河南省郑州市实验中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

河南省郑州市实验中学2025届物理高二上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、下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A.任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交B.电场线和磁感线都是闭合曲线C.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大2、在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了重要贡献，下列叙述正确的是A.库仑发现了电子B.安培发明了电池C.法拉第最早提出了电场的概念D.奥斯特首先发现了电磁感应现象3、如图所示，重为100N的物体P在大小为10N的水平拉力F的作用下，在10s内沿水平路面匀速前进了1m，则在这段时间内拉力对物体做功的平均功率为A.1W B.10WC.100W D.1000W4、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（）A.交流电流表A2的示数为0.1AB.变压器输出端交流电的频率为100HzC.电阻R上消耗的功率为200WD若电阻R变大，则电压表示数也增大5、如图所示，T和S是绕地球做匀速圆周运动两颗人造地球卫星，虚线为各自轨道，其中T为地球同步卫星．由此可以判定A.T卫星可以相对地面静止在天津的正上方B.T卫星的运行周期小于S卫星的运行周期C.T卫星的运行速率大于S卫星的运行速率D.T卫星、S卫星的运行速率均小于7.9km/s6、下列说法正确的是（）A.燃气灶使用的电子点火装置是通过高压放电的电火花点燃燃气，放电电极常做成球形B.有些合金如锰铜合金和镍铜合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来做电阻温度计C.灵敏的电流表在运输时为了防止表头损坏经常用导线把红黑两个接线柱接在一起D.把匝数很多原线圈串联在电路中，匝数较少的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器二、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、如图所示，电容器由平行金属板M、N和电介质D构成．电容器通过开关S及电阻及与电源E相连接。则（）A.M上移电容器的电容变大B.将D从电容器抽出，电容变小C.断开开关S，M上移，MN间电压将增大D.闭合开关S，M上移，流过电阻R的电流方向从B到A8、正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图甲所示的方式连接，R=200Ω，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则（）A.交流电压表的读数是311VB.交流电流表的读数是1.1AC.R两端电压随时间变化的规律是D.R两端电压随时间变化的规律是9、如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，则下列说法正确的是A.t1、t5时刻P线圈对桌面的压力小于P自身的重力B.t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同C.t3时刻线圈P有扩张的趋势D.t4、t6时刻P线圈的发热功率为010、关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是A.所有晶体都表现为各向异性B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化三、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）“研究平抛物体的运动”实验装置如图甲所示．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点．通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹（1）实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是______A．弹簧测力计B．刻度尺C．秒表（2）在此实验中，小球与斜槽间有摩擦_______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；调节斜槽使其末端的切线水平，如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间________（选填“相同”或“不同”）（3）如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹．已知小球是从原点O水平抛出的，经测量P点的坐标为（30cm，20cm）．g取10m/s2．则小球平抛的初速度v0=_________m/s（4）如图丙所示，在“研究平抛物体的运动”实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm．若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，g取10m/s2．某同学根据以上已知条件断言a不是抛出点，你认为他的说法是否正确？请说明理由________12．（12分）“测定电池的电动势和内阻”的实验中：(1)在如图甲所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于___________端（填“A”或“B”）(2)如图乙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(3)实验中如果将电压表并连在滑动变阻器的A、B两端，则理论上电动势的测量值和真实值关系E测________E真，内阻的测量值和真实值r测________r真（填“＜，＞，或=”）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）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；（2）电压表和电流表示数；（3）电阻R上所消耗的电功率；（4）从计时开始，线圈转过90°角的过程中，通过外电阻R的电量。14．（16分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源，导线电阻不计．现把一个质量m且电阻R的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒静止且紧压于导轨上．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，重力加速度取g．求：(1)画出导体棒ab受力分析图；(2)通过导体棒ab的电流大小；(3)导体棒ab所受的安培力大小和方向；(4)导体棒ab所受的摩擦力大小和方向15．（12分）如图所示，水平放置的平行金属导轨相距L=0.50m,左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1).ab棒中感应电动势的大小?(2).回路中感应电流的大小?(3).维持ab棒作匀速运动的水平外力F的大小及方向?

