四川省乐山一中2025届物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

四川省乐山一中2025届物理高二上期末学业水平测试模拟试题注意事项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、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，取重力加速度为g。整个装置处于匀强磁场中，在导体棒中通以垂直纸面向外的恒定电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，且匀强磁场的磁感应强度取最小值，则关于磁感应强度B的大小和方向，下列说法正确的是A.大小为，方向为水平向右 B.大小为，方向为竖直向下C.大小为，方向为垂直斜面向下 D.大小为，方向为沿着斜面向上2、下列对能量转化的描述，正确的是（）A.电暖气工作时，电能转化为动能B.汽油发动机运转时，电能转化为化学能C.雨滴下落过程中，部分动能转化为重力势能D.水力发电机工作时，水的部分机械能转化为电能3、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图3所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大4、两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5:1，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为，则为A.5：2 B.5：6C.5：4 D.5：95、一个木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑动，有四位同学作出它的受力情况如图所示，其中正确的是（）A.A B.BC.C D.D6、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：2二、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、有固定绝缘光滑挡板如图所示，A、B为带电小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的力F作用于B时，A、B均处于静止状态．现若稍改变F的大小，使B向左移动一段小距离（不与挡板接触），当A、B重新处于平衡状态时与之前相比（）A.A、B间距离变小B.水平推力力F减小C.系统重力势能增加D.系统电势能将减小8、图是应用光敏电阻设计的实验电路，闭合开关后，用光照向光敏电阻，发现光强增加时，灯变得更亮，下列分析正确的有（）A.光敏电阻的阻值随光强的增加而增大B.光敏电阻的阻值随光强的增加而减小C.灯变得更亮，说明电路中的总电阻变小D.灯变得更亮，说明电路中的总电阻变大9、自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻连入电路，与定值电阻、小灯泡（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，无光照时。若将照射的光照强度减弱，则A.小灯泡变暗B.光敏电阻消耗的功率先增大后减小C.电源输出功率一直减小D.当时，小灯泡与电阻消耗的总功率最大10、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知A.反映电源内部的发热功率Pr变化的图线是aB.电源电动势是4VC.电源内阻是2ΩD.当电流为0.5A时，外电阻一定为6Ω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）自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______。12．（12分）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为__________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）如图甲所示，为质谱仪的原理图。质量为m的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点。测得G、H间的距离为d，粒子受到的重力忽略不计。求：(1)粒子的电荷量；(2)若偏转磁场半径为r=的圆形磁场，且与M、N相切于G点，如图乙所示，粒子进入磁场的速度不变，要使粒子仍能打到H点，那么，圆形区域内匀强磁场的磁感应强度应为多大？14．（16分）如图所示，在电子枪右侧依次存在加速电场，两水平放置的平行金属板和,竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为，两平行金属板的板长、板间距离均为,荧光屏距两平行金属板右侧距离也为。电子枪发射的质量为、电荷量为的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点。不计电子进入加速电场前的速度及电子重力。(1)求电子进入两金属板间时的速度大小;(2)若两金属板间只存在垂直纸面向外的匀强磁场(如图)，求电子到达荧光屏的位置与点距离的最大值和此时磁感应强度的大小;(3)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为，电子会打在荧光屏上某点，该点距点距离为，求此时与的比值。15．（12分）ab、cd为间距d=1m光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为θ=30°，导轨电阻不计，ac、bd间都连接有一个R=4.8Ω的电阻，如图所示．空间存在磁感应强度B0=2T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向上．将一根金属棒放置在导轨上距ac为x0=0.5m处，金属棒的质量m=0.5kg，电阻r=0.8Ω．现闭合开关K将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac平行且与导轨接触良好．已知当金属棒从初始位置向下滑行x=1.6m到达MN处时已经达到稳定速度，金属导轨足够长，g取10m/s2．则：（1）开关处于闭合状态时金属棒的稳定速度是多少？（2）开关处于闭合状态时金属棒从释放到运动至MN处的过程中，忽略电流变化引起的电磁辐射损失，连接在ac间的电阻R上产生的焦耳热是多少？（3）开关K断开后，若将由静止释放金属棒的时刻记作t=0，从此时刻开始，为使金属棒中不产生感应电流，可让磁感应强度按一定规律变化．试写出磁感强度B随时间t变化的表达式

