2025屆湖南省長沙同升湖實驗學(xué)校物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2025屆湖南省長沙同升湖實驗學(xué)校物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、小燈泡的伏安特性曲線如圖中的AB段(曲線)所示．由圖可知，AB段燈絲的電阻因溫度的影響改變了A.10Ω B.6ΩC.5Ω D.1Ω2、如圖所示，虛線為兩磁場的邊界，左側(cè)磁場垂直紙面向里，右側(cè)磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小均為B。一邊長為L、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)體線圈abcd，水平向右運動到圖示位置時，速度大小為v，則（）A.ab邊受到的安培力向左，cd邊受到的安培力向右B.ab邊受到的安培力向右，cd邊受到的安培力向左C.線圈受到的安培力的大小為D.線圈受到的安培力的大小為3、關(guān)于電場，下列說法中正確的是（）A.電場是電荷周圍空間實際存在的物質(zhì)B.電場是為了便于研究電荷的運動而引入的理想模型C.電荷周圍分布的電場線就是電場D.電荷間的相互作用不是通過電場作媒介產(chǎn)生的4、法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家，在物理學(xué)領(lǐng)域，法拉第有“電學(xué)之父”的美譽．下列陳述不符合歷史事實的是()A.法拉第首先引入“場”的概念來研究電和磁的現(xiàn)象B.法拉第首先引入電場線和磁感線來描述電場和磁場C.法拉第首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.法拉第首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)5、關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力、運動電荷在磁場中受到的洛侖茲力、通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場方向及閉合導(dǎo)體回路中導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電流的情況分別如圖A、B、C、D所示，其中方向關(guān)系正確的是()A.B.C.D.6、如圖，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量（可視為點電荷），相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F。今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是（）A B.C. D.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、如圖所示，一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，A上有一質(zhì)量m=1kg的光滑小球B，將一左端固定于A上的輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能Ep=6J，B與A右壁距離為l。解除鎖定，B脫離彈簧后與A右壁的油灰阻擋層（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列說法正確的是（）A.碰到油灰阻擋層前A與B的動量相同B.B脫離彈簧時，A的速度為1m/sC.B和油灰阻擋層碰撞并被粘住，該過程B受到的沖量大小為3N·sD.整個過程B移動的距離為8、如圖所示，在矩形區(qū)域內(nèi)有勻強電場和勻強磁場，電場方向平行于ad邊且由a指向d，磁場方向垂直于平面，ab邊長為，ad邊長為2L，一帶電粒子從ad邊的中點O平行于ab方向以大小為v0的速度射入場內(nèi)，恰好做勻速直線運動；若撤去電場，其他條件不變，粒子從c點射出場區(qū)(粒子重力不計)．下列說法正確的是A.磁場方向一定是垂直平面向里B.撤去電場后，該粒子在磁場中的運動時間為C.若撤去磁場，其他條件不變，粒子一定從bc邊射出場區(qū)D.若撤去磁場，其他條件不變，粒子一定從ab邊射出場區(qū)9、如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板,充電后與電源斷開.金屬板間存在著方向豎直向下的勻強電場和垂直于紙面向里磁感應(yīng)強度為的勻強磁場.一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子(不計重力及空氣阻力),以水平速度射入場區(qū),恰好做勻速直線運動.則(

).A.粒子一定帶正電B.若僅將板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍,粒子運動軌跡偏向下極板C.若將磁感應(yīng)強度和電場強度均變?yōu)樵瓉淼?倍,粒子仍將做勻速直線運動D.若撤去電場,粒子在板間運動的最長時間可能是10、如圖所示,用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素．設(shè)兩極板正對面積為，極板間的距離為，靜電計指針偏角為．實驗中，極板所帶電荷量保持不變A.若保持不變，增大，則變大B.若保持不變，增大，則變小C.若保持不變，減小，則變小D.