2025届安徽省合肥市金汤白泥乐槐六校物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

2025届安徽省合肥市金汤白泥乐槐六校物理高二第一学期期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）A.电动机的输入功率是14WB.电动机的输出功率10WC.电动机的热功率是1WD.整个电路消耗电功率是22W2、如图所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将()A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极水平向左D.小磁针在水平面内转动3、两导体的I－U关系如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()A.R1∶R2=1∶3B.R1∶R2=3∶1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1∶I2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1∶I2=1∶14、如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动，下列图中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.5、学校科学晚会上，科技制作社团表演了“震撼动量球”实验。在互动环节，表演者将球抛向观众，让其感受碰撞过程中的力，假设质量约为3kg的超大气球以3m/s速度竖直下落到手面，某观众双手上推，使气球以原速度大小竖直向上反弹，作用时间为0.1s。忽略气球所受浮力及空气阻力，g=10m/s2。则观众双手受的压力共计（）A.150N B.180NC.210N D.240N6、如图所示，一个重30N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为（）A.50N，方向竖直向上 B.10N，方向竖直向下C.10N，方向竖直向上 D.0N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、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直8、如图为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B．一质子从加速器的A处开始加速．已知D形盒的半径为R，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．已知质子在磁场中运动的周期等于交变电源的周期，下列说法正确的是（）A.质子的最大速度不超过2πRfB.质子的最大动能为C.质子的最大动能与U无关D.若增大电压U,质子的最大动能增大9、如图所示，质量为m、带电荷量为+qP环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现给环一向右的初速度（），则A.环将向右减速，最后匀速B.环将向右减速，最后停止运动C.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是D.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是10、如图，小灯泡L1与电动机M并联，再与小灯泡L2串联接在电源上。闭合电键K，此时两盏小灯泡都刚好正常发光，且电动机正常转动。已知小灯泡L1额定电压6V、额定功率6W，小灯泡L2额定电压3V、额定功率9W，电源内阻r=1Ω，电动机内阻R=1Ω。则下列说法中正确的是A.通过电动机M的电流为3A B.电源的电动势为9VC.电动机M的输出功率为8W D.电源内阻消耗的热功率为9W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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“3V1.5W”的小灯泡，导线和开关，还有：A直流电源（电动势6V，内阻可不计）B.直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）C.直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）D.直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）E.直流电压表（量程0～3V，内阻约为6kΩ）F.滑动变阻器（10Ω,2A）G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压，且电表读数相对误差较小（1）以上器材中电流表选用_______（填代号），电压表选用______（填代号），滑动变阻器选用__________（填代号）（2）在方框中画出实验电路图____（3）某同学通过实验得到了一组数据点，请描绘出该灯泡的U—I图线________（4）现把这种小灯泡接到电源电动势E=3V，内阻r=3Ω的电源两端，则此时灯泡的实际功率为________W（结果保留两位有效数字）12．（12分）同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：①用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为_______mm；②用多用电表的电阻“×10”档，按正确步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图2，则该电阻的阻值约为_______Ω，他还需要换档重新测量吗？_______（答“需要”或“不需要”）。③为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）直流电源E（电动势4V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ）开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。④请在图3中补充连线完成本实验________________。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）质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器，由静电分析器和磁分析器等组成的质谱仪如图所示。左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离处各点的场强大小相等的径向电场。右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行，两边界间距近似为零。从离子源射出的速度很小（可认为是零）。质量为m、电荷量为q的离子经加速电场加速后以速度v从M点射入静电分析器，沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，从N点水平射出进入磁分析器，最后打在竖直放置于磁分析器左边界的探测板上Q点（Q点未标出），不计离子重力和离子间的相互作用。