新疆阿克苏地区库车县乌尊镇乌尊中学2025届物理高二上期末学业质量监测试题含解析

新疆阿克苏地区库车县乌尊镇乌尊中学2025届物理高二上期末学业质量监测试题考生请注意：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、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.2、关于磁通量，下列说法正确的是（）A.穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零B.穿过某一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大C.面积越大，通过这个面的磁通量就越大D.当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零3、如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角，E、F分别为边AB、BC的中点，则A.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行B.该棱镜的折射率为C.光在F点发生全反射D.光从空气进入棱镜，光速变大4、如图所示，平行金属板间存在匀强电场，一个电子以初速度v1沿平行于板面方向射入电场，经过时间t1射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d1．另一个电子以初速度v2（v2>v1）仍沿平行于板面方向射入电场，经过时间t2射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d2．不计电子的重力，则下列关系式中正确的是At1<t2 B.t1=t2C.d1>d2 D.d1<d25、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P处于某一位置时，小灯泡L能发光．将滑片P从该位置向b端滑动，则（）A.小灯泡L变亮，电流表的示数变小B.小灯泡L变亮，电流表的示数增大C.小灯泡L变暗，电流表的示数变小D.小灯泡L变暗，电流表的示数增大6、如图所示，长为L的通电直导体棒垂直放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，棒处于静止状态，弹簧被压缩x则()A.导体棒中的电流方向从a流向bB.导体棒中的电流大小为C.若只将棒中电流减小一点，x变大D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大二、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、在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度。其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a、b、c，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中电流强度沿x轴正方向，大小为I．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为U，则（）A.金属导体的前侧面电势较低B.金属导体的电阻为C.自由电子定向移动的速度大小为D.磁感应强度的大小为8、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W9、对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是（）A.电势差越大，在这两点的电场强度也越大B.两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关10、如图所示，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻．有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置．现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处．已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是()A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B.定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半C.导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半三、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）如图所示为伏安法测电阻一种常用电路。以下分析正确的是（）A.此接法的测量值大于真实值B.此接法的测量值小于真实值C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端12．（12分）在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，现备有以下器材：A．干电池1个、B．滑动变阻器（0~50Ω）、C．滑动变阻器（0~1750Ω）、D．电压表（0~3V）、E．电压表（0~15V）、F．电流表（0~0.6A）、G．电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选____，电流表应选___，电压表应选___填写字母序号即可）上图是根据实验数据画出的U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω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，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆ab静止不动．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：（1）杆ab受到最小安培力F1和最大安培力F2；（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围14．（16分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=lm，—匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg.电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；(2)当t=1.5s时重力对金属棒ab做功的功率(3)求磁感应强度B的大小；(4)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量15．（12分）如图所示，平行放置的两金属导轨相距L=0.50m，放在磁感应强度B=0.60T，方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，轨道间接一电阻R=0.20Ω。一根长为L、电阻r=0.10Ω的导体棒ac垂直轨道放置。当ac棒在水平外力的作用下以v=4.0m/s的速度向右匀速运动，忽略棒与轨道的摩擦，不计导轨的电阻，求：（1）ac棒产生感应电动势的大小（2）棒两端的电压大小（3）维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。

