北京市西城區(qū)月壇中學2025屆高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

北京市西城區(qū)月壇中學2025屆高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、求幾個電阻的總電阻、把一個復雜的電路簡化，這兩種處理物理問題的方法都屬于（）A.控制變量的方法 B.觀察、實驗的方法C.等效替代的方法 D.類比的方法2、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上放置兩帶正電的小物塊甲和乙，所帶電荷量分別為和．由靜止釋放后，甲、乙兩物塊向相反方向運動．在物塊運動過程中，下列表述正確的是（）A.甲物塊受到庫侖力小于乙物塊受到的庫侖力B.兩物塊的電勢能逐漸減少C.兩物塊速度逐漸變小D.兩物塊加速度逐漸變大3、如圖所示的溫控電路中，R1為定值電阻，R2為半導體熱敏電阻（溫度越高電阻越小），C為電容器，電源內(nèi)阻不可忽略．當環(huán)境溫度降低時下列說法正確的是A.電容器C的帶電量增大B.電壓表的讀數(shù)減小C.干路電流增大D.R1消耗的功率變大4、目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖所示表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體上來說呈電中性）噴入磁場，由于等離子體在磁場力的作用下運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，磁場中的兩塊金屬板A和B上就會聚集電荷，從而在兩板間產(chǎn)生電壓。在圖示磁極配置的情況下，下列表述正確的是（）A.金屬板A的電勢較高B.通過電阻R的電流方向是b→R→aC.等離子體在A、B間運動時，磁場力對等離子體做正功D.等離子體在A、B間運動時，磁場力對等離子體做負功5、如圖所示，甲圖為正弦式交流電，乙圖正值部分按正弦規(guī)律變化，負值部分電流恒定，丙圖為方波式交流電，三個圖中的和周期T相同.三種交流電的有效值之比為（）A.：2： B.2：：C.：：2 D.：：26、如圖所示，M、N為兩個帶等量的正點電荷，在其連線的中垂線上有一點P（規(guī)定無窮遠處的電勢為零），下列說法中正確的是A.P點電場強度方向水平向右B.P點到O點電場強度大小可能先增大后減小C.P點的電勢大于O點的電勢D.O點的電勢為零二、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、半導體內(nèi)導電的粒子——“載流子”有兩種：自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動帶正電的粒子)，以空穴導電為主的半導體叫P型半導體，以自由電子導電為主的半導體叫N型半導體．圖為檢驗半導體材料的類型和對材料性能進行測試的原理圖，圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導體樣品板放在沿y軸正方向的勻強磁場中，磁感應強度大小為B．當有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會產(chǎn)生霍爾電勢差U，若每個載流子所帶電量的絕對值為e，下列說法中正確的是A.如果上表面電勢高，則該半導體為P型半導體B.如果上表面電勢高，則該半導體為N型半導體C.其它條件不變，增大c時，U增大D.其它條件不變，電流I取值越大，電勢差U越大8、忽略溫度對電阻的影響，下列說法中錯誤的是（）A.根據(jù)R=U/I知，雖然加在電阻兩端的電壓為原來的兩倍，但導體的電阻不變B.根據(jù)R=U/I知，加在電阻兩端的電壓為原來的兩倍時，導體的電阻也變?yōu)樵瓉淼膬杀禖.根據(jù)I=U/R知,通過一段導體的電流跟加在它兩端的電壓成正比D.導體中的電流越大，電阻就越小9、速度相同的一束粒子（不計重力）經(jīng)過速度選擇器后射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關說法中正確的是（）A.速度選擇器的P1極板帶負電B.這束帶電粒子帶正電C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于D.若粒子在磁場中運動半徑越大，則該粒子的比荷越大10、如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為，方向相反且垂直紙面，、為其邊界，為其對稱軸，一導線折成邊長為的正方形閉合回路，回路在紙面內(nèi)以恒定速度向右運動，當運動到關于對稱的位置時（）A.穿過回路的磁通量為零B.回路中感應電動勢大小為C.回路中感應電流的方向為逆時針方向D.回路中邊與邊所受安培力方向相同三、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）質(zhì)量為m、長度為L的導體棒MN靜止在水平導軌上．通過MN的電流為I，勻強磁場的磁感應強度為B，與導軌所在平面成θ角斜向上，如圖所示．則導體棒MN受到的支持力的大小為____________，摩擦力的大小為_________________．12．（12分）（1）在“研究平拋運動”實驗中①實驗中備有下列器材：橫擋條、坐標紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺。還需要的器材有___________；A.