（1）求加速电场的电压和静电分析器中径向电场的电场强度大小；（2）计算探测板上Q点到O点的距离和离子从M点到Q点的运动时间；（3）若两种质量分别为m1和m2的同位素离子分别以速度v1和v2从N点射入右侧的磁分析器中，求两种离子打在探测板上的位置到N点的距离之比。14．（16分）正得意呢，司机却把车停在了路边，跑到一个小超市买了一瓶水，回来系好安全带后才打火启动汽车，继续向前走。小明很奇怪，司机只是轻轻地一扭钥匙，汽油机就点火启动了，这是什么原理呢？小明立即用手机百度了一下，原来，电子点火器用到了刚学不久自感现象！为了把原理说明白，小明设计了如下一个电路：如图所示，电池电动势为E、内阻可以忽略不计，L是一个匝数很多且有铁芯的线圈，其直流电阻为r，a、b之间的定值电阻阻值为R。然后小明设想了这样一组操作过程：先将开关S接通，电路稳定后，断开S，请你按小明的思路完成如下问题的分析：（1）断开S瞬间，试确定通过定值电阻的电流大小和方向；（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，试确定这个电源的电动势的大小；（3）若R不是一个定值电阻，而是两个彼此靠近的金属电极，试说明断开S瞬间，两电极间产生电火花的原因。15．（12分）如图所示，光滑四分之一圆弧轨道ab、cd的宽度L=0.4m，a、c、o1、o2在同一水平面内，空间存在竖直方向的匀强磁场，一质量m=0.1kg的直导体棒通电后，可静止于轨道上的ef处，已知导体棒中电流，方向由e到f，ef与ac平行且两者之间的高度差为圆弧半径的一半，重力加速度g=10m/s2，试求匀强磁场磁感应强度的大小和方向。

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】电动机两端的电压U1=U-UL=12-6V=6V，整个电路中的电流I==2A，所以电动机的输入功率P=U1I=6×2W=12W．故A错误．电动机的热功率P热=I2RM=4×0.5W=2W，则电动机的输出功率P2=P-I2RM=12-2W=10W．故B正确，C错误．整个电路消耗的功率P总=UI=12×2W=24W．故D错误．故选B2、C【解析】带电金属环形成逆时针电流（从右向左看），根据安培定则可知，通过金属环轴OO’处的磁场方向水平向右，小磁针处的磁场方向水平向左，故小磁针N极最后水平指向左方，所以只有选项C正确；3、A【解析】通过I–U图象得出两电阻关系；串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比【详解】AB．根据I−U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1:R2=1:3，故A正确，B错误；C．串联电路电流处处相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1:I2=1:1，故C错误；D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1:I2=3:1，故D错误4、D【解析】选项AC中磁通量一直为零，选项B中磁通量一直最大，三选项中磁通量均不变。只有D中磁通量在变化。故选D。5、C【解析】取竖直向下为正方向，对气球由动量定理有代入数据解得负号表示力的方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，观众双手受到的压力为210N，故C正确，A、B、D错误；故选C。6、D【解析】物体的重力为30N，用20N的力竖直向上拉物体是拉不动的，此时的合力还是零【详解】物体的重力为30N，向上的拉力为20N，此时地面对物体的支持力为10N，多了向上的拉力后，只是地面对物体的支持力减小了，物体的总的合力还是零，所以D正确．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、CD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小8、AC【解析】A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则所以最大速度不超过2πfR，A正确。BC．周期，质子的最大动能与电压无关，B错误，C正确；D．质子的最大动能，只增大电压U，则质子的最大动能不变，D错误。故选AC。9、AD【解析】环受重力、支持力、洛伦兹力以及摩擦力作用做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力等于零，环做匀速直线运动．根据能量守恒求出损失的机械能【详解】AB．当环受到重力、支持力、摩擦力和洛伦兹力，由于，支持力的方向向下；物体先向右做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力为零，环将做匀速直线运动，A正确B错误；CD．根据能量守恒知，损失的机械能等于环动能的减小量，匀速直线运动时有，解得，损失的机械能，C错误D正确10、CD【解析】A．两盏小灯泡都刚好正常发光，所以小灯泡L1中的电流为小灯泡L2中的电流为电动机中的电流为故A错误；B．由闭合电路欧姆定律得故B错误；C．电动机M的输出功率为故C正确；D．电源内阻消耗的热功率为故D正确。故选CD。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.E③.F④.⑤.⑥.0.72【解析】（1）标有“3V1.5W”的小灯泡，，解得：，故电流表选C（量程0～600mA，内阻约为5Ω）电压表选E（量程0～3V，内阻约为6kΩ）；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压，控制电路采用分压式，故滑动变阻器选F（10Ω,2A）（2），解得，灯的电阻相对电压表电阻较小，测量电路采用电流表的外接法，控制电路采用分压式．故电路为：（3）实验得到了一组数据点，描绘出该灯泡的U—I图线如图：（4）现把这种小灯泡接到电源电动势E=3V，内阻r=3Ω的电源两端，在灯泡U—I图线中画出电源的U—I图线，两图线的交点表示灯泡此时的工作电压和工作电流．【点睛】电源的U—I图线和电阻的U—I图线交点表示将两者相连时对应的工作电压和工作电流12、①.4.745②.220③.不需要④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.【解析】(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+24.5×0.01mm=4.745mm；(2)[2]欧姆表读数=表盘读数×倍率=22Ω×10=220Ω；[3]中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，故不需要重新换挡；(3)[4]根据欧姆定律，最大电流故电流表选择A2；[5]电源电动势4V，故电压表选择V1；[6]要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，用小电阻控制大电阻，故滑动变阻器选择R1；(4)[7]由可知，电阻阻值较小，电流表应用外接法，滑动变阻器用分压式，电路图如图四、计算题：本题共3小题，共