2025屆延安市重點中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2025屆延安市重點中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、直流電動機(jī)M接在如圖所示的電路中，理想電壓表的示數(shù)是20V，理想電流表的示數(shù)是1.0A，限流電阻R=5.0Ω，則可知（）A.電動機(jī)的機(jī)械功率是20W B.電阻R消耗的電功率是5WC.電動機(jī)線圈的電阻是20Ω D.電動機(jī)產(chǎn)生的電熱功率是20W2、如圖所示，一個帶正電的球體M放在絕緣支架上，把系在絕緣絲線上的帶電小球N掛在橫桿上的P1處，當(dāng)小球N靜止時，絲線與豎直方向的夾角為θ．若將絲線懸點從P1移到P2處．則A.角θ變大，小球N帶正電B.角θ變小，小球N帶正電C.角θ變大，小球N帶負(fù)電D.角θ變小，小球N帶負(fù)電3、有一毫伏表，它的內(nèi)阻是100，量程為0.2V，現(xiàn)要將它改裝成量程為10A的電流表，則毫伏表應(yīng)（）A.并聯(lián)一個0.02的電阻B.并聯(lián)一個0.8的電阻C.串聯(lián)一個50的電阻D.串聯(lián)一個4900的電阻4、以下說法中，對甲乙丙丁四幅圖的描述錯誤的是A.如圖甲所示，導(dǎo)體棒垂直于磁場方向運(yùn)動，兩兩垂直時，則電動勢B.如圖乙所示，導(dǎo)線的運(yùn)動方向與導(dǎo)線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時，則電動勢C.如圖丙所示，線圈以恒定速度從圖示位置向上離開磁場過程中電動勢逐漸變大D.如圖丁所示，導(dǎo)體棒平動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為5、飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池提供能量．若一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA．若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V6、一束帶電粒子以同一速度vo并從同一位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，在磁場中它們的軌跡如圖所示．若粒子q1的軌跡半徑為r1，粒子q2的軌跡半徑為r2，且r2=2r1，q1、q2分別是它們的帶電量．則下列分析正確的是（）A.q1帶負(fù)電、q2帶正電，比荷之比為B.q1帶正電、q2帶負(fù)電，比荷之比為C.q1帶正電、q2帶負(fù)電，比荷之比為D.q1帶負(fù)電、q2帶正電，比荷之比為二、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、如圖所示為正方形，區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域有方向平行的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）．一帶電粒子從點沿方向射入磁場后經(jīng)過的中點進(jìn)入電場，接著從點射出電場．若不計粒子的重力，下列說法正確的是A.粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為正方形邊長的一半B.電場的方向是由指向C.粒子在點和點的電勢能相等D.粒子在磁場、電場中運(yùn)動的時間之比為8、如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中（）A.加速度為 B.下滑的位移為C.產(chǎn)生的焦耳熱為 D.受到的最大安培力為9、在真空中，電量為q1的點電荷產(chǎn)生的電場中有一個點P，P點與q1的距離為r，把一個電量為q2的檢驗電荷放在P點，它受的靜電力為F，則q1在P點產(chǎn)生的電場的電場強(qiáng)度的大小等于（）A. B.C. D.10、如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個電子（質(zhì)量為m，電荷量為q）從x軸上的O點以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直．電子在磁場中運(yùn)動一段時間后，從x軸上的P點射出磁場．則（）A.電子在磁場中運(yùn)動的時間為B.電子在磁場中運(yùn)動的時間為C.OP兩點間的距離為D.OP兩點間的距離為三、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）（1）某同學(xué)對表頭G進(jìn)行改裝，已知其滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻標(biāo)稱值Rg＝900Ω．先利用定值電阻R1將表頭改裝成1mA的電流表，然后利用定值電阻R2再將此電流表改裝成3V的電壓表V1（如圖所示）．則根據(jù)條件定值電阻R1＝______Ω，R2＝______Ω（2）改裝完畢后，用量程為3V，內(nèi)阻為2500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2對此電壓表從零開始全范圍的刻度進(jìn)行校準(zhǔn)．滑動變阻器R有兩種規(guī)格：A．滑動變阻器（0～20Ω）B．滑動變阻器（0～2kΩ）為了實驗中電壓調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器R應(yīng)選用______（填“A”或“B”）（3）完成圖乙中的校準(zhǔn)電路圖____要求：滑動變阻器的觸頭畫在開始實驗時的位置上）（4）由于表頭G上的標(biāo)稱值Rg小于真實值，造成改裝后電壓表的讀數(shù)會比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)______．（填“偏大”或“偏小”）12．