秒表B.天平C.重錘線D.彈簧測力計②如圖甲是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標注小球最高點，確定平拋運動軌跡的方法，坐標原點應選小球在斜槽末端點時的__________；A.球心B.球的上端C.球的下端③在此實驗中，下列說法正確的是__________；A.斜槽軌道必須光滑B.y軸的方向根據(jù)重錘線確定C應使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止釋放D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一點④如圖乙是利用圖甲裝置拍攝小球做平拋運動的頻閃照片，由照片可判斷實驗操作錯誤的是__________；A.釋放小球時初速度不為0B.釋放小球的初始位置不同C斜槽末端切線不水平（2）如圖所示是法拉第在1831年做電磁感應實驗的示意圖，鐵環(huán)上繞有A、B兩個線圈，線圈A接直流電源，線圈B接電流表和開關S。通過多次實驗，法拉第終于總結出產(chǎn)生感應電流的條件，分析這個實驗可知：①閉合開關S的瞬間，電流表G中_________（選填“有”、“無”）感應電流產(chǎn)生；②閉合開關S后，向右滑動變阻器滑片，電流表G中有_________（選填“a→b”、“b→a”）的感應電流。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，兩平行金屬導軌間的距離L=0.4m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在空間內(nèi)，分布著磁感應強度B=0.5T、方向垂直于導軌平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E=6.0V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.05kg的導體棒ab垂直放在金屬導軌上，導體棒靜止．導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）通過導體棒的電流大??；（2）導體棒受到的安培力大小；（3）導體棒受到的摩擦力大小14．（16分）如圖,水平放置的光滑的金屬導軌M、N,平行地置于勻強磁場中,間距為d,磁場的磁感強度大小為B,方向與導軌平面夾為α,金屬棒ab的質(zhì)量為m,放在導軌上且與導軌垂直。電源電動勢為E,定值電阻為R,其余部分電阻不計。當電鍵K閉合的瞬間,求棒ab的加速度為多大。15．（12分）如圖甲所示，彈簧振子的平衡位置為O點，在B、C兩點之間做簡諧運動．B、C相距20cm．小球經(jīng)過B點時開始計時，經(jīng)過0.5s首次到達C點。（1）寫出小球的振動方程，并在圖乙中畫出小球在第一個周期內(nèi)的x-t圖像；（2）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球的位移。

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】求幾個電阻總電阻、把一個復雜的電路簡化，都用到了等效替代的方法。A．控制變量的方法，與結論不相符，選項A錯誤；B．觀察、實驗的方法，與結論不相符，選項B錯誤；C．等效替代的方法，與結論相符，選項C正確；D．類比的方法，與結論不相符，選項D錯誤；故選C。2、B【解析】A、物體甲、乙間的庫侖力是相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，任何時刻都大小相等，故A錯誤；B、兩個物體分別向相反的方向運動，庫侖力做正功，兩物塊的電勢能逐漸減少，故B正確；C、兩個物體分別向相反的方向運動，庫侖力做正功，兩物塊速度逐漸增大，故C錯誤；D、但兩個物體的質(zhì)量不一定相等，故加速度不一定相等，兩物體逐漸遠離，庫侖力減小，加速度逐漸減小，故D錯誤故選B3、A【解析】C、當環(huán)境溫度降低時R2增大，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流I減小．故C錯誤A、電容器的電壓UC=E-I（r+R1），E、r、R1均不變，I減小，UC增大，由得，電容器C的帶電量增大．故A正確B、總電流I減小，路端電壓U=E-Ir，E、r不變，則U增大，電壓表的讀數(shù)增大．故B錯誤D、R1消耗的功率P=I2R1，I減小，R1不變，則P減?。蔇錯誤．故本題選A4、A【解析】AB．根據(jù)左手定則，可判斷出等離子體中的帶正電的微粒受到向上的洛倫磁力，從而打到金屬板A上，帶負電的微粒受到向下的洛倫磁力，從而打到金屬板B上，A是電源的正極，B是電源的負極。故金屬板A的電勢較高，通過電阻R的電流方向是a→R→b，故B錯誤，A正確；CD．洛倫磁力一直和速度垂直，故磁場力對等離子體不做功，故CD錯誤；故選A。