2025屆山西省汾陽市第二高級中學高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆山西省汾陽市第二高級中學高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、某電場的電場線如圖所示，電場中M、N兩點的場強大小分別為和，由圖可知（）A.= B.﹥C.﹤ D.無法比較和大小2、下列說法中正確的是A.磁感線始于N極終于S極，電場線始于正電荷終于負電荷B.一小段通電導線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應強度一定為零C.某點電場強度的大小等于試探電荷放在該點時受到的電場力與試探電荷電量大小的比值D.某點磁感應強度的大小等于一小段通電導線放在該點時受到的磁場力與該小段導體長度和電流乘積的比值3、在絕緣光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶異種電荷的小球，同時從靜止釋放，則兩小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是（）A.速度變大，加速度變大 B.速度變小，加速度變小C.速度變大，加速度變小 D.速度變小，加速度變大4、磁流體發(fā)電機可簡化為如下模型：兩塊長、寬分別為a、b的平行板，彼此相距L，板間通入己電離的速度為v的氣流，兩板間存在一磁感應強度大小為B的磁場，磁場方向與兩板平行，并與氣流垂直．如圖所示，把兩板與外電阻R連接起來，在磁場力作用下，氣流中的正、負離子分別向兩板移動形成電流．設(shè)該氣流的電阻率為ρ，則下列說法中錯誤的是（）A.該磁流體發(fā)電機模型的上表面電勢高于下表面電勢B.產(chǎn)生的感應電動勢為C.流過外電阻R的電流強度D.該磁流體發(fā)電機模型的路端電壓為5、勻速圓周周運動是圓周運動中最為簡單的一種運動形式．走時準確的鐘表指針尖端的運動可以視為勻速圓周運動．下列鐘表均走時準確．一只鬧鐘的秒針尖端的線速度大小為3×10-3m/s，另一只手表的秒針尖端的線速度大小為8×10-4m/s，則鬧鐘的秒針與手表的秒針的長度之比為A.15:4 B.4:15C.8:3 D.3:86、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置，其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．下列說法正確的有（）A.高頻電源頻率隨粒子速度的增大而增大B.粒子被加速后的最大速度隨磁感應強度和D型盒的半徑的增大而增大C.粒子被加速后的最大動能隨高頻電源的加速電壓的增大而增大D.粒子從磁場中獲得能量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，質(zhì)量的“”形金屬細框豎直放置在兩水銀槽中，“”形框的水平細桿CD長L=0.20m，處于磁感應強度大小B1=0.1T，方向水平向右的勻強磁場中，有一匝數(shù)n=300，面積S=0.01m2的線圈通過開關(guān)S與兩水銀槽相連，線圈處于與線圈平面垂直，沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應強度B2隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，t=0.22s時閉合開關(guān)S，細框瞬間跳起（細框跳起瞬間安培力遠大于重力），跳起的最大高度h=0.20m，不計空氣阻力，重力加速度，下列說法正確的是A.0~0.10s內(nèi)線圈中的感應電動勢大小為3VB.開關(guān)S閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC.磁感應強度B2的方向豎直向下D.開關(guān)S閉合瞬間，通過細桿CD的電荷量為0.03C8、如圖所示，圓O半徑為R，直徑豎直、BD水平．兩電荷量均為的點電荷固定在圓周上關(guān)于AC對稱的M、N兩點，從A點將質(zhì)量為m、電荷量為的帶電小球由靜止釋放，小球運動到O點的速度大小為，不計空氣阻力，重力加速度為g．則A.小球運動到C點的速度為B.小球從O運動到C，電勢能先增大后減小C.A、O兩點間電勢差D.A、C兩點電勢相等9、2018年5月21日，我國發(fā)射人類首顆月球中繼衛(wèi)星“鵑橋”，6月14日進入使命軌道-----地月拉格朗日軌道，為在月球背面著陸的嫦娥四號與地球站之間提供通信鏈路．12月8日，我國成功發(fā)射嫦娥四號探測器，并于2019年1月3日成功著陸于與月球背面，通過中繼衛(wèi)星“鵲橋"傳回了月被影像圖，解開了古老月背的神秘面紗．如圖所示，“鵲橋"中繼星處于點上時，會和月、地兩個大天體保持相對靜止的狀態(tài)．設(shè)地球的質(zhì)量為月球的k倍，地月間距為L，拉格朗日點與月球間距為d，地球、月球和“鵲橋”均視為質(zhì)點，忽略太陽對“鵲橋”中繼星的引力．則“鵲橋”中繼星處于點上時，下列選項正確的是A.“鵲橋”與月球的線速度之比為B.“鵲橋”與月球的向心加速度之比為C.k，L，d之間在關(guān)系為D.k，L，d之間在關(guān)系為10、如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點各放一電荷量分別為+q和+2q，完全相同的金屬球A和B，給A和B以大小相等的初動能E0（此時動量大小均為p0）使其相向運動剛好能發(fā)生碰撞，碰后返回M、N兩點時的動能分別為E1和E2，動量大小分別為p1和p2，則()A.，B.，C.碰撞發(fā)生在M、N中點的左側(cè)D.兩球同時返回M、N兩點三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學做“測電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗，其操作的步驟如下：（1）采用兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，電流表選擇0.6A量程，電壓表選擇3V量程。