安徽省阜阳市2025届物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

安徽省阜阳市2025届物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，矩形线圈与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的边匀速转动，磁场只分布在边的左侧，磁感应强度大小为，线圈面积为，转动角速度为，匝数为，线圈电阻不计，下列说法正确的是（）A.将原线圈抽头向下滑动时，灯泡变暗B.线圈转动过程中，线圈最大磁通量为C.图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D.若线圈转动的角速度变为，则变压器原线圈电压的有效值为2、如图所示，虚线为匀强电场的等势线，一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后，运动轨迹如图所示，已知小球受到的重力不能忽略，则下列有关说法中正确的是()A.小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能B.若小球从a点向b点运动，则动能和电势能的和一定增加C.若小球从b点向a点运动，则重力势能和电势能的和一定减小D.根据图中信息不能确定小球在a、b两点的电势能大小3、关于下列物理史实与物理现象，说法正确的是（）A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释B.β衰变中产生的β射线实质上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.发生α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，且常常伴有γ射线产生，γ射线是原子核衰变过程中的质量亏损即减少的质量4、如图所示是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起了．我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是（）A.这种焊接方法的原理是电流的磁效应B.线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快C.线圈中的电流是很强的恒定电流D.待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反5、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd过圆心沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（）A.小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动B.当小球运动到c点时，洛仑兹力不是最大C小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能增大6、如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷．达到静电平衡后，()A.a端的电势比b端的高B.b端的电势比d点的低C.a端的电势不一定比d点的低D.杆内c处场强的方向由a指向b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、一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点，图像记录的是粒子受洛伦兹力的大小F与粒子运动速度大小v的关系。M、N各代表一组F、v的数据，已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直。其中可能正确的有（）A.B.C.D.8、如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存区域内，电场的场强为E，方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是A.粒子在运动过程中速率不变B.带有电荷量为的负电荷C.粒子沿圆周逆时针运动D.粒子沿圆周顺时针运动9、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大10、如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（）A.粒子带负电B.粒子做圆周运动的半径为C.粒子的电量为D.粒子在磁场中运动的时间为三、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）在练习使用多用电表的实验中，（1）某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图所示。以下是接下来的测量过程：a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔c．将选择开关旋到“×1”挡d．将选择开关旋到“×100”挡e．将选择开关旋到“×1k”挡f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是________（填写步骤前的字母）。（2）重新测量后，指针位于如图所示位置，被测电阻的测量值为____Ω。（3）如图所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为Ig=100μA，电池电动势为E=1.5V，则该欧姆表的表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____kΩ。（4）为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用如图所示的电路。电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。①用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的____（选填“红”或“黑”）表笔。②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到的关系如图所示。不计此时多用电表的内阻。则Ry＝___Ω，电源电压U＝___V。12．（12分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来________（2）如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.四、计算题：本题共3小题，共38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）如图所示，一对光滑的平行金属导轨（电阻不计）固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L，左端接有阻值R的电阻，一质量m、长度L的金属棒MN放置在导轨上，棒的电阻为r，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速运动，保持外力的功率为P不变，经过时间t导体棒最终做匀速运动．求：（1）导体棒匀速运动时的速度是多少？（2）t时间内回路中产生的焦耳热是多少?14．（16分）电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0＝3Ω（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？15．（12分）如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m、电量为+q的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与x的正方向成45°角。当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同。求(1)粒子从O点射入磁场时的速度v；(2)匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B；(3)粒子从O点运动到P点所用的时间。