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、A【解析】A．任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特点，选项A正确；B．电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合的曲线，选项B错误；C．电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，选项C错误；D．电场线越密的地方，电场强度越大，由公式F=qE知同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布越密的地方，磁感应强度越大，同一试探电荷所受的磁场力不一定越大，还与电荷的运动方向与磁感应强度方向的夹角有关，选项D错误。故选A。2、C【解析】A.汤姆孙发现了电子，故A错误；B.伏打发明了电池，故B错误；C.法拉第最早提出了电场的概念，故C正确；D.法拉第首先发现了电磁感应现象，故D错误。故选：C3、A【解析】物体在10N的拉力下前进1m，所以拉力做的功：W=FS=10×1=10J；拉力的平均功率：．故A正确，BCD错误4、C【解析】根据I1：I2=n2：n1，输出电流为：I2=10I1=10A，电流表读数为有效值，故A错误；根据图乙得到交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，故B错误；输入电压的最大值为200V，故电压的有效值为200V，变压器的输入功率为：P1=U1I1=200V×1A=200W；理想变压器输入功率等于输出功率，故输出功率为200W，故C正确；若电阻R变大，电压表示数是不变的，故D错误；故选C【点睛】本题关键是根据图象得到瞬时值最大值，然后得到有效值，最后结合理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解5、D【解析】A项：地球同步卫星只能在赤道平面上空，所以不可能在天津的正上方，故A错误；B项：由公式得：，由于T卫星的半径大于S卫星的半径，所以T卫星的运行周期大于S卫星的运行周期，故B错误；C项：由公式得：，由于T卫星的半径大于S卫星的半径，T卫星的运行速率小于S卫星的运行速率，故C错误；D项：由公式可知，由于T卫星和S卫星的半径都大于地球的半径，所以两都的速率都小于第一宇宙速度7.9km/s，故D正确故选D6、C【解析】A.在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成针形，尖端放电，故A错误；B.有些合金如锰铜合金和镍铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故B错误；C.电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动，从而防止振针因撞击而弯曲变形，故C正确；D.根据变流比可知，把匝数较少的原线圈串联在电路中，匝数较多的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器，故D错误。故选C。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、BC【解析】，根据电容的决定式可知，当M向上移时，板间距离d增大，电容器的电容变小；当将D从电容器抽出，介电常数减小，电容器的电容变小，故A错误，B正确；断开开关S，M上移，电量不变，而电容减小，根据电容的定义式，可知电容器两端的电压增大，故C正确；闭合开关S，电压不变，M上移时电容减小，则由可知，电量Q减小,电容器放电，流过电阻的电流方向从A到B，故D错误．选BC.【点睛】根据电容的决定式，分析电容的变化．电容器的板间电压不变，根据电容的定义式，分析电容器电量的变化，即可判断电路中电流的方向8、BD【解析】A.最大值为311V，则有效值为，则A错误,B.电流的有效值为：，则B正确．C.D.由图知周期为T=0.02S，则，则电压随时间变化的规律是，则C错误，D正确.故选BD.考点：考查正弦式电流的图象和三角函数表达式【名师点睛】理解交流电电压表达式的物理意义，本题即可得到解决9、BC【解析】由图可知，Q中电流呈周期性变化，则P中会发生电磁感应现象，由楞次定律可得出线圈P的运动趋势，并依据电流的变化率来确定P中的感应电流大小，即可一一求解【详解】t1、t5时刻电流增大，其磁场增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，即它们有相互排斥的作用，则P线圈对桌面的压力大于P自身的重力，故A错误；t3、t5时刻，通过Q线圈的电流前者减小，后者增大，但它们的电流方向相反，根据楞次定律，则t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同，故B正确；t3时刻电流减小，线圈P产生感应电流，要阻碍磁通量减小，则P有扩张的趋势，故C正确；在t4时刻的Q的电流为零，但电流变化率最大，则P中感应电流最大，那么P线圈发热的功率不为0；在t6时刻的Q的电流最大，但电流变化率为零，则P中没有感应电流，那么P线圈发热的功率也为0，故D错误；故选BC【点睛】本题要注意灵活应用楞次定律，本题可以先判断P中电流方向，再根据电流间相互作用判受力方向，但过程复杂；而直接根据楞次定律的“增缩减扩”可能直观地得出结论10、CD【解析】单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项A错误；单晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属是多晶体，选项B错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，选项C正确；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化，选项D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、①.B②.不会③.相同④.⑤.该同学说法正确！由图可知：水平分位移相等，则时间间隔相等，若点为抛出点，则点竖直分速度为零，由于竖直方向为自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动规律，在连续相等时间内，位移之比为，但是图中不是这个比例，故点不是抛出点【解析】（1）研究平抛运动的规律，还需要刻度尺测量水平位移和竖直位移，故需刻度尺，故选项B正确，AC错误；（2）为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，小球与斜槽间的摩擦不会影响实验；小球每次滚下的初始位置不同，则平抛运动的初速度不同，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，可知小球每次在空中运动的时间相同；（3）由于竖直方向自由落体运动，则根据得，小球平抛运动的时间为：，根据水平方向匀速运动，则小球平抛运动的初速度为：；（4）该同学说法正确.由图可知：水平分位移相等，则时间间隔相等，若点为抛出点，则点竖直分速度为零，由于竖直方向为自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动规律，在连续相等时间内，位移之比为，但是图中不是这个比例，故点不是抛出点【点睛】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解12、①.A②.1.5③.1.0④.=⑤.＞【解析】（1）滑动变阻器在开始时应调节到使电路中电流最小的位置；（2）由图可知，图象由纵坐标交点为电动势；根据图象的斜率绝对值表示内电阻可求得内电阻（3）将电压表并连在滑动变阻器的A．B两端，误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻，则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况【详解】（1）为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为右半部分；故滑片应接到A端；（2）在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率绝对值代表的是电源的内阻的大小．U-I图可知，电源的电动势E=1.5V；U-I图象斜率的绝对值等于内阻，所以；（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的．而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值【点睛】本题考查实验的连接和数据的处理等内容，要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求，并能正确根据图象得出电动势和内电阻四、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)e=50