甘肃省兰州市兰大附中2025届物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

甘肃省兰州市兰大附中2025届物理高二上期末学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下向右匀加速运动时，MN所做的运动情况可能是A.向右加速运动 B.向右匀加速运动C.向左加速运动 D.向左匀加速运动2、如图所示，100匝的线圈两端M、N与一个理想电压表V相连。线圈内有方向垂直纸面向内的磁场，线圈中的磁通量按如图所示规律变化。则下列说法正确的是（）A.电压表示数为150V，M端接电压表正接线柱 B.电压表示数为150V，N端接电压表正接线柱C.电压表示数为50.0V，M端接电压表正接线柱 D.电压表示数为50.0V，N端接电压表正接线柱3、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则()A.t1时刻线圈中磁通量为零B.t2时刻线圈通过中性面C.t3时刻线圈中电流方向改变D.t4时刻线圈中磁通量变化率最小4、如图所示是一交变电流的图象，则该交流电电流的有效值为（）A. B.C. D.5、A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度﹣时间图象如图所示．则这一电场可能是下图中的（）A. B.C. D.6、如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（）A.1/2 B.C.1 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，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则A.杆中感应电流方向是从b到aB.杆中感应电流大小保持不变C.金属杆所受安培力逐渐增大D.金属杆受三个力作用而保持平衡8、关于磁感应强度，正确的说法是()A.根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C.磁感应强度B是矢量，方向与通过该点磁感线的切线方向相同D.在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同9、始终静止在斜面上的条形磁铁，当其上方的水平导线L中通以如图所示的电流时，设斜面对磁铁的弹力N和摩擦力f，与通电流前相比（）A.N变大 B.N变小C.f变大 D.f变小10、一个电热器电阻为R，当它两端电压为U时，通电时间t消耗电能为W，若使它消耗的电能为4W，下列方法正确的是()A.电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍B.电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变C.电阻R不变，电压U增大1倍，通电时间t不变D.电阻R减半，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍三、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）从某一高度将石子以1m/s的初速度沿水平方向抛出，经2s石子落至水平地面。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则石子在运动过程中下落的高度为_____m，石子在运动过程中的水平位移为______m。12．（12分）用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并根据公式P=UI计算出该灯泡在额定电压下工作时的电功率．可供选择的实验器材有A.电源E=4.5VB.电压表量程0～3V；C.电压表量程0～15V；D.电流表量程0～0.6A；E.滑动变阻器最大阻值10Ω;F.滑动变阻器最大阻值5KΩ.开关、导线等（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应该放在端________．（选填“a”或“b”）；电压表选________滑动变阻器选________（2）按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）．根据所得到的图像如图（乙）所示，它在额定电压下实际功率P＝________W；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，连接的是部分节日彩灯：观察灯的结构发现，每个灯的灯丝如A灯R1引线上方均绕有金属电阻丝R2，这样做的目的是即使其中的一个灯丝断了，其余各灯仍可以正常发光；比较R1和R2的大小可知，R2___________R1。（填“>>”或“<<”或“等于”）当某一灯丝断了之后，其它灯将要变___________（填“亮”或“暗”）一些。14．（16分）如图所示，y轴上M点的坐标为（0，L），MN与x轴平行，MN与x轴之间有匀强磁场区域，磁场垂直纸面向里．在y>L的区域存在沿－y方向的匀强电场，电场强度为E，在坐标原点O处有一正粒子以速率v0沿＋x方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场。已知粒子的比荷为，粒子重力不计．求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)从原点出发后带电粒子第一次经过x轴时的位置坐标；(3)从原点出发后经过多长时间，带电粒子经过x轴。15．（12分）如图所示，在xoy平面第一、二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从y轴上的M（0，-3a）点沿MP方向射入第四象限，速度大小为v，MP与y轴正向夹角θ=30°，一段时间后粒子从x轴上P点射入磁场，经磁场偏转从x轴上某点射出磁场后又恰好能运动到M点。已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，不计带电粒子的重力。(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)求粒子从M点射入第四象限到返回M点所经历的时间；(3)若粒子从x轴上某点射出磁场时立即在x轴下方再加一垂直于纸面向里的匀强磁场，为使粒子能再经过P点，试求x轴下方所加磁场的磁感应强度大小应满足的条件。

