安徽省滁州市明光中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

安徽省滁州市明光中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、人们在高山上观察太阳东升西落时，所选取的参考系不可能是A.观察者本人 B.高山C.太阳 D.地球2、如图所示为“跳环实验”的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈L、开关S和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来．某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想（）A.增大直流电源的电压 B.选用匝数更多的线圈C.把直流电源换成交流电源 D.选用质量较小的金属套环3、如图所示，相同长度的同一材料导线做成不同形状的的单匝线圈，有正方形、等边三角形、圆形，将它们放在同一直线边界匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．现以相同的速度v将线圈从磁场中匀速拉出，当线圈的一半在磁场中时，线圈与磁场边界交点间电压最小的是A. B.C. D.4、我国是世界文明古国之一，在古代书籍中有许多关于物理现象的记载．西晋张华的《博物志》中写道，“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声”．此处所描述的现象属于（）A.摩擦生热现象 B.磁化现象C.退磁现象 D.静电现象5、面积是0.50m2的导线环，处于磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于（）A.2.5×10-2WbB.1.5×10-2WbC.1.0×10-2WbD.4.0×10-2Wb6、如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转．设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（）A.适当减小加速电压UB.适当减小电场强度EC.适当增大加速电场极板之间的距离D.适当减小磁感应强度B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、下列说法正确的是()A.磁场是一种看不见摸不着的实际存在的物质B.根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比C.只对匀强电场成立D.带电粒子在磁场中运动时一定会受到洛仑兹力作用8、大小分别为8N和12N两个力的合力可能是（）A.24N B.16NC.5N D.0N9、如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，长度为R．一个带电粒子1从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若与该粒子完全相同的带电粒子2以同样的速度从C点平行AO方向进入磁场，C到AO的距离为R／2，则A.1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向B.粒子带负电C.2粒子仍然从B点离开磁场D.两粒子在磁场中运动时间之比为3：210、如图所示，定值电阻R＝20Ω，电动机线圈的电阻R0＝1.0Ω，当开关S断开时，电流表的示数是1.0A．当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数为2.0A．则（）A.电路电压为20VB.电路的发热功率为20WC.电动机的输出功率为19WD.电动机的效率是95％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）如图所示，两只用粗细相同的铜丝做成的闭合线框a、b放在光滑绝缘水平桌面上，它们的边长分别为L和2L．现以相同的速度v将a、b从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外．在此过程中，a、b两线框中的电流之比为_______；拉力之比为_____；通过铜丝横截面的电量之比为_____.12．（12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0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；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，滑动变阻器R是_________（填“限流式”或“分压式”）接法。（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E0（电动势6V，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.（结果保留2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，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A，一质量为m=0.10kg的小球，以初速度v0=8.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动x=4.0m后达到A点，冲上竖直半圆环到达B点，并从B点水平飞出，最后小球落在C点，g=10m/s2．求：（1）小球到达B点时的速度大小vB；（2）A、C间的距离xAC14．（16分）某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R的阻值，使电动机无法转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.2A和0.6V．重新调节R的阻值，使电动机能够正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1.0A和8.0V．(电流表、电压表均为理想电表)求：(1)这台电动机的线圈电阻；(2)电动机正常运转时的输出功率15．（12分）如图所示，一带负电的点电荷固定于O点，电荷量Q=5×10－6C，其右侧竖直放置光滑绝缘细杆，杆上AB两点高度差为h=0.4m，B点与O点等高且OB距离d=0.3m．另有一个穿过细杆可视为点电荷的带正电小球，其质量m=6×10－3kg、电荷量为q=5×10－8C.现将小球从A点由静止开始释放，小球向下运动至B点时，速度v=3m/s．已知静电力常量为k=9×109N·m2/C2，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力.求：(1)小球在A点释放瞬间的加速度大小(2)A、B间的电势差UAB.

