2025届陕西省西安市第二十五中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2025届陕西省西安市第二十五中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是（）A.把R2的滑片向左移动 B.把R2的滑片向右移动C.把R1的滑片向左移动 D.把开关S断开2、下列说法中正确的是()A.电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B.在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电C.奥斯特提出了分子电流假说D.首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培3、有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小4、下列关于电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（）A.电荷在电场中一定受到电场力的作用B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用C.同一电荷所受电场力小的地方，该处电场强度不一定弱D.同一运动电荷所受洛伦兹力小的地方，该处磁感应强度一定弱5、下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是A. B.C. D.6、如图所示，矩形abcd的ad、bc边长为2L，ab、cd边长为L。一半径为L的半圆形区域（圆心O在bc中点）内有方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子从b点以速度v0沿bc方向射入磁场，粒子恰能通过d点。不计粒子的重力，则粒子的速度v0大小为A. B.C. 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、下图所示的各电流不是交流电的是：（）A. B.C. D.8、如图所示的回旋加速器可将质子的速度从零加速到v，获得的最大动能为Ek。若保持匀强磁场B不变，加速静止的氘核（H），在不考虑相对论效应的情况下有A.氘核可加速到B.氘核的最大动能为2EkC.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为1︰2D.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为2︰19、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端与滑动变阻器R连接，当R=10Ω时，交流电压表示数为10V。图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻不能忽略，下列说法正确的是（）A.0.02s时，R两端的电压瞬时值为零B.电阻R上的电功率为10WC.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）D.当滑动变阻器触头向下滑动时，电压表示数变小10、如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个相同的灯泡，A灯泡串接一个理想二极管D，则（）A.开关S闭合瞬间，A灯不亮B.开关S闭合瞬间，B灯泡立即亮C.开关S断开瞬间，A灯泡闪亮一下后熄灭D.开关S断开瞬间，a点电势低于b点电势三、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）把一个面积为5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是________Wb12．（12分）描绘标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线．要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到3V，且便于操作．已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个，导线若干（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图1所示，则读数为_____Ω（3）该实验的电路图应选用图2中的_____．（填字母代号）（4）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图3所示．如果将这个小灯泡接到电动势为2.0V，内阻为10Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是_____W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，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的匀强电场后，系统开始运动．已知MN、PQ间电势差为U．不计A，B两球间的库仑力，两球均视为点电荷．试求：(1)开始运动时，带电系统的加速度大小；(2)A球刚运动到PQ位置时的速度大小；(3)带电系统从静止开始向右运动的最大距离14．（16分）一个质量为m，电荷量为q的带负电的带电粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ为该磁场的边缘，磁感线垂直于纸面向里.带电粒子射入时的初速度与PQ成角，且粒子恰好没有从MN射出，如图所示.（1）求该带电粒子的初速度v0.（2）求该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x.15．（12分）如图所示，与水平面成θ=37°角的光滑轨道间距为L=0.4m，轨道上有一质量为m=0.04kg,电阻为R=3Ω的金属棒ab，电源电动势为E=6V，电路中其他电阻不计，ab棒静止在轨道上，当磁感强度的方向分别为：(1)竖直向上、(2)垂直轨道平面向上时，分别求出其大小?(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)