在閉合開關(guān)開始實驗前其連接的電路如圖甲。請檢查電路指出其中的不妥之處：___________（指出一處即可）。（2）修正電路、正確操作，得到某次測量的電流表示數(shù)如圖乙，其示數(shù)為___________A。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-I圖像如圖丙，則該電源的電動勢為___________V，內(nèi)阻為___________Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）在“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖（）接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系。當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，不通電時電流表指針停在正中央。然后按圖（）所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)一成另一個閉合電路。(1)S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針將_____偏轉(zhuǎn)；(2)線圈A放在B中不動時，指針將______偏轉(zhuǎn)；(3)線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表指針將______偏轉(zhuǎn)（選填“向左”、“向右”或“不”）。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，一圓柱形導熱氣缸水平放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，此時封閉氣體的絕對溫度為T(活塞與氣缸底部相距L)，現(xiàn)將氣缸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動直至氣缸處于豎直位置，如圖乙所示，此時活塞與氣缸底部相距L；現(xiàn)給氣缸外部套上絕熱泡沫材料(未畫出)且通過電熱絲緩慢加熱封閉氣體，當封閉氣體吸收熱量Q時，氣體的絕對溫度上升到T．已知活塞的橫截面積為S，外界環(huán)境的絕對溫度恒為T，大氣壓強為P0，重力加速度大小為g，不計活塞與氣缸的摩擦.求：（1）活塞的質(zhì)量m；（2）加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量.14．（16分）如圖所示，足夠長的光滑金屬框豎直放置，框?qū)扡=0.5m，框電阻不計，勻強磁場磁感應強度為B=1T，方向與框面垂直，金屬棒MN電阻為r=1Ω、質(zhì)量為m=0.1kg，無初速度地釋放，并與框保持良好接觸，從釋放到達到最大速度的過程中，通過棒某一截面的電荷量為q=2C．(空氣阻力不計，g取10m/s2)求：（1）棒的最大速度v;（2）此過程棒下落的高度h;（3）此過程中回路產(chǎn)生的電能E15．（12分）如圖所示，在xoy坐標系中第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里勻強磁場，第二象限內(nèi)的部分區(qū)域存在勻強電場．一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，從P(a，0)點沿與x軸成45°角的方向以初速度v0射入磁場中，通過y軸上的N(0，a)點進入第二象限后，依次通過一個非電場區(qū)域和一個勻強電場區(qū)域，到達x軸上某點時速度恰好為零．已知從粒子第一次通過N點到第二次通過N點所用時間為t0．求：(粒子重力不計)(1)磁場的磁感應強度；(2)帶電粒子自P點開始到第一次通過N點所用的時間；(3)勻強電場的電場強度大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，M處電場線比N處電場線疏，則EM＜EN，故C正確，ABD錯誤。故選C。2、C【解析】磁感線在磁體的外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極形成閉合的曲線；電場線始于正電荷終于負電荷或者無窮遠，選項A錯誤；一小段通電導線在某處不受磁場力作用，可能是導線放置方向與磁場平行的緣故，該處磁感應強度不一定為零，選項B錯誤；某點電場強度的大小等于試探電荷放在該點時受到的電場力與試探電荷電量大小的比值，選項C正確；某點磁感應強度的大小等于一小段通電導線放在該點時受到的最大的磁場力與該小段導體長度和電流乘積的比值，選項D錯誤；故選C.3、A【解析】由于異種電荷間存在相互作用的吸引力，兩球?qū)⑾嗷タ拷?，距離減小，根據(jù)庫侖定律得知，相互作用力增大。由牛頓第二定律得知它們的加速度變大。如圖所示隨著兩球間距離減小，電場力做正功，電勢能減少，總動能增加。所以速度增加，故速度變大，加速度變大，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】電離的氣體含有大量帶正電和負電的粒子，進入磁場受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷出正負電荷的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定極板的正負極，確定出電流在外電路中的流向，最終電荷受電場力和洛倫茲力處于平衡，根據(jù)平衡求出電動勢的大小，從而根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，再根據(jù)路端電壓U=IR，即可求解；【詳解】根據(jù)左手定則知正電荷向上偏，負電荷向下偏，上極板帶正電，下極板帶負電，即上表面電勢高于下表面電勢，最終電荷處于平衡有：解得電動勢：內(nèi)電阻為：根據(jù)閉合電路歐姆定律有：那么路端電壓為：，綜上所述，