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】人们在高山上观察太阳东升西落，肯定是选择了地球或者相对地球静止不动的物体，可能是观察者本人，或者高山或者是地球，但肯定不可能是太阳，故选C.2、C【解析】增大直流电源的电压，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故A错误．选用匝数更多的线圈，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故B错误．把直流电源换成交流电源，则在线圈中始终有感应电流产生，则套环总受安培力作用，这样可以使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，选项C正确；选用质量较小的金属套环，同样在套环中产生的感应电流，只是跳起更高，但还会掉下来，故D错误．故选C.点睛：此题要理解套环跳起的原因以及悬浮的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化3、A【解析】线圈与磁场边界交点间电压是外电压，等于感应电动势的一半，根据有效切割长度分析感应电动势，确定哪种情况的感应电动势最小，即可作出判断【详解】设导线的总长度为S．A图中：设正方形边长为L，则4L=S，有效切割长度L=S/4；B图中：设正三角形的边长为a，则3a=S，a=S/3，有效切割长度L=asin60°=S；C图中：设圆的直径为d，则πd=S，有效切割长度;D图中：设正方形边长为l，有效切割长度为；由数学知识可知，A图中有效切割长度最小，产生的感应电动势最小，则线圈与磁场边界交点间电压最小．故A正确．故选A【点睛】解决本题的关键是运用数学知识确定有效的切割长度，分析感应电动势的关系，要注意线圈与磁场边界交点间电压是外电压，不是内电压4、D【解析】人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，看到小火星和听到微弱响声，是摩擦起电，属于静电现象，故D正确，ABC错误故选D5、C【解析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：，故选项C正确，选项ABD错误【点睛】本题关键记住磁通量的计算公式Φ=BS，在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，当线圈与磁场成θ角时，磁通量6、B【解析】要使粒子在复合场中做匀速直线运动，故Eq=qvB．根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以要么减小电场力，要么增大洛伦兹力．根据eU=mv2可得，适当减小加速电压U，可以减小电子在复合场中运动的速度v，从而减小洛伦兹力．故A错误．适当减小电场强度E，即可以减小电场力，故B正确．适当增大加速电场极板之间的距离，根据eU=mv2可得，由于粒子两者间的电压没有变化，所以电子进入磁场的速率没有变化，因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小，故C错误．适当减小磁感强度B，可以减小洛伦兹力，故D错误．故选B点睛：本题是综合性较强的题目，物体的运动分成两个阶段：在电场中的加速和在复合场中的匀速直线运动．在解题时要注意运动过程分析和受力分析二、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、AC【解析】A．磁场看不见摸不着，但是客观存在，故A正确；B．公式是电场强度的定义式，电场强度是电场本身固有的属性，与和无关，故B错误；C．公式是匀强电场中电势差与电场强度的关系，故C正确；D．带电粒子速度方向与磁感应强度方向平行，不受洛伦兹力，故D错误。故选AC8、BC【解析】根据可知故选BC。9、ACD【解析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子的运动轨迹，应用数学知识与牛顿第二定律分析答题【详解】A项：粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在磁场中运动圆心角为90°，1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向，故A正确；B项：带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，那么粒子在A点向右上方偏转，则由左手定则可判定：粒子带正电，故B错误；C项：粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故C正确；D项：粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB，可知P为O1C的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，粒子在磁场中运动的周期：，两粒子的周期相等粒子在磁场中的运动时间，运动时间之比：t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故D正确故选ACD【点睛】本题考查了粒子在匀强磁场中运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹、应用数学知识、周期公式即可正确解题10、ACD【解析】A：开关S断开时，电流表的示数是1.0A，电路电压．故A项正确B：开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，流过电阻电流不变，电流表的示数为2.0A，则流过电动机的电流，电路的发热功率为．故B项错误C：电动机的输出功率，故C项正确D：电动机的总功率，则电动机的效率．故D项正确三、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、①.1:1②.1:2③.1:2【解析】根据电阻定律得Ra：Rb=1：2，根据法拉第电磁感应定律E=BLv得线框电动势之比Ea：Eb=1：2，两线框中的电流之比Ia：Ib＝＝1：1，由于线框匀速运动，拉力和安培力平衡，故；根据通过的铜丝横截面的电量之比；12、①.分压式②.增大③.增大④.0.89【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；（2）[2][3]．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）[4]．当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为6V，等效内阻为10Ω；则有：U=6-10I；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；由图可知，灯泡电压为U=3.1V，电流I=290mA=0.29A，则最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；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）【解析】（1）根据运动公式求解A点的速度，根据机械能守恒定律求解B点的速度；（2）结合上题的结果，根据平抛运动的规律求出AC间的距离【详解】（1）逆向思维，根据解得小球能达到圆环的最高点B，由机械能守恒定律得（2）小球从B点做平抛运动【点睛】解决多过程问题首先要理清物理过程，然后根据物体受力情况确定物体运动过程中所遵循的物理规律进行