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、A【解析】AB．要使尘埃P向下运动，则其受到的电场力应该减小，即电容器两极板间电压应该减小，故R2的滑片应该向左移动，选项A正确，B错误；C．由于电容器在直流电路中相当于断路，故滑动R1的滑片对电容器两极板的电压没有影响，选项C错误；D．断开开关，则电容器相当于直接接在电源两端，其极板间电压增大，尘埃向上运动，选项D错误。故选A。2、B【解析】电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD错误；3、C【解析】磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向；用来表示磁场强弱的物理量；故A正确；磁感应线的切线方向表示磁场的方向，也与磁感应强度的方向相同，其疏密表示磁感应强度的大小，故D答案正确；电流能够产生磁场，其磁感应强度的方向与与电流的方向有关，即满足安培定则，故B正确；而磁感应强度的大小与方向是磁场自身的属性，与放在磁场中的电流受力的情况无关，故C是错误的；因本题选错误的选项，故答案为C.4、A【解析】A、电荷只要在电场中就会受到电场力作用，运动电荷在磁场中，与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，故A正确，B错误；C、根据知，同一电荷越小，则越小，故C错误；D、根据得，F与v、B的大小和方向都有关，故同一运动电荷所受洛伦兹力小的地方，该处磁感应强度不一定弱，故D错误【点睛】考查电场力、洛伦兹力与电场线及磁场线的方向关系，掌握左手定则，注意与右手定则的区别，理解洛伦兹力产生的条件5、D【解析】本题考查直导线周围磁场的分布情况，可根据安培定则得出磁场的形状并能画出不同面上的平面图【详解】通电直导线的磁感线是由导线为中心的一系列同心圆，且导线与各圆一定是相互垂直的，故D正确，ABC错误【点睛】在电磁学中应注意空间想象能力的培养，要学会由立体图画出平面图，只有这样才能顺利求解一些电磁场中的力学问题6、D【解析】粒子沿直径飞入，根据径向对称特点确定圆心，如图所示：根据几何关系：解得：连接，根据几何关系：解得：这里我们简单提供一种计算的计算方法：联立方程解得：洛伦兹力提供向心力：解得：，D正确，ABC错误。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、BD【解析】大小方向均随时间做周期性变化的电流为交流电；而方向不变的电流为直流电【详解】由图可知，AC中的电流的大小和方向都不断变化，故电流为交流电；B中的电流的大小时刻在变，但是电流的方向不变，故电流为直流电；D中的电流的大小和方向都不变，故电流也为直流电；故选BD.8、AC【解析】A.粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据得射出时速度：氘核质量时质子的2倍，电荷量相等，所以氘核可加速到，故A正确；B.质子的最大动能为，则氘核的最大动能为：故B错误；C.根据周期公式有：，则有：，因质量数之比为1：2，而电量之比为1：1；加速氘核的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为1：2；故C正确，D错误；故选：AC。9、BC【解析】A．0.02s时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，此时R两端的电压瞬时值不为零，故A错误；B．电压表的读数为R两端的电压，电阻R上的电功率故B正确；C．根据乙图可知，线圈从平行于磁场方向开始转动，故R两端的电压u随时间t变化的关系为余弦函数，R两端电压的最大值Um=U=10

V角速度所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）故C正确；D．当滑动变阻器触头向下滑动时，R增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，故D错误。故选BC10、CD【解析】AB．闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电流，则此时AB灯都不亮，故AB错误；C．稳定后，线圈相当于导线，所以B灯亮，A灯不亮，开关S断开瞬间，线圈中电流减小，则产生自感电动势，由楞次定律可知，b端相当于电源正极，此时二极管为正向电流，线圈也二极管，灯A组成回路，则A灯泡闪亮一下后熄灭，且a点电势低于b点电势，故CD正确。故选CD。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、10-3【解析】[1]当线圈转动至与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量变大Φ=BS=2.0×10-2T×5.0×10-2m2=1.0×10-3Wb【点睛】解决本题的关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大。12、①.A②.8.0③.C④.0.1【解析】（1）为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；（2）欧姆表的电阻等于指针的读数与档位的乘积；（3）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择电路图；（4）在I-U图象中做出等效电源的伏安特性曲线，两图象的交点为灯泡的实际工作点，由图读出电流值和电压值则可求得功率【详解】（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻A；（2）欧姆表读数为：8×1=8.0Ω；（3）灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，应选图C所示电路；（4）在对应的I-U图象中作出电源的伏安特性曲线如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则由图可知，电压U=1.0V，电流I=0.1A，则功率P=UI=1.0×0.1=0.1W【点睛】要熟记电学实验基本要求：伏安法测电阻时注意电流表内外接法的选择方法，当待测电阻值远小于电压表内阻时，电流表用外接法；当待测电阻值远大于电流表内阻时，电流表用内接法．在要求电流或电压值从零调时，滑动变阻器应用分压式，此时应选阻值小的变阻器四、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)(3)【解析】(1)开始运动时，带电系统的加速度，根据牛顿定律有：解得：(2)从开始运动，到A球刚运动到PQ位置，根据动能定理：解得：(3)带电系统向右运动分三段：B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场．设A球离开PQ的最大位移为x，由动能定理得：解得：所以：14、(1)；（2）【解析】（1）带电粒子的运动轨迹如图所示根据几