2025届天津滨海新区大港第八中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届天津滨海新区大港第八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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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a、b、c、d四个点在一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处固定有一电荷量为Q的点电荷，在d点处固定有另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为（k为静电力常量）（）A.0 B.C. D.2、一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示。现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止。则下列说法错误的是（）A.在缓慢拉开B过程中，水平力一定变大B.斜面体所受地面的支持力一定不变C.斜面体对物体A的作用力一定变大D.斜面体受到地面的摩擦力一定变大3、如图所示为地磁场的示意图．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用，下列说法正确的是：A.地球内部也存在磁场,地磁S极在地理南极附近B.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行C.若带正电的粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向东偏转D.若带正电粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向北偏转4、某静电场的电场线分布如图所示，P、Q是电场中的某两点，下列表述正确的是（）A.P点电势低于Q点电势B.P、Q两点场强大小相等、方向相同C.同一正电荷分别置于P、Q两点时电势能相等D.同一负电荷从P点移至Q点，电场力做负功，电势能增大5、如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是A.金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0D.如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线会将球两侧的电荷中和6、如图所示，在虚线所围的圆形区域内有方向垂直圆面向里的匀强磁场，从边缘A点处有一束速率各不相同的质子沿半径方向射入磁场区域，这些质子在磁场中运动的过程中，下面的说法中正确的是()A.运动时间越长的，其轨迹也越长B.运动时间越长的，其轨迹所对的圆心角也越小C.运动时间越长的，射出磁场时的速率也越大D.运动时间越长的，射出磁场时速度方向偏转也越大二、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，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的()A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期C.带电粒子的初速度D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角8、如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短9、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为＋q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零．粒子始终未打中极板，则以下说法中正确的是（）A.第2s内上极板为正极B.第2s末粒子回到了原来位置C.第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D.第4s末粒子的电势能为(J)10、如图所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（）A.带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小B.带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能C.负点电荷一定位于N点右侧D.带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度三、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）在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：A.待测小灯泡“、”B.电流表量程3A，内阻约为C.电流表量程，内阻约为D.电压表量程，内阻约为E.滑动变阻器最大阻值为，额定电流F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流G.电源电动势，内阻不计H.电键及导线等为了使实验完成的更好，电流表应选用______；滑动变阻器应选用______．只需填器材前面的字母即可请在虚线框内画出实验电路图________.某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在坐标系中，描绘出如图甲所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断图乙中正确的是______图中P为小灯泡的功率12．（12分）某实验小组的同学要探究一热敏电阻的温度特性，可能用到以下实验器材：A.热敏电阻常温下的阻值约为B.烧杯、热水、温度计C.电流表量程，内阻D.电流表量程，内阻约E.电压表量程，内阻约F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流G.滑动变阻器最大阻值为，额定电流H.电源电动势6V，额定电流2A，内阻不计I.开关一个，导线若干(1)要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______填器材前的字母标号(2)实物图中，已正确连接了部分导线请你按照实验要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接______.(3)该实验小组的同学依据连接好的电路进行实验，计算出热敏电阻的阻值随温度变化的系列数据，对应点描在如图所示坐标纸上______.请根据坐标点作图并得出当时______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，一个质量为m、电荷量为q的带正电离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点为2d(AG⊥AC)．不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内．求：（1）此离子在磁场中做圆周运动的半径r；（2）此离子在磁场中的速度（3）离子到达G处时的动能14．（16分）真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场．在电场中，若将一个质量为m，带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6，cos37°=0.8）.现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出．求运动过程中(1)小球受到的电场力的大小及方向；(2)小球从抛出点至最高点的过程中电场力做的功15．（12分）如图所示，把一带电荷量为﹣5×10﹣8C的小球A用绝缘细绳悬吊，若将带电荷量为+4×10﹣6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，已知静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，A、B两小球均可视为点电荷，g＝10m/s2，求：（1）A、B两球间的库仑力大小；（2）A球质量；（3）撤去小球B，改加一匀强电场，为使小球A仍静止在原处，则所加匀强电场的场强最小值多大？

