2025届广东省揭阳市华侨高级中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2025届广东省揭阳市华侨高级中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项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、质量不等的两个物体，从相同高度处做自由落体运动，下列说法正确的是（）A.下落的时间不同B.落地的速度不同C.下落的加速度不同D.落地时重力势能的变化量不同2、如图所示的皮带传动装置中，右边两轮粘在一起且同轴，A、B、C三点均是各轮边缘上的一点，半径，皮带不打滑，则：A、B、C三点线速度、向心加速度的比值分别是A.：：：1：2：：：1：4B.：：：2：2：：：2：4C.：：：1：2：：：2：4D.：：：2：2：：：2：23、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v-t图象，图中数据均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力.下列说法正确的是A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B.MN和PQ之间的距离为v1（t2-t1）C.磁场的磁感应强度为D.金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t3-t1）4、如图示为一质点做直线运动的v﹣t图象．下列说法正确的是（）A.3s末，质点的速度方向和加速度方向都发生变化B.3s末，质点的速度和加速度均为零C.在3s～9s内，质点的位移大小为12mD.质点在4s时的加速度大于在8s时的加速度5、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线，则（）A.电阻的阻值为5ΩB.电池内阻是0.2ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是15WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为15W6、相互平行的光滑导轨上放置一导体棒，整个装置放在匀强磁场中，如图所示，当接通电源时导体棒受到向左的磁场力，则这个匀强磁场的方向可能是A.垂直于纸面向外B.平行于纸面向左C.垂直于纸面向里D.平行于纸面向右二、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、如上图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷，现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相同的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的是（）A.两粒子带同种电荷 B.两粒子带异种电荷C.到达M、N时两粒子速率仍相等 D.到达M、N时两粒子速率不相等8、如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动．线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表．线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过60°时的感应电流为I．下列说法中正确的有A.电流表的读数为2IB.转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为C.线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为D.从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为9、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变10、如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入，它们分别落在A、B、C三点，下列说法正确的是A.落在C点的小球带正电B.落在A点的小球带正电C.三个小球在电场中运动的时间相等D.三个小球到达极板时的动能关系为三、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）学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s；(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=___mm(2)滑块1碰前的动量p1=___：两滑块碰撞后的总动量p2=___（计算结果保留两位有效数字）；(3)p1与p2的大小有差异，其原因是_____。12．（12分）如图1是用游标卡尺测量时的刻度图，为20分度游标卡尺，读数为：_________cm；图2中螺旋测微器的读数为：________mm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）电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小．测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量m1=15.0g的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质m0=10.0g，匝数n=10，下边长l=10.0cm的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，如图18甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势E=1.5V，内阻r=1.0Ω．开关S闭合后，调节可变电阻使理想电压表示数U=1.4V时，R1=10Ω，此时天平正好平衡．g=10m/s2，求：（1）线圈下边所受安培力的大小F，以及线圈中电流的方向；（2）矩形线圈的电阻R；（3）该匀强磁场磁感应强度B的大小14．（16分）电路如图（甲）所示，定值电阻R=3Ω，电源的路端电压U随电流I的变化图线如图（乙）所示，闭合电键S，求：（1）电源的电动势E和内电阻r；（2）电源的路端电压U；（3）电源的输出功率P。15．（12分）如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt．求：（1）线框中的电流强度为多大？（2）t时刻线框受的安培力多大？