（12分）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測量UH時，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計了如圖3所示的測量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號)之間四、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，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L=lm，—勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值為R=0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg.電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動過程中對原磁場的影響）(1)判斷金屬棒兩端a、b的電勢高低；(2)當(dāng)t=1.5s時重力對金屬棒ab做功的功率(3)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(4)在金屬棒ab從開始運(yùn)動的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量14．（16分）一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限．求：(1)判斷粒子的電性；(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點的坐標(biāo)(3)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時間是多少？15．（12分）如圖甲所示，質(zhì)量，邊長，電阻單匝正方形閉合線圈abcd放置在傾角的斜面上，保持靜止?fàn)顟B(tài)，勻強(qiáng)磁場垂直線圈平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化如圖乙所示，整個線圈都處在磁場中，重力加速度g取10m/s2．求：（1）時穿過線圈的磁通量；（2）4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）時，線圈受到的摩擦力。

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、B【解析】電動機(jī)消耗的總功率為：P="IU=20"W，選項AD錯誤；電阻R消耗的電功率為PR=125W="5"W，選項B正確；電動機(jī)不是純電阻電路，故不適用歐姆定律，故電動機(jī)線圈的電阻，電動機(jī)產(chǎn)生的電熱功率不是20W選項CD錯誤；故選B2、B【解析】小球M與N相互排斥，M、N帶同種電荷，M帶正電，N也帶正電；受力分析，小球N受重力mg，繩的拉力，庫侖力F，繩與豎直方向夾角為．可知，由于電荷N懸掛在P2點時距離大，庫侖力小，θ變小，故B正確，ACD錯誤；3、A【解析】電表的滿偏電流為：=0.002A；把它改裝成量程為10A的電流表需要并聯(lián)一個分流電阻；并聯(lián)電阻阻值為：=0.02Ω4、C【解析】A．圖甲所示，導(dǎo)體棒垂直于磁場方向運(yùn)動，B、l、v兩兩垂直時，根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計算公式可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv，故A正確，不符合題意；

B．如圖乙所示，導(dǎo)線的運(yùn)動方向與導(dǎo)線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時，速度v在垂直于導(dǎo)體棒上的分速度為vsinθ，則電動勢E=Blvsinθ，故B正確，不符合題意；

C．如圖丙所示，線圈以恒定速度v從圖示位置向上離開磁場過程中，有效切割長度先增大后減小，感應(yīng)電動勢先增大后減小，故C錯誤，符合題意；

D．如圖丁所示，導(dǎo)體棒平動切割磁感線時，導(dǎo)體棒垂直于磁場方向運(yùn)動，B、l、v兩兩垂直，所以產(chǎn)生的電動勢為Blv，故D正確，不符合題意。故選C。5、D【解析】設(shè)電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動勢，依題意有：E=800mV；I短=E/r，解得電源內(nèi)阻：，電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：；此時的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正確，ABC錯誤6、C【解析】通過圖示得出洛倫茲力的方向，根據(jù)左手定則得出電荷的電性，正電荷定向移動的方向與四指方向相同，負(fù)電荷定向移動的方向與四指方向相反．根據(jù)qvB＝m，得出半徑公式，通過半徑公式的得出荷質(zhì)比【詳解】q1向左偏，q2向右偏，根據(jù)左手定則知，q1帶正電，q2帶負(fù)電．根據(jù)半徑公式qvB＝m，知荷質(zhì)比，v與B不變，所以荷質(zhì)比之比等于半徑之反比，所以．故C正確，ABD錯誤．故選C【點睛】決本題關(guān)鍵掌握左手定則判斷磁場方向、電荷的運(yùn)動方向以及洛倫茲力方向的關(guān)鍵，以及掌握帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式二、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)“為正方形，區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域有方向平行的勻強(qiáng)電場”可知，考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動；粒子在電場中做類似平拋運(yùn)動，根據(jù)類似平拋運(yùn)動的分位移公式列式求解電場強(qiáng)度，根據(jù)分速度公式列式求解末速度；在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出臨界軌跡，結(jié)合牛頓第二定律和幾何關(guān)系分析即可【詳解】A、一帶電粒子從d點沿da方向射入磁場