2025届河北省石家庄市精英中学物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

2025届河北省石家庄市精英中学物理高二第一学期期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()A.A点和B点电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点，静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小2、如图，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为()A.1：1：1 B.1：2：3C.3：2：1 D.3、当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量的负试探电荷时，测得该点的场强（）A.大小为2E，方向与E相同 B.大小为2E，方向与E相反C.大小为E，方向与E相同 D.大小为E，方向与E相反4、如图所示，有一带电粒子（不计重力）贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子恰沿①轨迹从B板边缘飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板正中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（）A. B.C. D.5、温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量一定相同的是A.内能 B.分子平均动能C.分子势能 D.分子平均速率6、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是（）A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ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、质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）A.B.C.D.8、关于电磁波，下列说法正确的有()A.电磁波不包含可见光B.电磁波不可以在真空中传播C.电磁波可以传递信息和能量D.不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同9、如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处固定一带电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷所受的电场力，Ep表示点电荷在a点的电势能。现将B板稍微向下移动，使两板间的距离增大，则（）A.电容C减小B.F增大C.φa增大，Ep增大D.电流计中有电流由Q流向P10、三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（）A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里三、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）某同学测量一节干电池的电动势和内阻，现有待测电池、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流2A）、开关各一个、导线若干．为了防止实验测量时数据过密（即要求电压变化范围相对大一些），另外还配有一个定值电阻R0（阻值为1Ω、额定功率为5W）(1)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整_______(2)该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了图所示的U－I图像，则电源的电动势E＝______V，电源内阻r＝_____Ω(3)在上述实验过程中存在系统误差．在下图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是______（选填选项下面的字母）A、B、C、D、12．（12分）用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内电阻(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U－I图象，得实验结果如图甲所示．根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω.(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中)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，两根足够长的固定平行光滑金属导轨间的距离L1=1m，导轨平面与水平面的夹角θ=，整个导轨平面内存在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，在导轨的底端连接一个阻值为R=0.5Ω的电阻．一根质量m=1kg、电阻不计、垂直于导轨放置的金属棒甲通过平行于导轨平面的绝缘轻绳和一个质量M=1kg、边长L2=0.8m、电阻r=0.32Ω的正方形线框乙相连，轻绳绕过固定在天花板的光滑轻质定滑轮．线框乙下方存在磁感应强度大小也为B=0.5T的有界匀强磁场，线框乙的下边距离磁场的上边界h=4.8m，磁场宽度大于线框边长．开始时用外力作用于金属棒甲，使整个系统处于静止状态，然后撤去外力，系统从静止开始运动，线框乙进入磁场时恰好做匀速运动．已知g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：（1）线框乙刚开始运动时轻绳对金属棒甲的拉力大小；（2）线框乙刚进入磁场时的速度大小以及从开始释放到线框乙刚进入磁场的过程中电阻R上产生的焦耳热；（3）线框乙从刚开始进入到完全进入磁场的过程中，线框乙中产生的焦耳热14．（16分）如图甲，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R=2Ω的电阻，导轨间距为L=0.2m，导轨电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。一根电阻r=0.2Ω的导体棒ab置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨方向在PQ和MN之间运动，其速度图像如图乙所示（余弦函数曲线），求：(1)导体棒产生感应电动势的瞬时值表达式(2)整个电路在1min内产生的电热15．（12分）在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示．求:(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向

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、C【解析】A．A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，故A错误B．根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，则电场强度不同，故B错误C．从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，故C正确D．C点和D点在同一个等势面上，负电荷在CD两点电势能相等；负电荷从C点沿直线CD移至D点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大原来的值，故D错误2、C【解析】粒子在磁场中运动的周期的公式为，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°，所以偏转角为90°的粒子的运动的时间为，偏转角为60°的粒子的运动的时间为，偏转角为30°的粒子的运动的时间为；所以有，C正确；故选C【点睛】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹；2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系3、C【解析】电场强度由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故选C。4、B【解析】粒子做平抛运动解得解得故选B。5、B【解析】内能从微观的角度来看，是分子无规运动能量总和的统计平均值．在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量．温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，温度一定相同，分子平均动能一定相同，由于体积不一定相同，构成的分子或原子不一定相同，所以其他不一定相同．B正确6、C【解析】由题意可知考查安培力作用下的平衡问题，由左手定则和力的平衡条件计算可得【详解】若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ，故选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意【点睛】受力分析时可以把立体空间关系转化为平面关系，利用正交分解计算可得二、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、AB【解析】A．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。B．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。C．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。D．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。故选AB.8、CD【解析】电磁波可以传递信息和能量，包含可见光，电磁波可在真空中传播，不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同，故选项AB错误，CD正确。故选CD。9、AD【解析】A．电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压U保持不变，随B极板下移两极板之间的距离增大，根据知，电容C减小，故A正确；D．根据知，电荷量Q减小，电路中存在放电电流，电流方向从Q到P，故D正确；B．根据可知两极板之间的电场强度E减小，故点电荷所受电场力F=qE减小，故B错误；C．由于电场强度E减小，故UAa减小，由于UAB=UAa+UaB所以UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0，即φB=0，又UaB=φa-φB所以φa=UaB变大，因a处是负点电荷，则它的电势能会变小，故C错误。故选AD。10、AC【解析】考查了安培定则，磁场的叠加【详解】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加．由于通过三条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的的合磁感应强度垂直纸面向外，在c处垂直纸面向里，且。故选AC【点睛】通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱．磁场不但有大小而且有方向，方向相同则相加，方向相反则相减．并根据矢量叠加原理来求解三、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.或②.1.5V③.0.6Ω④.A【解析】（1）实物电路图如图；或（2）由U－I图像可得电源的电动势E＝1.5V，电源内阻（3）在测量电路中，由于电压表的内阻不是无穷大，导致电压表有分流，通过电源的实际电流大于安培表的电流，即在电流表读数相同的情况下，无误差时通过电源的电流值比有误差时偏大，而当外电路短路时的短路电流不变，如图所示；则图线A正确；12、(1)y＝－2x＋1.51.52(2)0.27W【解析】(1)设直线方程为y＝ax＋b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直线方程为：y＝－2x＋1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E＝IR＋Ir＝U＋Ir，对比图象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.(2)作出U＝E－Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.30A，工作电压为0.90V，因此小灯泡的实际功率为：P＝UI＝0.30×0.90W＝0.27W.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）8N；（2）4m/s，3.2J；（3）1.6J【解析】(1)设线框乙刚开始运动时轻绳对金属棒甲的拉力大小为F，系统刚释放的瞬间，线框乙和金属棒甲均无速度，故二者均不受安培力作用．分别对线框乙和金属棒甲受力分析，由牛