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】对导体棒受力分析，受重力mg、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，当安培力平行斜面向上是，安培力最小，由公式可知，此时磁感应强度最小，由平衡可得得由左手定则可知，磁场方向为垂直斜面向下。故选C。2、D【解析】A．电暖器工作时，电能转化为热能，故A错误；B．汽油发动机运转时，化学能转化为机械能，故B错误；C．雨滴下落过程中，部分重力势能转化为动能，故C错误；D．水力发电机工作时，水的部分机械能转化为电能，故D正确3、A【解析】当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，接在电路中的电阻变大，总电阻也变大，总电流变小，内电压变小，输出电压变大（V表读数变大），U1变小，U2变大，I2变大，A表读数变大，选项A正确4、C【解析】两个球相互吸引，则带异种电荷，则接触带电的原则是总电荷平分，根据得出接触后再放回原处的库仑力大小【详解】它们在相距一定距离时相互作用力为；两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力，则F1：F2为5：4，故选C.【点睛】解决本题的关键是掌握接触带电的原则，总电荷平分，同时要注意原来的电荷的电性，以及掌握库仑定律的公式.5、A【解析】物块竖直方向受重力、地面的支持力；水平方向受拉力F，因水平面光滑，故无摩擦力，A对6、B【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故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、BCD【解析】A．对A受力分析，如图；由于可知，当B向左移动一段小距离时，斜面对A的支持力减小，库仑力减小，根据库仑定律可知，AB间距离变大，选项A错误；B．对AB整体，力F等于斜面对A的支持力N的水平分量，因为N减小，可知F减小，选项B正确；C．因为AB距离增加，则竖直距离变大，则系统重力势能增加，选项C正确；D．因为AB距离增加，电场力做正功，则电势能减小，选项D正确；故选BCD.8、BC【解析】光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，闭合回路总电阻减小，电流变大，灯变得更亮，故选项BC正确点睛：光敏电阻是可变电阻，本题相当于动态分析问题，分析部分与整体的关系是关键9、AC【解析】A．光照减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，变暗，A正确；B．由令，则当且仅当时取等号，但光照减弱光敏电阻阻值R增大，故消耗的功率在最大值右边一直减小，故B错误；C．由电源的输出功率为：因，则输出功率不能取最大值，在最高点右侧随R的增大而逐渐减小，C正确；D．由可知，（R1+RL）为定值电阻，当R取最小时电路的电流最大，此时最大，选项D错误；故选AC。10、BCD【解析】A．根据直流电源总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI-I2r，可知反映Pr变化的图线是c，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线b，故A错误；B．图线a的斜率等于电源的电动势，由得到，故B正确；C．由图，当I=2A时，Pr=8W，由公式Pr=I2r得，r=2Ω，故C正确；D．当电流为0.5A时，由图读出电源的功率PE=2W；由代入得到R=6Ω，故D正确。故选BCD。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).正电(2).负电【解析】[1][2]．自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。12、116，42.12【解析】螺旋测微器固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为：0.01×11.5mm=0.115mm，所以最终读数为：8mm+0.115mm=8.115mm；游标卡尺的主尺读数为42mm，游标尺上第6个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.02×6mm=0.12mm，所以最终读数为：42mm+0.12mm=42.12mm【名师点睛】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标尺读数，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，在读可动刻度读数时需估读，注意二者读数的差别四、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)粒子经过电场加速，由动能定理得进入磁场后做匀速圆周运动，由洛沦兹力提供向心力由几何知识得圆的半径由以上各式解得(2)设圆形磁场的圆心O与H的连线与MN的夹角为，则设粒子在圆形磁场中作圆周运动的轨道半径为，由几何知识得由洛伦兹力提供向心得由以上各式解得14、(1)(2),(3)【解析】(1)设电子经电场加速后进入偏转场区的速度大小为v0，由动能定理得：①解得：②(2)偏转场区中只有匀强磁场时，电子进入磁场区受洛仑兹力作用做匀速圆周运动，经磁场偏转后，沿直线运动到荧光屏．磁场的磁感应强度越大，偏转越大，电子偏转的临界状态是恰好从上板的右端射出，做直线运动到达荧光屏．它的位置与O点距离即为最大值ym，如图所示电子做圆周运动，由牛顿第二定律得：③根据图示，由几何知识得：④⑤解得：,⑥由②③解得：⑦(3)偏转区内只有匀强电场时，电子进入偏转区做匀加速曲线运动，如图所示离开偏转电场时沿电场方向的位移：速度方向偏转角设为θ，打到荧光屏的位置距O点的距离：⑧解得：15、（1）2m/s（2）1.125J（3）【解析】（1）当金属棒受到的安培力与重力沿斜面的分力相等时，导体棒受到的合力为零，导体棒做匀速直线运动，速度最大，达到稳定状态，由安培力公式及平衡条件即可求出棒下滑的最大速度（2）由能量守恒定律求解电阻上产生的焦耳热（3）为使金属棒中不产生感应电流，