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】解：ABC、根据自由落体运动的规律，从相同高度处下落，物体的加速度都等于重力加速度，所以下落所用时间相同，落地时速度相同，故选项A、B、C都错误D、由于两个物体的质量不相等，故落地时重力势能的变化量不相同，故D正确故选D【点评】本题关键是明确自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，同时要知道重力做功等于重力势能的减小量，基础题目2、C【解析】根据“皮带传动”可知，本题考查匀速圆周运动的物理量的关系，根据和，结合传动过程线速度相等、转动问题角速度相等列式分析.【详解】因为A、B两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内A、B两点转过的弧长相等，即：.由知；：:1又B、C是同轴转动，相等时间转过的角度相等，即：，由知，：：2所以：：：：1：2，再根据得：：：：2：4【点睛】由知线速度相同时，角速度与半径成反比；角速度相同时，线速度与半径成正比;由结合角速度和线速度的比例关系，可以知道加速度的比例关系.3、C【解析】（1）根据楞次定律判断感应电流的方向；（2）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长和MN和PQ之间的距离；（3）由图知，金属线框进入磁场做匀速直线运动，重力和安培力平衡，可求出B．（4）由能量守恒定律求出热量【详解】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向．故A错误．由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，所以金属框的边长：L=v1（t2-t1）．MN和PQ之间的距离要大于金属框的边长，故B错误．在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力：mg=BIL；；又L=v1（t2-t1）联立解得：．故C正确．金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgL=mgv1（t2-t1）;金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流，所以金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t2-t1）．故D错误；故选C【点睛】本题电磁感应与力学知识简单的综合，培养识别、理解图象的能力和分析、解决综合题4、C【解析】AB．在v﹣t图象中，斜率代表加速度，在0﹣6s内斜率不变，故加速度不变且不为零，故AB错误；C．在3s～9s内，质点的位移大小为故C正确；D．在v﹣t图象中，斜率代表加速度的大小，在8s时的斜率大于4s时的斜率，故质点在4s时的加速度小于在8s时的加速度，故D错误；故选C。5、C【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的总功率【详解】由图线a斜率倒数的大小求出电池组的内阻．故A错误．由图线b斜率倒数的大小求出电阻的阻值．故B错误．将该电阻接在该电池组两端，电路中电流I=1A，路端电压为U=15V，电池组的输出功率P出=15W．故C正确．由图线a读出电源的电动势E=20V．当外电阻等于电池内阻时，该电池组的输出功率最大，电池组的最大输出功率．故D错误．故选C【点睛】本题考查读图的能力．对于图象，往往从数学上斜率、截距、交点等知识来理解其物理意义6、A【解析】A.由图可知导体中的电流向下，根据左手定则四指向下，大拇指向左指，则掌心朝里，可知磁场的方向垂直于纸面向外是可能的．故A正确；B.如磁场方向平行于纸面向左，磁场力垂直纸面向里．故B错误；C.如磁场方向垂直于纸面向里，则磁场力向右．故C错误；D.如磁场方向平行于纸面向右，磁场力垂直纸面向外，故D错误；故选A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】AB．由轨迹看出，点电荷左侧的带电粒子受到中心电荷的排斥力，与中心点电荷电性相同；右侧的带电粒子受到中心电荷的吸引力，与中心点电荷电性相反，则两粒子带异种电荷，故A错误，B正确；CD．由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差UPM=UPN，电场力对两个带电粒子做功大小相等，而从P到M的粒子电场力总功为负功，从P到N的粒子电场力总功为正功，根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率vM＜vN。故C错误，D正确。故选BD。【点睛】本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向要能判断出带电粒子所受的电场力大体方向。电场力做功与初末位置间电势差成正比。8、BCD【解析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值，再求解有效值，即可得到电流表的读数；磁通量的最大值Φm=BS．由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值Em，由公式Em=nBSω求解Φm．通过电阻R的电荷量根据公式q=求解；热量根据焦耳定律求解【详解】A项：由题有：I=Imcos，则得感应电流的最大值Im=2I，有效值I有=，则电流表的读数为，故A错误；B项：感应电动势的最大值Em=Im（R+r）=2I（R+r），又Em=nBSω，磁通量的最大值Φm=BS，联立解得：Φm=，故B正确；C项：线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量Q=，故C正确；D项：从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量，故D正确故应选：BCD【点睛】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及瞬时值与最大值之间的关系，对于交变电流，求解热量、电功和电功率要用有效值，对于正弦式电流最大值是有效值的倍9、BD【解析】A.电子以速度v垂直进入磁场后，受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，方向时刻变化，选项A错误；B.磁场对电子的作用力即洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，选项B正确；C.电子做匀速圆周运动，它的速度方向时刻在变化，选项C错误；D.洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，所以电子的动能始终不变，选项D正确。故选BD。10、BD【解析】C．小球在电场中做类平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，根据可知，C错误；AB．根据偏转位移相等则，可知C的电场力方向向下，A的电场力方向向上，所以A带正电，C带负电，B不带电，A错误B正确；D．根据受力分析可知根据动能定理知，C的合力最大，则C球合力做功最多，A球合力做功最小，可知C球动能增加量最大，A球动能增加量最小，初动能相等，所以三个小球到达极板时的动能关系为，D正确。故选BD。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、①.4.50mm②.③.④.存在空气阻力【解析】(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，其示数为：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑块1的速度为所以滑块1碰前的动量[3]碰后滑块1、2的速度为两滑块碰撞后的总动量；(3)[4]p1与p2的大小有差异，其原因是滑块运动过程中有空气阻力存在。12、①.1.375②.0.700【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在