故ACD正確，B錯誤【點睛】本題綜合考查了電阻定律、閉合電路歐姆定律以及磁場的知識，關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及通過平衡求出電源的電動勢5、A【解析】兩表的秒針周期相同，故兩表秒針的角速度之比為1：1；公式v=ωr，鬧鐘的秒針與手表的秒針的長度之比為：；A.15:4，與結(jié)論相符，選項A正確；B.4:15，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.8:3，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.3:8，與結(jié)論不相符，選項D錯誤6、B【解析】明確回旋加速器基本原理，明確當帶電粒子從回旋加速器最后出來時速度最大，根據(jù)qvB=m求出最大速度，再根據(jù)EKm=mv2求出最大動能，可知與什么因素有關(guān)【詳解】高頻電源的頻率與粒子在磁場中的轉(zhuǎn)動周期相同，根據(jù)粒子在磁場中的周期公式以及T=1/f可知，高頻電源頻率由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應強度決定，與速度無關(guān)，故A錯誤；根據(jù)qvB=m得，最大速度，則最大動能EKm=mv2=．知最大動能和金屬盒的半徑以及磁感應強度有關(guān)，由公式可知，最大速度隨磁感應強度和D型盒的半徑的增大而增大，與加速電壓無關(guān)，故B正確，C錯誤；粒子在磁場中受到洛倫茲力，其對粒子不做功，不能獲得能量，能量來自電場力做功，故D錯誤；故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道根據(jù)qvB=m分析最大速度的表達式，知道最大動能與D形盒的半徑有關(guān)，與磁感應強度的大小有關(guān)，而與電勢差的大小無關(guān)二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】A.由圖像可知內(nèi)，線圈中感應電動勢大小，A錯誤；BC.由題意可知細桿所受安培力方向豎直向上，由左手定則可知電流方向為，由安培定則可知感應電流的磁場方向豎直向上，由圖示圖像可知，在內(nèi)穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律可得磁感應強度方向豎直向上，故B正確C錯誤；D.對細框由動量定理得，細框豎直向上做豎直上拋運動，電荷量，解得，D正確8、BC【解析】等量同種點電荷電場的分布具有對稱性，由動能定理結(jié)合其對稱性來分析【詳解】A．由電場線的分布特點及對稱性知，從O到C的過程由動能定理得：，解得：，故A錯誤；B．從O運動到C，場強的方向先向上后向下，電場力對小球先做負功后做正功，所以電勢能先增加后減小，故B正確；C．從A運動到O，由動能定理得：，解得：，故C正確；D．由電場線的分布特點及對稱性知O、C兩點電勢相等，要比A點電勢高，故D錯誤所以BC正確，AD錯誤【點睛】本題考查等量同種點電荷電場的分布特點，可以結(jié)合等量同種點電荷電場的分布圖象來分析最為直接方便．基礎(chǔ)題9、AC【解析】“鵲橋”與月球繞地球運動的角速度相同，根據(jù)v=ωr可知線速度關(guān)系，根據(jù)a=ωv可知向心加速度關(guān)系；“鵲橋”做圓周運動的向心力等于地球和月球的萬有引力之和；月球繞地球做圓周運動的向心力由地球的引力提供，根據(jù)牛頓第二定律列式可求解.【詳解】“鵲橋”與月球繞地球運動的角速度相同，則根據(jù)v=ωr可知，“鵲橋”與月球的線速度之比為，選項A正確；根據(jù)a=ωv可知，“鵲橋”與月球的向心加速度之比為，選項B錯誤；對“鵲橋”做圓周運動的向心力等于地球和月球的萬有引力之和，則：；對月球：；又，聯(lián)立解得，選項C正確，D錯誤；故選AC.10、BD【解析】AB．由動量觀點看，系統(tǒng)動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時返回各自的出發(fā)點，且兩球末動量大小和末動能一定相等。從能量觀點看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?.5q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，系統(tǒng)機械能必然增大，即末動能增大。故A錯誤，B正確。CD．由牛頓定律的觀點看，兩球的加速度大小始終相同，相同時間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線中點相遇，又同時返回出發(fā)點。故C錯誤，D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.連接電壓表接線柱的導線應接在電流表的負接線柱或電源負極或滑動變阻器的滑片應置于左端或接入電阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由實物圖可知，圖中不妥之處有：連接電壓表負接線柱應接在電流表的負接線柱或電源負極；（2）[2]當電流表選擇0.6A量程時，每小格分度值為0.02A，故按本位估讀，即0.25A；（3）[3]根據(jù)電源的U?I圖象的物理意義，圖象在縱軸的截距表示電源電動勢，即為：E=3.0V；[4]斜率表示內(nèi)阻大小，即為：12、①.右偏②.不偏③.右偏【解析】(1)[1]線圈A中磁場方向向上，插入B線圈，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；(2)[2]線圈不動，磁通量不變，無感應電流，故指針不動；(3)[3]線圈A中磁場方向向上，滑片向左移動，電流變大，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）；（2）Q-P0LS【解析】氣缸從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