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、D【解析】质子在加速电场中加速根据电流的微观表达式联立解得故选D。2、D【解析】穿过某个面的磁通量为零，此处磁感应强度不一定为零，可能此平面与磁感线平行，故A错误；磁通量的大小除与磁感应强度有关，还与线圈的面积有关．故B错误；磁通量的大小除与磁感应强度有关，还与线圈的面积、线圈与磁感应强度之间的夹角有关，面积越大，通过这个面的磁通量不一定越大，故C错误；当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零．故D正确．故选D考点：磁通量3、B【解析】由几何关系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱镜的临界角可以判断F点能否发生全反射；由波速v=c/n可得出波速的变化；由折射现象可知光束能否平行【详解】三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点光束平行，故D错误；在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由可得折射率为；故B正确；光从三棱镜射向空气的临界角，则C>300，而光在F点的入射角为300<C，则不可能发生全反射，选项C错误；由公式v=c/n可知，光从空气进入棱镜，光速变小，故D错误；故选B.4、C【解析】电子垂直入射电场，在穿越电场的过程中，做类平抛运动，沿垂直电场的方向的分运动为匀速直线运动，沿平行于电场的方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动【详解】电子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动：，沿平行与电场的方向上的分运动为匀加速直线运动，偏转量．由于两电子穿越同一电场，所以加速度a相同，但由于初速度，故，故本题选C【点睛】本题考查化曲为直，处理类平抛运动问题的分析方法，会比较不用粒子在电场中运动的时间和偏转量，掌握分析方法至关重要5、A【解析】根据滑片P移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，从而知道电流表的示数如何变化．根据路端电压的变化分析小灯泡亮度的变化【详解】将滑片P从该位置向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流I变小，则电流表示数变小总电流变小，电源的内电压变小，则路端电压变大，小灯泡的电压变大，则小灯泡L变亮，故A正确，BCD错误故选A【点睛】本题是一道闭合电路的动态分析题，要分析清楚电路结构，熟练应用欧姆定律即可分析6、B【解析】A．导体棒处于静止状态，受力平衡；由于弹簧压缩，弹力水平向右，则安培力方向水平向左，由左手定则可得，导体棒中的电流方向从b流向a，故A错误；B．由于弹簧压缩量为x，根据胡克定律和平衡条件可得解得故B正确；C．若只将棒中电流减小一点，安培力将减小，所以棒将向右运动，弹簧压缩量减小，故C错误；D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向左方向安培力也逆时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，故D错误。故选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、AD【解析】A．金属导体中有自由电子，当电流形成时，金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动，在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子。由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向，自由电子向前侧面偏转，金属导体前侧面聚集了电子，后侧面感应出正电荷，金属导体前侧面电势低，后侧面电势高，故A正确；B．金属导体前后侧面间的电势差是感应电势差，则有U＝EbE为感应电场强度，所以金属导体的电阻不等于，故B错误；C．由电流的微观表达式可知，电流I＝nevS＝nevbc电子定向移动的速度大小故C错误；D．电子在做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件得eE＝evB导体前后侧面间的电势差U＝Eb解得故D正确。故选AD。8、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率；电压表测量的是路端电压，求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s，则频率f=1/T=50Hz，选项A错误；电动势有效值为，可知通过灯泡的电流为，选项B错误；电压表读数，选项C正确；灯泡的实际功率：P=IU=40W；选项D正确；故选CD.9、BD【解析】A．根据可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；B．根据可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD【点睛】掌握电场强度与电势差的关系，知道电势差的物理意义，在匀强电场中，根据公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离；此题考查对物理规律的解理能力．物理公式要从每个量的意义、公式适用条件等方面理解10、AB【解析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热.【详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电；故A正确.B、导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做负功发电生热，由能量守恒定律可知，而，两电阻阻值相等且串联，则；故B正确.C、导体棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功；故C错误.D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少，有，故D错误.故选AB.【点睛】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用.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、A【解析】AB．上图是电流表的内接法测电阻，图中电压表示数大于的两端电压，所以测量值A正确，B错误；C．内接法的误差是由于电流表的分压造成的，如果待测电阻值比电流表内阻越大，电流表分压作用越小，误差越小，C错误；D．为了安全期间，以防超过电表量程，滑动变阻器开始要处于最右端，让分压最小，D错误。故选A。12、BFD1.5V1Ω【解析】[1][2][3]干电池的电动势大约1.5V，所以选择量程为3V的电压表；干电池中的电流不允许过大，一般不能大于0.6A，所以选择量程为0.6A的电流表．则滑动变阻器阻值无需过大，所以选择050Ω的滑动变阻器[4][5]由闭合电路欧姆定律得，即结合图像可知：斜率的绝对值表示内阻四、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），；（2）【解析】（1）由题意知：当棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小，由物体平衡条件有代入数据解得最小安培力当棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大，由物体平衡条件有：代入数据解得最大安培力（2）设导体棒所受安培力为、时对应R的阻值为和，则有代入数据解得，；则滑动变阻器R有效电阻的取值范围为14、(1)(2)0.7W(3)B=0.1T(4)QR【解析】（1）由右手定则判断出感应电流方向，然后判断电势高低（2）x-t图象中AB段为直线，说明从t=1.5s时开始金属棒ab做匀