2025届山东省青岛市黄岛区开发区致远中学物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2025届山东省青岛市黄岛区开发区致远中学物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：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、如图原来不带电的金属球A的半径为R，将带电量为Q的正点电荷移到球外距球心距离为r的地方，将A球接地则（）A．A球仍不带电B．球心处的电场强度为0C．球上距Q越近的地方电势越低D．该点电荷在球心处产生的电场的场强大小等于02、如图所示，长方形abcd的长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以e为圆心eb为半径的圆弧和以O为圆心Od为半径的圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(eb边界上无磁场)磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=2×10-3C的带正电粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域，则下列判断正确的是（）A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C．从Od边射入的粒子，出射点分布在ab边D．从ad边射人的粒子，出射点全部通过b点3、在下列物理量中，属于矢量的是（）A．电势 B．电场强度 C．电势差 D．电容4、如图所示的电路中，两个电压表的内阻均为，定值电阻的阻值为，电压表示数为，示数为，则定值电阻的阻值为（）A． B． C． D．5、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C．电势最低处P点的电场强度为0D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点6、一个钢球做自由落体运动，取g=10m/s2，则3s末钢球的速度大小为（）A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s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、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A．电阻R两端的电压保持不变B．初始时刻穿过线圈的磁通量为0.4WbC．线圈电阻r消耗的功率为4×10﹣4WD．前4s内通过R的电荷量为4×10﹣4C8、边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位置图象规律与这一过程不相符的是()A． B． C． D．9、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等10、一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()A．电动机消耗的总功率为UIB．电动机消耗的热功率为C．电源的输出功率为EID．电源的效率为1－三、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）在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中，平行板电容器充电后断开电源，用导线将平行板电容器的一板与静电计小球相连，另一板与静电计外壳相连．（1）此时静电计直接测量的是（_____）A．电容CB．电荷量QC．两板间的电势差UD．两板间场强E（2）下述做法可使静电计张角减小的是（_____）A．增大两板间距B．减小正对面积C．插入有机玻璃板D．插入金属板12．（12分）下图各仪器的读数：（螺旋测微器）为___mm，(量程为0.6A的电流表)为___A四、计算题：本题共2小题，共26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）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量与一定的能量相对应，其中为真空中光速。（1）已知某单色光的频率为，波长为，该单色光光子的能量，其中为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量。（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用表示。一台发光功率为的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。（3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力。一个质量为的探测器，正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为，太阳的质量为，太阳单位时间辐射的总能量为。设帆面始终与太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。14．（16分）如图所示，水平放置的平行金属板A、B之间有匀强电场，质量为m=5×10-8kg的带电粒子以v0=2m/s的速度从两板中间水平进入，已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，A板电势高于B板电势。（1）当AB间加电压UAB=500V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场带电粒子的电性，电荷量为多少？（2）两极板间所加电压为多大时？带电粒子恰能沿极板边缘飞出。15．（12分）某高中校区拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为如题图所示：AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。一带电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界时速度为2v0，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点。已知OP间距离为d，粒子质量为m，电量为q，粒子自身重力忽略不计。试求：(1)P、M两点间的距离；(2)粒子返回O点时速度的大小；(3)磁感强度的大小。

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、B【解析】

金属球在点电荷Q附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。最终达到静电平衡，在金属球内部场强处处为零，整个金属球是一个等势体。根据电场的叠加原理分析点电荷Q在金属球球心处激发的电场场强.【详解】A、当金属球接地时，由于静电感应，金属球的右侧将带上负电荷，而左侧不带电，所以接地后断开，金属球带负电;故A错误.B、金属球处于静电平衡状态，金属球内部的场强处处为零，则电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向;故B正确.C、金属球处于静电平衡状态，整个球是一个等势体，所以金属球右侧表面的电势等于左侧表面;故C错误.D、点电荷Q在金属球球心处激发的电场场强,方向向左;故D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键是理解并掌握静电平衡导体的特点，知道处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面，且整个导体是等势体.2、D【解析】

粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，得到：r=mvqB=根据几何关系，可得：虚线的四边形是菱形，则从ao边射入的粒子，出射点全部从b点射出；从od边射入的粒子，形成以r为半径的圆弧，从点o射入的从b点出去，因边界上无磁场，粒子到达bc后应做直线运动，即全部通过b点，故D正确；ABC错误；故选D。3、B【解析】

ACD．电势、电势差、电容只有大小没有方向，是标量，ACD错误；B．电场强度既有大小也有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量，B正确。故选B。4、C【解析】

根据串联电路中电压与电阻成正比，可知电阻两端的电压为8V，所在支路的电流为，两端的电压为，中的电流为，所以，C正确．5、B【解析】

由U=Ed知，φ-x图象的斜率等于电场强度，P点切线的斜率为0，则知电势最低处P点的电场强度为0，说明Q1和Q1在P点产生的场强大小相等、方向相反，由分析知，Q1一定大于Q1．故AC正确；两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷一定是正电荷，故B错误；根据顺着电场线电势逐渐降低，则知Q1和Q1之间各点的电场方向都指向P点，故D正确．此题选择错误的选项，故选B.6、D【解析】

根据v=gt可知3s末钢球的速度大小为：v3=gt3=10×3m/s=30m/s，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、AC【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故A正确；初始时刻穿过线圈的磁通量Φ="nBS=0.2×200×0.0001"Wb=0.004Wb，故B错误；由法拉第电磁感应定律E=n=n=100××0.02V="0.1"V，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为I==A="0.02"A，所以线圈电阻r消耗的功率P=I2R=0.022×1W=4×10﹣4W，故C正确；前4s内通过R的电荷量Q="It=0.02×4"C="0.08"C，故D错误．考点：法拉第电磁感应定律、电功、电功率、导体切割磁感线时的感应电动势点评：穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定的，与匝数无关．楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．当然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率．同时磁通量变化的线圈相当于电源．8、ACD【解析】

感应电动势，则E与x成正比，故A错误，B正确；线框匀速运动F外=F安=BIL，感应电流为：，感应电动势为：E=BLv，得到外力为：,有效长度为：，可得：，B、R、v一定，则F外∝x2，故C错误；外力的功率为：，P外∝x2，故D错误．所以B正确，ACD错误．9、BD【解析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？10、AD【解析】

电动机消耗的总功率应该用P=IU来计算，所以总功率为IU，所以A正确；电动机消耗的热功率应该用P=I2R来计算，所以热功率P=I2R，所以B错误．电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出=UI．故C错误．电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为，所以D正确．故选AD.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）C（2）CD【解析】

（1）静电计直接测量的是两板间的电势差U，故选C．（2）A．因电容器带电量Q一定；故若增大两板间距，根据可知，C减小，由Q=CU可知，U变大，选项A错误；B．减小正对面积，则C减小，由Q=CU可知，U变大，选项B错误；C．插入有机玻璃板，则C变大，由Q=CU可知，U变小，选项C正确；D．插入金属板，则相当于d减小，则C增大，由Q=CU可知，U变小，选项D正确．【点睛】本题是电容器动态变化分析的问题，根据电容的决定式和电容的定义式综合分析，是常用思路．12、2.1500.42【解析】

螺旋测微器读数为