5、D【解析】甲圖中交流電的有效值為；對乙圖，解得；對于丙圖有效值為，所以三種交流電的有效值之比為，故D正確；ABC錯誤；6、B【解析】M、N為兩個等量的正點電荷，在O上方，其連線中垂線上電場強度方向O→P，由于電場線的疏密情況不確定，電場強度大小變化情況不確定，根據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，電場強度與電勢無關【詳解】A項：在O上方，在等量同種正電荷連線中垂線上電場強度方向O→P，故A錯誤；B項：由于電場線的疏密情況不確定，電場強度大小變化情況不確定，因此P點到O點電場強度大小可能先增大后減小，也可能一直減小，故B正確；C項：依據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，因此P點的電勢小于O點的電勢，故C錯誤；D項：依據(jù)電場的疊加，結合矢量合成法則，則O點的電場強度為零，但電勢不一定為零，故D錯誤故選B【點睛】本題的關鍵要掌握等量異種電荷電場線的分布情況及特點，要抓住電場線的對稱性，要注意在電場線分布情況不確定時電場強度的大小也不確定二、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、AD【解析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達式列式，最后聯(lián)立求解即可【詳解】電流向右，磁場垂直向內(nèi)，若上表面電勢高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導體，故A正確，B錯誤；最終洛倫茲力和電場力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達式為：I=nevS=nevbc；解得，則其它條件不變，增大c時，U減小；其它條件不變，電流I取值越大，電勢差U越大，故C錯誤，D正確；故選AD【點睛】本題關鍵是明確霍爾效應的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達式的各物理量的含義8、BD【解析】電阻是導體自身的一種特性，它由導體的材料、長度、橫截面積和溫度決定，與加在導體兩端的電壓和通過導體的電流大小無關【詳解】A、B、D項：電阻是導體本身的性質(zhì)，與導體兩端的電壓無關，故A正確，B錯誤，D錯誤；C項：由歐姆定律I=U/R可知，由于導體的電阻不變，所以通過一段導體的電流跟加在它兩端的電壓成正比，故C正確本題選不正確的，故應選：BD【點睛】本題考查電阻的性質(zhì)，要注意電阻是導體本身的性質(zhì)，與電壓及電流無關9、BC【解析】由圖可知，粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，根據(jù)粒子向下偏轉(zhuǎn)，即可知粒子所受的洛倫茲力方向向下，由左手定則可判斷粒子的電性．粒子速度選擇器中受到電場力和洛倫茲力兩個作用，電場力不變，速度方向不變，可知洛倫茲力與電場力應平衡，由左手定則判斷出洛倫茲力方向，由平衡條件即可確定出P1極板帶什么電．粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得到半徑表達式，根據(jù)半徑公式分析半徑越大時，粒子的質(zhì)量和比荷的大小【詳解】由圖可知，帶電粒子進入勻強磁場B2時向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電．故B正確．在平行金屬板中受到電場力和洛倫茲力兩個作用而做勻速直線運動，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場力方向向下，粒子帶正電，電場強度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電．故A錯誤．粒子能通過狹縫，電場力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE，解得：v=E/B1．故C正確．粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：．可見，由于v是一定的，B不變，半徑r越大，則q/m越小．故D錯誤．故選BC【點睛】本題關鍵要理解速度選擇器的原理：電場力與洛倫茲力，粒子的速度一定．粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律則可得到半徑10、ACD【解析】A：兩個磁場區(qū)域磁感應強度大小相等，方向相反，因此線框運動到對稱位置時回路的總磁通量為零，故A項正確B：、邊切割磁感線，利用右手定則確定動生電動勢方向分別為到、到，兩邊產(chǎn)生的電動勢相疊加，大小為，故B項錯誤C：由B項分析，路中感應電流的方向為逆時針方向．故C項正確；D：電流方向為逆時針，利用左手定則可知邊和邊所受安培力方向都是向左，故D項正確三、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、①.②.【解析】解：通過導體棒的電流，則導體棒受到的安培，棒的受力分析圖如圖所示，由共點力平衡條件，有：，，解得：；答案為：；；12、①.C②.A③.BCD④.C⑤.無⑥.a→b【解析】(1)[1]在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運動，故C；[2]確定平拋運動軌跡的方法，坐標原點應選小球在斜槽末端點時的球心，故選A；[3]AC．實驗過程中，斜槽不一定光滑，只要能夠保證從同一位置靜止釋放，即使軌道粗糙，摩擦力做功是相同的，離開斜槽末端的速度就是一樣的，故A錯誤，C正確；B．y軸必須是豎直方向，即用鉛垂線，故B正確；D．記錄點適當多一些，能夠保證描點光滑，用平滑曲線連接，偏離較遠點應舍去，故D正確。故選BCD。[4]由圖可知斜槽末端不水平，才會造成斜拋運動，故選：C。(2)[5]閉合開關S的瞬間，穿過線圈B的磁通量都不發(fā)生變化，電流表G中均無感應電流；閉合開關S后，向右滑動變