若保持不變，減小，則變大三、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(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)電壓表V(量程3V，內(nèi)阻3kΩ)電流表A(量程05A，內(nèi)阻0.5Ω)固定電阻(阻值1000Ω)滑動變阻器R(阻值0～90Ω)電源E(電動勢5V，內(nèi)阻不計)開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖____（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻___(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率____(填“增大”“不變”或“減小”)（3）用另一電源(電動勢4V，內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率，閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為___W．(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)12．（12分）要測量某種合金的電阻率。（1）若合金絲長度為L，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ=___________，用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)D=___________mm。（2）圖乙是測量合金絲阻值的原理圖，S2是單刀雙擲開關(guān)。根據(jù)原理圖在圖丙中將實物連線補充完整___________。（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V，I1=0.30A；當(dāng)S2處于位置b時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V，I2=0.32A，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置___________（選填“a”或“b”）時，測量相對準(zhǔn)確，測量值Rx=___________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。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）如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場)，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進入電場，在兩板間沿直線運動，從右板的下邊緣飛出電場，g取10m/s2，求：（1）金屬板的長度L；（2）小球飛出電場時的動能Ek14．（16分）如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，導(dǎo)軌間距為L，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)絕緣彈簧下端固定，上端與水平直導(dǎo)體棒ab中點相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒ab垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向下的勻強磁場．當(dāng)沒接通電源時，彈簧的總長度為x1；接通電源后，導(dǎo)體棒的電流為I，導(dǎo)體棒平衡時，彈簧處于伸長狀態(tài)，總長度為x2；忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場．（彈簧的自然長度為x0，整個過程彈簧處于彈性形變限度范圍內(nèi)）（1）求磁場磁感應(yīng)強度B的大??；（2）調(diào)轉(zhuǎn)圖中電源極性，使導(dǎo)體棒中電流反向，求導(dǎo)體棒平衡后彈簧的形變量？15．（12分）如圖所示，在真空中有一對平行金屬板兩極板間的電勢差為500V。一個電荷量為3.2×10－18C的粒子從正極板的小孔無初速的進入勻強電場，到達負極板。這個粒子到達負極板時的動能為多少焦耳？（不計重力）

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、A【解析】小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，故得出來的伏安特性曲線不是直線，由圖可知A點的電阻，B點電阻，故電阻的變化為：40?30=10Ω，故A正確，B、C、D錯誤；故選A2、D【解析】AB．線框的左右兩邊分別切割兩磁場產(chǎn)生的動生電動勢由右手定則可找出方向，如圖所示兩動生電源串聯(lián)，總電流為順時針方向，再由左手定則可得ab邊受到的安培力向左，cd邊受到的安培力向左，故AB錯誤；CD．線框的電動勢為，則電流為兩個安培力力之和為線框受到的安培力故C錯誤，D正確。故選D。3、A【解析】A、電場是實際存在的物質(zhì)，不是理想化模型．故A正確，B錯誤C、電荷的周圍存在電場，而電場線是假想的，故C錯誤D、電荷間的相互作用是通過電場作媒介產(chǎn)生的．故D錯誤故選A4、D【解析】法拉第首先引入“場”的概念來研究電和磁的現(xiàn)象，選項A正確；法拉第首先引入電場線和磁感線來描述電場和磁場，選項B正確；法拉第首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項C正確；奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，選項D錯誤；此題選擇不符合歷史事實的選項，故選D.5、D【解析】判斷通電導(dǎo)線在磁場中受的安培力的方向以及帶電粒子在磁場中受洛倫茲力的方向用左手定則；判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向用右手定則；判斷閉合導(dǎo)體回路中導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電流用右手定則【詳解】A圖是通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力，由左手定則可知安培力方向應(yīng)該向上，選項A錯誤；B圖是運動電荷在磁場中受到的洛侖茲力，根據(jù)左手定則可知洛倫茲力的方向應(yīng)該向上，選項B錯誤；C圖是通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場方向，根據(jù)右手定則可知導(dǎo)線的上邊磁場向里，下邊向外，選項C錯誤；D圖是閉合導(dǎo)體回路中導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電流，根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)線中產(chǎn)生的電流向下，選項D正確；故選D.