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】当PQ向右匀加速运动时，由右手定则可知，感应电流方向有Q指向P，故L2中磁场方向向上且增大，故L1中磁场方向向下且增大，由楞次定律，L1中感应电流的磁场方向向上，故MN中电流方向有M指向N，且为定值，故MN受到的安培力方向向右且为定值，故MN向右做匀加速运动，B正确，A、C、D错误；故选B。2、C【解析】根据法拉第电磁感应定律得根据楞次定律，M端接电源正极，所以电压表示数为50.0V，M端接电压表正接线柱。故选C。3、C【解析】A、t1时刻感应电动势为零，磁通量最大．故A错误B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直．故B错误C、t3时刻线圈通过中性面，线圈中电流方向改变．故C正确D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大．故D错误故选C4、D【解析】设电流的有效值为I．取一个周期时间，由电流的热效应得解得I=3A故ABC错误，D正确；故选D。5、A【解析】由图像可知，速度在逐渐减小，图像的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，电场线的疏密表示场强的大小，带负电的微粒受力方向与运动方向相反。故选A。6、B【解析】设折弯前导体切割磁感线的长度为，折弯后，导体切割磁场的有效长度为故产生的感应电动势为所以，故ACD错误，B正确。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、BC【解析】AB．当磁感应强度均匀增大时，磁通量增大，杆中感应电流方向是从a到b，磁通量均匀增大，故杆中感应电流大小保持不变，选项A错误，B正确；C．而磁场对杆有安培力的作用，，B增大则F增大，选项C正确；D．金属杆受四个力作用：重力、支持力、安培力、静摩擦力，选项D错误；故选BC8、CD【解析】磁场中某点的磁感应强度B只由磁场本身决定，与F和IL无关，选项A错误；磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向垂直，选项B错误；磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，选项C正确；在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B也可能相同，例如匀强磁场，选项D错误；故选C.9、AC【解析】当导线通电后，根据左手定则判断可知，导线所受的安培力方向斜向右上方，由牛顿第三定律得知，磁铁所受的安培力方向斜向左下方。设安培力大小为F安，斜面的倾角为α，磁铁的重力为G．安培力与斜面的夹角为β；未通电时，由磁铁的力平衡得：N=Gcosαf=Gsinα通电后，则有N′=Gcosα+F安sinβ＞Nf′=Gsinα+F安cosβ＞f即N和f都变大。A．N变大，与结论相符，选项A正确；B．N变小，与结论不相符，选项B错误；C．f变大，与结论相符，选项C正确；D．f变小，与结论不相符，选项D错误；故选AC。10、CD【解析】A．当电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍时，消耗电能不合题意；则A错误；B．当电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变时，消耗电能不合题意；则B错误；C．当电阻R不变，电压U增大1倍，通过时间t不变时，消耗电能符合题意；则C正确；D．当电阻R减半，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍时，消耗电能符合题意，故D正确。故选CD。分卷II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、①.20②.2【解析】[1]．石子在竖直方向做自由落体运动，则运动过程中下落的高度为；[2]．石子水平方向做匀速运动，则在运动过程中的水平位移为。12、①.a②.B③.E④.偏小⑤.1.2【解析】(1)[1]因当滑动触头打到a端时待测电路电压或电流为零，从而保护电流表[2][3]额定电压为2.4V的灯泡，所以电压表选B，因为采取的是分压式接法，所以滑动变阻器选择阻值较小的E(2)[4]因电流表用是外接法，由于电压表的分流作用使得电流表的示数大于通过电阻的实际电流，根据算出的电阻值偏小[5]由图象可读出U=2.4V时对应的电流为I=0.5A，由公式可知P=UI=2.4×0.5=1.2W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.暗【解析】[1]．电阻丝和灯丝是并联，根据并联电路，电压相等情况下，电阻越大，则电流越小。为保证灯的亮度，应让通过灯丝的电流大于通过电阻丝的电流，故应有R2＞＞R1。[2]．当灯的灯丝断了之后，电流不走灯丝而走电阻丝，故电路中电阻增加，则电流变小，故亮度变暗。14、（1）（2）（3），（n=1、2、3．．．．．．）【解析】(1)粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场，则粒子进电场时的速度方向沿y轴正方向，所以粒子在组合场中轨迹如图：由几何关系得，粒子在磁场中圆周运动的半径根据解得：(2)粒子从原点出发到第一次经过x轴，距原点距离为粒子圆周运动的直径，坐标为（2L，0）(3)粒子返回磁场后，带点粒子再做匀速圆周运动，粒子从原点出发到第一次经过x轴，在磁场中运动的时间粒子从原点出发到第一次经过x轴，电场中运动的时间为qE=ma得：考虑周期性，带电粒子再次经过x轴的时间(n=1、2、3．．．．．．)15、(1)(2)(3)（n=1、2、3）【解析】(1)设粒子在磁场