为0.5A，则电流表选C；为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F；为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，由，电流表采用外