后經(jīng)過bd中點e進(jìn)入電場，由對稱性可知，粒子從e點進(jìn)入電場的速度水平向右，粒子的運(yùn)動軌跡的圓心角為90°，故粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為正方形邊長的一半，故A正確；B、由于粒子帶負(fù)電，進(jìn)入電場后彎向上方，受力向上，則電場方向就向下，由b指向c，故B錯誤；C、由于磁場對粒子不做功，所以de兩點的動能相等，但從e到b電場力做正功，動能增加，所以bd兩點的電勢能不相等，故C錯誤；D、在磁場中偏轉(zhuǎn)90°，時間，而在電場中運(yùn)動的時間，兩者比值為，故D正確【點睛】明確粒子的運(yùn)動規(guī)律，畫出運(yùn)動的軌跡是解題的關(guān)鍵8、BCD【解析】A、金屬棒ab開始做加速運(yùn)動，速度增大，感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流也增大，金屬棒受到的安培力增大；根據(jù)牛頓第二定律，有：，又，則：，所以加速度減小，即金屬棒做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動．故A錯誤B、由感應(yīng)電量計算公式可得，下滑的位移，故B正確C、根據(jù)能量守恒定律：產(chǎn)生的焦耳熱，故C正確D、當(dāng)金屬棒的速度大小為v時，金屬棒ab受到的安培力最大，所以安培力的最大值，故D正確9、BC【解析】AB．根據(jù)場強(qiáng)定義式得故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)點電荷周圍場強(qiáng)公式得故C正確，D錯誤。故選BC。10、AC【解析】由題意可知電子在磁場做勻速圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)過的圓心角為，所以運(yùn)動的時間，故A正確，B錯誤；根據(jù)半徑公式得：，根據(jù)幾何關(guān)系得：OP兩點間的距離，故C正確，D錯誤三、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、①.100；②.2910；③.A；④.；⑤.偏??；【解析】把電流表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)分流電阻，把嗲劉波改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電阻阻值；為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器；根據(jù)實驗電路應(yīng)用串并聯(lián)電路特點分析答題【詳解】(1)由圖示電路圖可知：R1=裝后電流表內(nèi)阻：把電流表改裝成電壓表，串聯(lián)電阻：；(2)為方便實驗操作滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的A；(3)電壓表從0開始全范圍的刻度進(jìn)行校準(zhǔn)，滑動變阻器應(yīng)選擇分壓接法，標(biāo)準(zhǔn)電壓表與改裝后的電壓表并聯(lián)，電路圖如圖所示：(4)表頭G上的標(biāo)稱值Rg小于真實值，改裝后的電流表內(nèi)阻偏小，改裝后的電壓表串聯(lián)電阻偏大，電壓表內(nèi)阻偏大，兩電壓表并聯(lián)，由于改裝后的電壓表內(nèi)阻偏大，通過改裝電壓表的電流偏小，改裝后電壓表指針偏角較小，造成改裝后電壓表的讀數(shù)會比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小【點睛】本題考查了電壓表與電流表的改裝，知道電表改裝原理，由于串并聯(lián)電路特點與歐姆定律可以解題；要掌握實驗器材的選擇原則12、①.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過導(dǎo)線相連（2）UH-I圖線如圖所示根據(jù)知，圖線的斜率為，解得霍爾系數(shù)為：k=1.5×10-3V?m?A-1?T-1（3）為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向b，S2擲向c，為了保護(hù)電路，定值電阻應(yīng)串聯(lián)在S1，E（或S2，E）之間四、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)0.7W(3)B=0.1T(4)QR【解析】（1）由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向，然后判斷電勢高低（2）x-t圖象中AB段為直線，說明從t=1.5s時開始金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動，由圖線斜率求出速度v，由P=mgv求t=1.5s時重力對金屬棒ab做功的功率（3）金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動時，安培力與重力二力平衡，推導(dǎo)出安培力的表達(dá)式，根據(jù)平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?）根據(jù)能量守恒定律和焦耳定律求解金屬棒ab在開始運(yùn)動的1.5s內(nèi)電路中產(chǎn)生的總熱量，再求R上產(chǎn)生的熱量【詳解】（1）由右手定則判斷；（2）金屬棒ab先做加速度減小的加速運(yùn)動，t=1.5s后以速度vt勻速下落由題圖乙知由功率定義得t=1.5s時，重力對金屬棒ab做功的功率：PG=mgvt=0.01×10×7W=0.7W（3）當(dāng)金屬棒勻速下落時，由共點力平衡條件得mg=BIL①金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLvt②則電路中的電流I=③由圖象可得vt=7m/s代入數(shù)據(jù)解得B=0.1T（4）在0?1.5s，以金屬棒ab為研究對象，根據(jù)動能定理得mgh-W安=mvt2-0④W安=0.455J對閉合回路由閉合電路歐姆定律得：E電=I（R+r）⑤則電阻R兩端的電壓U為：UR=⑥電阻R上產(chǎn)生的熱量QR=【點