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、D【解析】变压器原线圈匝数发生变化时，据原副线圈的电压关系可得副线圈两端电压的变化，从而分析灯泡亮度的变化．据磁通量概念可知线圈的最大磁通量．线圈在中性面时，线圈中磁通量的变化率为零；线圈在垂直中性面位置时，线圈中磁通量的变化率最大．据线圈的面积、磁场的磁感应强度、线圈转动的角速度可得线圈中产生感应电动势的最大值，由交流电有效值的规定可得变压器原线圈电压的有效值【详解】A：将原线圈抽头向下滑动时，原线圈匝数减少，据可得，变压器的输出电压增大，灯泡会变亮．故A项错误B：据磁通量概念可知，线圈转动过程中，线圈的最大磁通量为BS．故B项错误C：图示位置时，线圈处于中性面，矩形线圈中磁通量的变化率为零．故C项错误D：若线圈转动的角速度变为，则线圈中产生感应电动势的最大值．线圈产生的电流半个周期是正弦交流电，半个周期没有电流；据交流电有效值的规定可得，解得：．变压器原线圈电压的有效值．故D项正确2、A【解析】由运动轨迹可知合力方向，从而可知电场力向上，由做功与能量的转化关系可分析各选项【详解】由运动轨迹可知合力方向指向轨迹的凹向，从而可知电场力向上，若电荷从a运动到b，则合力做正功，动能增加，即小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能，故A正确；从a到b，重力势能增大，则动能和电势能的和应该减小，故B错误；因只有重力和电场力做功，若小球从b点向a点运动，合力做负功，则动能减小，则电势能和重力势能之和增大，故C错误；若由a到b，电场力做正功，则电势能减小，故D错误．故选A【点睛】应熟记做曲线运动的物体所受的合力方向的特点是：做曲线运动的物体所受的合力方向大致指向曲线的凹侧3、A【解析】A．光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释，符合客观事实，故A正确；B．β衰变中产生的β射线是电子，产生机理是原子的核内的质子转化为一个中子和电子，不是原子核外的电子挣脱束缚而形成的，故B错误；C．根据爱因斯坦的光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系不是正比关系，故C错误；D．发生α衰变时原子核内2个质子和2个中子作为一个整体被抛了出来，所以生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少2，且常常伴有γ射线产生，故D错误。故选择A选项。4、B【解析】恒定电流不能在工件中产生感应电流，频率很高，磁通量变化快，产生感应电动势较大，磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同【详解】A、B项：高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，故A错误，B正确；C项：恒定电流不能在工件中产生感应电流，故C错误；D项：若磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，故D错误故选B【点睛】本题考查了电磁感应现象在生产和生活中的应用，注意要会分析应用的原理5、B【解析】电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识和功能关系解题即可【详解】电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45∘，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”，速度最大A.由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，故A错误；B.由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，这个位置洛伦兹力最大．故B正确；C.从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少．故C错误；D.小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增加后减小.故D错误故选B.6、B【解析】ABC．达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φd＞φb=φc=φa故AC错误，B正确；D．由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强处处为零，选项D错误故选B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、BD【解析】已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直，所以粒子在M点的洛伦兹力为在图像中，M的斜率为，N的斜率为，当M点对应的速度vM的方向也与磁场方向垂直时，两斜率相等，如果M点对应的速度vM的方向与磁场方向不垂直时，M的斜率小于N的斜率，故BD正确。故选BD。8、AC【解析】AB．带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做圆周运动，可知带电粒子受到的重力和电场力一定平衡，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相同，可知带电粒子带正电；根据电场力和重力大小相等，得：mg=qE解得：因粒子所受的洛伦兹力为向心力，则粒子一定做匀速圆周运动，速率不变，故A正确，B错误；CD．粒子由洛仑兹力提供向心力，由左手定则可知粒子沿逆时针方向做圆周运动，选项C正确，D错误；故选AC。9、AC【解析】A．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。10、AB【解析】A．由题意可知，粒子离开磁场时的速度方向与平行，则粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力垂直于向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：故B正确；C．洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：故C错误；D．粒子转过圆心角：粒子做圆周运动的周期：粒子在磁场中的运动时间：故D错误；故选AB。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.dafb②.2200③.35kΩ④.红⑤.200⑥.8【解析】(1)[1]考查多用电表的操作步骤，自然是：先将选择开关旋到“×100”挡；后欧姆调零，即将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔；再测量，将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔；最后归位，即旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔。所以操作顺序是：dafb(2)[2]图2中指针读数为22.0，由（1）可知：欧姆表倍率为×100，故被测电阻的测量值为

0Ω×100=2200Ω(3)[3]当电流计满偏时，欧姆表显示外电阻为零，故该欧姆表的内阻为：电流计电流I=30μA时，由闭合电路欧姆定律可得：表盘上30μA刻度线对应的电阻值为：(4)①[4]由图可得：a点相连的为正极，故连接多用电表的红表笔；②[5][6]根据图4所示电路图，由闭合电路欧姆定律可得：结合图像可知Ry=200Ω，U=8V12、①.(1).②.(2).1.5③.1.0【解析】电压表测量路端电压，滑动变阻器与电流表串联，接线如图所示（2）由电源图线与纵轴的交点为电动势，图线的斜率为电源的内阻，由图可知电源的电动势为，内阻为四、计算题：本题共3小题，共38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、（1）；（2）【解析】（1）金属棒在功率不变的外力作用下，先做变加速运动，后做匀速运动，此时受到的安培力与F二力平衡，由法拉第定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系式，再由平衡条件求解速度；（2）t时间内，外力F做