2025届山东省新泰一中物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届山东省新泰一中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、通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针的指向如图所示，则（）A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如图所示，将一小球在距离地面一定高度处水平抛出，小球最后落到与抛出点水平相距的点．现调节抛出点的高度，使该小球仍落到点，且保证小球落到点的速率最小，则此抛出点距离地面的高度为（不计空气阻力、小球可视为质点）()A.2xB.xC.D.3、如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场．有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为．则点电荷运动到负极板的过程A.加速度大小为B.所需的时间为C.下降的高度为D.电场力所做的功为4、用实验证实电磁波存在的科学家是A.赫兹 B.麦克斯韦C.洛伦兹 D.焦耳5、在真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的，则它们之间的为库仑力将（）A.增大为原来的2倍B.减小为原来的C.减小为原来的D.增大为原来的4倍6、图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是A.只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变B.只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小C.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变D.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小二、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，一圆柱形磁铁竖直放置，在它的下方有一带负电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球所受的合力可能不指向圆心B.小球对地面的压力大于小球的重力C.俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针D.俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针8、如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，以下说法正确的是（）A.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg+qEB.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg﹣qEC.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qED.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE9、如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω．线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．则A.A点的电势小于B点的电势B.在线圈位置上感应电场沿逆时针方向C.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05CD.0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J10、如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的机械能减少12JD.金属块的电势能减少4J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，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度V匀速穿过宽度为L，磁感应强度为B匀强磁场过程中，若L<d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________；若L>d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5Ω,实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)B．电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻约为1Ω)E．滑动变阻器R1(0～50Ω，0.6A)F．滑动变阻器R2(0～500Ω，0.1A)G．电池E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)H．开关S，导线若干(1`)为提高实验精确度,减小实验误差,电压表应选用__________．电流表应选用__________．滑动变阻器应选用__________．（选填器材前面的字母序号）(2)为减小伏安法测电阻的实验误差,应选用_________[填“甲”或“乙”]为该实验的电路图(3)某次实验中，电表表盘如图所示，则电压表读数为________V,电流表读数为________A;(4)用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，该金属丝的直径的测量值为________mm.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，一电子以速度1.0×107m/s与x的轴成300的方向从原点出发，在垂直纸面向里的匀强磁场中运动，磁感应强度B=1T。那么圆运动的半径为多少？经过多长时间第一次经过x轴？（电子电量e=-1.60×10-19c,电子质量m=9.1×10-31kg）14．（16分）U形光滑金属导轨与水平面夹角α＝30°，其内串联接入一只规格是“6V，3W”小灯L，如图所示，垂直导轨平面有向上的匀强磁场，有一长为40cm，质量为100g的金属杆(不计电阻)MN在导轨上滑下时与导轨始终垂直，当杆MN有最大速度时小灯L恰好正常发光，求：(1)导体棒的最大速度;(2)磁场的磁感应强度.15．（12分）为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置．如图所示，自行车后轮由半径r1=5.0×10-2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘幅条构成．后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡．在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6．后轮以角速度ω=2πrad/s相对于转轴转动．若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应（1）当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；（2）当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；（3）从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab-t图象；（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价

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】由图可知，小磁针静止时N极指向Q端，则通电螺线管的Q端为N极，通电螺线管的P端为S极；根据安培定则判断出电流的方向：从a端流进，从b端流出，a接电源的正极，b接电源的负极，故C正确，A、B、D错误；故选C2、C【解析】小球做平抛运动，则水平方向：x=v0t；竖直方向：h=gt2，小球落地的速度：，联立可得：，因为定值，则当，即时v最小；A.2x，与结论不相符，选项A错误；B.x，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项D错误；3、B【解析】点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度4、A【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【详解】用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹，故A正确，BCD错误；故选A【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一5、B【解析】根据库仑定律：可知，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的1/2，则它们之间的为库仑力将变为原来的1/4，故选B.6、D【解析】电子在加速电场中加速，由动能定理有：eU=mv02；电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：eBv0=m，解得：；增大电子枪的加速电压，轨道半径变大，选项AB错误；增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，可以使电子束的轨道半径变小．故C错误，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、BD【解析】A．小球所受力的合力提供向心力，做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心，故A错误；B．由图可知，小球处磁场的方向是斜向上，洛伦兹力垂直于磁场的方向，又洛伦兹力应该受指向圆心方向的分量提供向心力，故洛伦兹力的方向是斜向下，并不指向圆心，如图，结合受力的特点可知，小球在竖直方向上，受到的支持力一定等于重力与洛伦兹力沿竖直方向向下的分力的和，根据牛顿第三定律可知，小球对地面的压力大于小球的重力，故B正确；CD．根据前面分析的洛伦兹力的方向，由左手定则判断带负电的小球的运动方向一定是逆时针，故C错误，D正确；故选BD。8、AC【解析】AB．静止时，对AB球整体进行受力分析，则有：T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq故A正确，B错误；CD．假设B球也不带电，则剪断OA线瞬间，A、B、C三个小球一起以加速度g自由下落，互相相对静止，AB、BC间拉力为0.若B球带负电，则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE，电场力qE对A、B球整体产生一个竖直向下的加速度，此时A、B球的加速度为aA=g+（显然大于g），C球以加速度g保持自由下落，以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为T，由牛顿第二定律，则有T+mg=maA解得T=qE故C正确，D错误故选AC。9、BCD【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极．A点的电势高于B点的电势，在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，选项A错误，B正确；由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路的欧姆定律得：，则0.1s时间内通过电阻R的电荷量为q=It=0.05C，选项C正确；0.1s时间内非静电力所做的功为W=Eq=50×0.05J=2.5J，选项D正确；故选BCD.10、AC【解析】AB.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△Ek解得：W电=－4J即金属块克服电场力做功4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故A正确，B错误；C.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确；D.金属块克服电场力做功4J，金属块的电势能增加4J．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、①.②.③.④.【解析】根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流，即可由焦耳定律求出线圈产生的电能，由q=It求解电量【详解】线圈进入磁场的过程中，产生的感应电动势为：E=Bav，由闭合电路欧姆定律得感应电流：，如果：L<d，由焦耳定律得，线圈产生的电能为：，通过导体截面的电荷量为；如果：L>d，由焦耳定律得，线圈产生的电能为通过导体截面的电荷量为12、①.A②.D③.E④.乙⑤.1.20⑥.0.50⑦.1.685(1.684~1.687)【解析】(1)根据电源电动势选择电压表，由欧姆定律求出电路最大电流，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器(2)根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后选择实验电路(3)电表读数要根据精确度选择估读在同一位或下一位.(4)螺旋测微器的精确度为0.01mm，通过格数的估读会读到0.001mm.【详解】(1)由于电源的电动势为3

V，所以电压表应选A，被测电阻阻值约为5Ω，电路中的最大电流约为,则电流表选D；为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选小电阻E(50Ω).(2)由于,即待测电阻为小电阻，采用小电阻外接法测量值会偏小；故选乙电路.(3)电压表的量程为3V，精确度为0.1V，需估读到下一位，故读数为1.20V；电流表的量程为0.6A，精确度为0.02A，需估读到同一位，故读数为0.50V.(4)由图示螺旋测微器可知，导线的直径d=1.5mm+18.5×0.01mm=1.685mm(1.684~1.687).【点睛】本题考查了实验器材的选取、实验电路的选择、连接实物电路图；要掌握实验器材的选取原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作；确定电流表的接法是正确解题的关键四、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、7×10-5m；5.95×10-12s【解析】电子所受到的