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】根据题可知，b点处的场强为零，说明a处和d处的两个电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反，则有：

，可得：Q′=4Q电性与Q相同。则Q在c产生的场强大小为：，方向向右；Q′在c产生的场强大小为：，方向向左；故c点处场强的大小为：A．0。故A不符合题意。B．。故B符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D不符合题意。2、C【解析】A在缓慢拉开B的过程中，B合力为零，由图解法分析可知水平力F一定变大，故A不符合题意；B．取整体为研究对象，斜面体、A物体、B物体竖直方向合力为零，所受地面的支持力等于三者重力之知，故斜面体所受地面的支持力一定不变，故B不符合题意；C设斜面体对物体A的作用力为F1，物体A还受到重力、绳子的拉力，由图解法分析可知重力和拉力的合力可能先减小后增大，说明斜面体对物体A的作用力F1先变小后变大，故C符合题意；D．取三个物体整体分析，水平方向合力为零，因水平拉力F增大，所以斜面体受到地面的摩擦力一定变大，故D不符合题意。故选择C选项。3、C【解析】根据题图可知，考查地磁场以及带电粒子在磁场中的运动．地球外部，地磁场从地理的南极指向地理的北极，带正电的粒子，地磁场的方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则判断出质子流所受洛伦兹力的方向【详解】A、由地磁场的特点可知，地磁S极在地理北极附近，故A错误；B、由地磁场磁感线分布特点可知，只有地球赤道的地磁场方向与地面平行，故B错误；CD、带正电的粒子的运动方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以向东偏转．故C正确，D错误【点睛】解决本题的关键掌握地磁场的方向，以及会运用左手定则判断洛伦兹力的方向4、D【解析】A．根据顺着电场线方向电势降低可知，P点电势高于Q点电势．故A错误；B．由于P处电场线较密，则P处场强大于Q处场强，而且两点的场强方向不同，故B错误；C．将正电荷从P移到Q时，电场力做正功，电势能减小，则知同一正电荷置于P点时电势能大于Q点电势能，故C错误；D．负电荷所受的电场力逆着电场线，则同一负电荷从P点移至Q点，电场力做负功，电势能增大，故D正确；故选D。【点睛】本题关键掌握电场线的两个物理意义：电场线疏密表示场强的大小、方向表示电势的高低，即顺着电场线电势降低。5、B【解析】A．由于静电感应，金属球的左侧带正电，右侧带负电，故A错误；BC．感应电荷的电场正好与点电荷的电场叠加，叠加后合场强为零，即感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，，方向向右，故B正确，C错误；D．整个导体是一个等势体，如果用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧仍然有感应电荷，不会被中和，故D错误。故选B。6、D【解析】设磁场区域半径为R，轨迹的圆心角为α，则粒子在磁场中运动时间为t=，圆心角α越大，时间越长．根据几何知识得到轨迹半径r与R的关系，就能得到轨迹长度与时间的关系．带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角【详解】BCD、设磁场区域半径为R，轨迹圆心角为α粒子在磁场中运动的时间为t=，而轨迹半径r=Rcot，而r=，粒子速度v越大的，r越大，偏转角α越小，则t越短，故B错误，C错误，D正确；A.由以上分析可知，速度越大，轨迹半径越大，在磁场中的运动轨迹所对的圆心角就越小，轨迹越长，故A错误故选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、ABD【解析】A．由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系由得所以又未加磁场时有所以可求得比荷，A正确；B．根据周期公式，可得带电粒子在磁场中运动的周期B正确；C．由于半径未知，所以初速度无法求出，C错误；D．根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°，D正确故选ABD。8、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解9、ACD【解析】由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知，在第1s内，下板为正，粒子向下做匀加速运动；第2s内，上板为正，粒子向下做匀减速运动，直到速度为零；第3s内，上板为正，粒子向上做匀加速运动；第4s内，下板为正，粒子向上做匀减速运动，直到速度减为零回到原来位置；故B错误；法拉第电磁感应定律可知，在第2s内产生的感应电动势：，两极板间的电场强度为：，故C正确；第4s末下极板是正极，且粒子回到两板中点，因为上极板电势为零，则中点的电势为，粒子具有的电势能为：，选项D正确10、AD【解析】详解】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，对带电粒子做负功，其动能减小．故A正确；B．电场力对带电粒子做负功，电势能增大，则带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，故B错误；CD．带正电粒子的电场力向左，电场线由N指向M，说明负电荷在直线MN左侧，a点离点电荷较近，a点的电场强度大于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故C错误D正确。故选AD。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.C②.F③.④.BD【解析】根据“研究小灯泡在不同电压下的功率”可知，本题考查伏安法测电阻的实验，根据实验中的仪表选择及接法的选择、电流表的内外接法、滑动变阻器的两种接法进行推断.【详解】(1)因灯泡的额定电压为，由得，灯泡的额定电流，故电流表应选择的量程，故选C；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；(2)在用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法；因电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：(3)由b图知电阻随小灯泡两端电压的增大而增大，，图象的斜率表示电阻的倒数，故斜率应该越来越小，故B正确；，图象的斜率表示电阻，故斜率应该越来越大，故D正确；故选BD.【点睛】仪表的选择应本着安全、准确、方便的原则；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法.12、①.C②.G③.④.⑤.13【解析】解：(1)电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为，故电流最大约为，故电流表只能选择C；为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的G；本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，完成电路图如图所示；根据描出的点得出对应的图象如图所示，由由图可知，当温度时，；四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