【點睛】此題關(guān)鍵要搞清左手定則和右手定則的使用范圍，這是易錯易混淆的問題，必須要記清楚.6、A【解析】A、B兩球相互吸引，則兩球帶異種電荷，設(shè)A帶有電荷量為Q，B帶有電荷量為-Q，相隔一定距離r，兩球之間相互吸引力的大小是第三個不帶電的金屬小球與A球接觸后移開，第三個球與A球的帶電量都為，第三個球與B球接觸后移開，第三個球與B球的帶電量都為A、B兩球之間的相互作用力的大小故選A。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、BCD【解析】A．對于B球、彈簧和A車組成的系統(tǒng)，在彈簧作用的過程、B球撞A車右壁的過程，均滿足系統(tǒng)的外力之和為零，系統(tǒng)的動量守恒，初態(tài)總動量為零，則此后的任何時刻A與B的動量總是等大反向，因方向相反而動量不同，故A錯誤；B．設(shè)B脫離彈簧時，B的速度為，方向向右，A的速度為，方向向左，設(shè)向右為正方向，由動量守恒定律由能量守恒定律可得聯(lián)立可得，，故B正確；C．B球與A車以等大反向的動量相撞，由動量守恒定律可知兩物體的共同速度為零，則對B球由動量定理可知即粘住的過程B受到的沖量大小為3N·s，負號表示沖量方向向左，故C正確；D．對B球與A車的作用過程，滿足人船模型解得，，故D正確。故選BCD。8、AC【解析】由左手定則判斷出磁場的方向；根據(jù)洛倫茲力提供向心力得出粒子的周期，然后結(jié)合偏轉(zhuǎn)角求時間；若撤去磁場，粒子在電場中做類平拋運動，將運動分解.【詳解】A、設(shè)粒子帶正電荷，則受到的電場力的方向向下，洛倫茲力的方向向上，由左手定則可得，磁場的方向垂直于紙面向里.同理若粒子帶負電，則受到的電場力的方向上，洛倫茲力的方向向下，由左手定則可得，磁場的方向垂直于紙面向里；故A正確.B、撤去電場后，該粒子在磁場中做圓周運動，其運動的軌跡如圖：則：，則；由洛倫茲力提供向心力得：，則，粒子運動周期T，則，粒子的偏轉(zhuǎn)角θ，，所以；該粒子在磁場中的運動時間為：；故B錯誤.C、D、電場和磁場均存時，粒子做勻速直線運動qE=qv0B，聯(lián)立，可得，撤去磁場中，帶電粒子在電場中做類平拋運動，假設(shè)帶電粒子從ab邊射出場區(qū)，由運動學(xué)規(guī)律有：，，根據(jù)牛頓第二定律可得Eq=ma，聯(lián)立解得，帶電粒子沿ab方向運動距離x=v0t=2L，x大于ab邊長，故假設(shè)不成立，帶電粒子從bc邊射出場區(qū).故C正確，D錯誤.故選AC.【點睛】本題主要考查了帶電粒子在組合場中運動的問題，要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況，再通過受力情況分析粒子的運動情況，熟練掌握圓周運動及平拋運動的基本公式9、CD【解析】粒子無論帶何種電荷，電場力與洛倫茲力大小都相等，且Eq=qvB，故A錯誤；當(dāng)將板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍，場強變小，Eq＜qvB

粒子運動軌跡偏向極板；當(dāng)粒子為正電荷時，偏向上極板；當(dāng)粒子為負電荷時，偏向下極板，故B錯誤；據(jù)Eq=qvB

可知，將磁感應(yīng)強度和電場強度均變?yōu)樵瓉淼?倍，二力依然平衡，所以粒子仍做勻速直線運動，故C正確當(dāng)撤去電場，粒子可能在極板間做半圓周運動再出磁場，據(jù)在磁場的圓周運動的周期T=，粒子在板間運動的最長時間可能是，故D正確．故選CD10、AD【解析】AB.根據(jù)電容的決定式：知當(dāng)保持S不變，增大d時，電容減小，電容器的電量Q不變，由電容的定義式：知板間電勢差增大，則靜電計指針的偏角變大，故A正確，B錯誤CD.根據(jù)電容的決定式：知當(dāng)保持d不變，減小S時，電容減小，電容器極板所帶的電荷量Q不變，由電容的定義式：知板間電勢差增大，靜電計指針的偏角變大，故C錯誤，D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.電路圖見解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應(yīng)采用電流表外接法；另外為了擴大電壓表量程，應(yīng)用R0和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示；（2）[3][4]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；（3）[5]．當(dāng)滑動變阻器的阻值最大為9.0Ω時，電路中的電流最小，燈泡實際功率最小，由E=U+I（R+r）得U=-10I+4，作出圖線①如圖所示．由交點坐標(biāo)可得U1=1.78V，I1=221mA，P1=U1I1≈0.39W；12、①.②.0.899~0.902③.④.b⑤.2.9【解析】（1）[1]有電阻的決定式得電阻率為[2]由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為（2）[3]根據(jù)圖2所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示（3）[4]由實驗數(shù)據(jù)可知由此可知電流表分壓較大，為減小實驗誤差，電流表應(yīng)采用外接法，即S2處于位置b[5]根據(jù)歐姆定律，則有四、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、