河北省石家庄市辛集市辛集中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

河北省石家庄市辛集市辛集中学2025届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、下列各图中对通电导线在匀强磁场中所受安培力F的方向判断正确的是A B.C. D.2、下列物理量中哪些与检验电荷无关（）A.检验电荷的电势能EB.静电力对检验电荷所做的功WC.电场强度ED.检验电荷受到的电场力F3、下列说法正确的是（）A.公式E=U/d对于任何电场均适用B.真空中两点电荷之间的库仑力与它们之间的距离成反比C.静电平衡状态下的导体内部场强处处为零D.通电导线在某处所受安培力为零,则该处磁感应强度一定为零4、如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（）A.a点B.b点C.c点D.d点5、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则A直线a位于某一等势面内，B.若电子由M点运动到Q点，电势能减少C.直线c位于某一等势面内，D.若电子由P点运动到Q点，电势能增加6、如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（）A.大小为零 B.方向竖直向上C.方向水平向右 D.方向垂直AC斜向下二、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、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2Ω的电动机。闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1A，则下列不正确的是（）A.副线圈两端电压22VB.电动机输出的机械功率为12WC.通过电动机的交流电频率为100HzD.若电动机突然卡住不转，原线圈输入功率变大8、如图，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.金属板的左侧面感应出正电荷B.金属板的左侧面电势较高，右侧面电势较低C.感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右D.感应电荷在N点产生的电场强度,方向沿MN连线向右9、如图所示，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心OB.小球甲过b点时的速度大小为C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθD.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小10、如图，在光滑绝缘的水平面上放置两个带异种电荷、电量不同的小球和，则由静止释放后A.两球的加速度逐渐增大B.两小球的电势能逐渐减小C.两小球受到的库仑力不做功D.两小球受到的库仑力大小不相等三、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）用打点计时器研究自由落体运动时，在纸带下端固定重物，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带由静止释放，图为打出的纸带的一部分，纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s，则在实验时，重物固定在图示纸带的____(填“左”或“右”)端，打B点时纸带的速度大小为____m/s。12．（12分）如图（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I；和对应的；④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的进行描点画线，得到如图（2）所示的坐标图象；⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。根据以上实验操作，回答以下问题：（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于___（填“左端”、“中间”或“右端”）。（2）被测电流表的内阻为___，测得值与电流表内阻的真实值相比较__（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）被测电池组的电动势E=___，内电阻r=___（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。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，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体ab质量是0.2kg，电阻是0.1，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向垂直框架向上，现用1N的外力F由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求：（1）此时刻ab杆产生的感应电动势的大小；（2）此时刻ab杆的加速度的大小；（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？14．（16分）一初速度为零的带电量为e的质子，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则：（1）质子被加速后速度为多少？（2）质子在磁场中受到的洛伦兹力为多少？（3）质子做圆周运动的半径为多少？15．（12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

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】A、所受安培力F的方向水平向右，BD、不受安培力的作用C、所受安培力F的方向垂直于导线向上，故选C2、C【解析】ABD．由于电势能E=φq．静电力对检验电荷所做的功W=Uq以及电场力F=Eq可知，检验电荷的电势能E．静电力对检验电荷所做的功W以及电场力F均与电荷有关，向下ABD错误；C．电场强度E=F/q从力的角度来描述电场的，均是采用比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，故C正确。故选C。3、C【解析】公式E=U/d只适用于匀强电场，选项A错误；真空中两点电荷之间的库仑力与它们之间的距离的平方成反比，选项B错误；静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，选项C正确；通电导线在某处所受安培力为零，可能是导线的放置方向与磁场平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选C.4、A【解析】由电流的安培定则可知电流产生的磁场在a点的方向水平向右，c点水平向左，b点竖直向下d点竖直向上，且四点磁感应强度大小相等，根据矢量合成法则可知磁感应强度最大值为a点A.a点与分析相符，A正确B.b点与分析不符，B错误C.c点与分析不符，C错误D.d点与分析不符，D错误5、C【解析】电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低.【详解】A、C、据题，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内，则有故A错误，C正确.B、由上分析知，直线c是等势面，所以电子由M点运动到Q点，电场力不做功，电势能不变；故B错误.D、由于电子由P点运动到Q点的过程中，电势升高，电势能减小，故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系，知道正电荷在电势高处电势能大6、A【解析】若通以顺时针的电流方向，根据左手定则可知：各边所受的安培力背离中心处.如图所示：由公式F=BIL得出各边的安培力的大小，从而得出安培力大小与长度成正比，因而两直角边的安培力与斜边的安培力等值反向；所以线圈所受磁场力的合力为零.故A正确，B、C、D错误.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、ABC【解析】A．由乙图可知，输入电压的最大值为则有效值故A错误，符合题意；B．输出的机械功率故B错误，符合题意；C．由乙图可知，输入交变电压的周期为0.02s，则频率为因为原副线圈交变电流频率相等，则通过电动机的交流电频率为50Hz，故C错误，符合题意；D．卡住电动机，电动机变成了纯电阻，电压不变，电流增大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，故D正确，不符合题意。故选ABC。8、AD【解析】A．M点的电荷为负，故在金属板的左侧感应出正电荷，A正确；B．整个金属板为一个等势体，B错误；C．金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据可得感应电荷在N点产生的电场强度为：，C错误D正确；故选AD。9、AB【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；故本题选AB【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题10、AB【解析】A．两球带异种电荷，两者相互吸引，距离减小，根据库仑定律可知小球受的库仑力均在增大，根据牛顿第二定律可知加速度增大，故A正确；BC．两小球都库仑力作用下做加速运动，动能增大，库仑力做正功，电势能减小，故B正确，C错误；D．两小球受到的库仑力是作用力与反作用力，由牛顿第三定律知两库仑力大小相等方向相反，故D错误。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.左②.0.96m/s【解析】[1][2]．由纸带上点迹分布可知，从左到右点间距逐渐变大，可知重物固定在图示纸带的左端；打B点时纸带的速度大小为。12、①.右端②.a③.偏小④.⑤.【解析】（1）［1］在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器R0的滑动端置于电阻最大的位置，即置于最右端的位置。（2）［2半偏法测电阻的基本思路是可以认为回路中总电流不变，则在保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，此时可以认为被测电流表的内阻与电阻箱R的值相等，即为a。［3］将单刀双掷开关S2接M后，回路中总电阻有所减小，致使总电流有所增大，即通过电阻箱的电流略大于回路中总电流的一半，根据并联分流原理，）被测电流表的内阻略大于电阻箱的电阻，即测得值与电流表内阻的真实值相比较偏小。（3）［4］［5］根据闭合电路欧姆定律，有可得则，，被测电池组的电动势电池组的内电阻四、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）E=0.1V；（2）；（3）ν=10m/s【解析】(1)当ab的速度达到1m/s时，由法拉第电磁感应定律有：(2)此时安培力为由闭合电路欧姆定律有：则由牛顿第二定律有：(3)设ab的最大速度为，当时，速度最大即14、（1）；（2）；（3）