河北省鹿泉县第一中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

河北省鹿泉县第一中学2025届物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的游泳运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是A.观众 B.泳池中的水C.游泳运动员 D.看台2、图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生的磁场近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是A.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小B.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变C.只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变D.只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小3、如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角．金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（）A.金属杆中感应电流的方向是由N流向MB.电路中感应电流大小始终减小C.M点电势低于N点电势D.电路中通过的电量为4、如图所示，用弹簧秤竖直向上拉水平地面上的物块，物块受到的重力为20N．若弹簧秤的示数为5N，则地面对物块的弹力是（）A.15N，方向竖直向上B.15N，方向竖直向下C.20N，方向竖直向上D.20N，方向竖直向下5、原来静止的氕核（）、氘核（）、氚核（）混合物经同一电场加速后，平行于金属板方向射入平行板电场内，经过此电场后的偏转角关系正确的是（）A.氕核（）偏转角最大 B.氘核（）偏转角最大C.氚核（）偏转角最大 D.三种粒子偏转角一样大6、下列可视为做平抛运动的物体是（）A.升空的火箭 B.树上落下的果实C.投向篮框的篮球 D.水平飞行的飞机释放的物体二、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，质谱仪由两部分区域组成，左侧M、N是对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧是磁感应强度大小为的另匀强磁场．一束带电粒子不计重力由左端射入质谱仪后沿水平直线运动，从点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的、两个位置，、、三点在同一条整直线上，且则下列说法正确的是A.两束粒子的速度都是B.甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷C.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为4：3D.若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两束粒子的电荷量比为4：38、两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()A.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O时，加速度为零，速度最大D.电子通过O后，速度越来越小，一直到速度为零9、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则A.所有粒子都不会打到两极板上B.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C.运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D.只有t＝(n＝0,1,2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场10、如图所示，金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab运动，下列判断正确的是A.若ab向右运动，则磁场可能竖直向上且减小B.若ab向左运动，则磁场可能竖直向上且减小C.若ab向右运动，则磁场可能竖直向上且增大D.若ab向左运动，则磁场可能竖直向上且增大三、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）某学校实验小组研究匀变速直线运动，如图所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz，通过刻度尺测量并计算回答下列问题：(1)打计数点2时，小车速度为_____m/s；（结果保留两位有效数字）(2)打计数点1时，小车的速度为_____m/s；（结果保留两位有效数字）(3)小车运动的加速度大小为_____m/s2.（结果保留两位有效数字）12．（12分）在探究电磁感应现象的实验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，实验中所用电流表量程为电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种应选用_____Ω的电阻(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入．由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向如图1所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏，则线圈的绕线方向是图2所示的_______图(填“左”或“右”).(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向______偏(填“左或“右”).(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接．在开关闭合线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转．由此可以推断,线圈A中铁芯向上拔出,能引起电流表指针向____偏转(填“左”或“右”).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，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)电源的输出功率(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向；14．（16分）如图所示，相距为D、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，A）点垂直y轴进入第Ⅰ象限，经Op上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限．求：（1）离子在金属板M、N间的运动速度；（2）离子的比荷；（3）离子在第Ⅰ象限的磁场区域和无场区域内运动的时间之比15．（12分）能量转化和守恒是自然界的一条普遍规律，在电磁感应现象中也不例外：(1)如图所示，两根光滑的长直金属导轨MN、PQ平行置于同一水平面上，导轨间距为L，电阻不计，NQ处接有阻值为R的电阻。长度也为L，阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下以速度v匀速向右运动且与导轨保持良好接触：①求ab所受安培力的大小FA；②证明：外力的功率P外与感应电流的功率P电相等；并简要说明：在上述电路中，能量是如何转化的？(2)如图所示，在水平面上固定两光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为L，导轨的电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。长度均为L、电阻均为r、质量分别为m1、m2的两根金属杆ab、cd垂直导轨置于导轨上。开始时ab杆以初速度v0向静止的cd杆运动，最终两杆达到共同速度。求cd杆由静止至达到共同速度的过程中回路中产生的电能，小王同学的解法如下：对于ab、cd两杆组成的系统，由动量守恒定律得由能量转化和守恒定律可知，回路中产生的电能等于系统减少的机械能，故你认为小王的解法是否正确？如不正确，请给出正确的解法。

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】“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看做是静止的，该图片是运动的游泳运动员被摄影师当做静止的，而用镜头跟踪，故参考系是游泳运动员A．观众，与结论不相符，选项A错误；B．泳池中的水，与结论不相符，选项B错误；C．游泳运动员，与结论相符，选项C正确；D．看台，与结论不相符，选项D错误；2、A【解析】电子被加速电场加速，由动能定理得：电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律得：解得：AB．增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，由可知，轨道半径r变小，故B错误，A正确；CD．只增大电子枪的加速电压U，由可知，轨道半径变大，故CD错误；3、B【解析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针，所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故A错误；B.设MN在回路中的长度为L，其接入电路的电阻为R=rL，根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得，感应电流的大小为：，由于B、ω、r都是定值而L减小，所以电流I大小始终减小，故B正确；C.由于导轨电阻不计，所以路端电压为零，即MN两点间的电压为零，M、N两点电势相等，故C错误；D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻R逐渐减小，不能根据计算通过电路的电量小于，故D错误4、A【解析】根据题目要求地面对物块的弹力可知，要对P受力分析，考查的是受力分析以及平衡条件的应用，对P进行受力分析，P受重力、支持力及拉力三力；根据平衡条件求解支持力的大小【详解】对P受力分析，P受重力、地面支持力、弹簧秤的拉力三个力的作用；根据平衡条件：N+F＝mg；得：N＝mg﹣F＝20﹣5＝15N，方向竖直向上【点睛】正确地对物体受力分析和应用平衡条件，恰当地选用采用整体法和隔离法对物体进行受力分析是关键5、D【解析】粒子由初速为零，经电压为U电场加速，在加速过程中，只有电场力做的功为qU，由动能定理得解得粒子经匀强电场偏转，偏转电场长为L，场强为E，进入偏转电场做类平抛运动，结合平抛运动规律解题，水平方向竖直方向由平抛运动规律得则可知，偏转角与带电粒子的电荷量、质量等无关，故D正确。故选D。6、D【解析】A．升空火箭，受到推力作用，不仅受重力作用，故A错误；B．树上落下的果实，速度方向不是水平方向，故B错误；C．投向篮筐的篮球，速度方向不是水平方向，故C错误；D．水平飞行的飞机释放的物体，由于重力远大于空气阻力，可近似看成平抛运动，故D正确。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、ABC【解析】A．粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，则，得，故A正确；B．由题意，得比荷，比荷与半径成反比，因为故甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷，故B正确；C．若甲、乙两束粒子电荷量相等，，故C正确；D．若甲、乙两束粒子的质量相等，，故D错误8、CD【解析】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故AB错误；C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．故C正确；D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零．故D正确【点睛】本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性；同时要能够结合力与运动的关系进行分析9、ABC【解析】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零【详解】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，该粒子竖直方向的分位移最大，该粒子恰好从上极板边缘飞出，则其他粒子没有达到上极板边缘，故所有粒子最终都不会打到极板上，AB正确D错误；t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为，设竖直方向最大速度为vym，则根据分位移公式有，由于，故有，故有，C正确【点睛】本题关键根据正交分解法判断粒子运动，明确所有粒子的运动时间相等，t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，然后根据分运动公式列式求解10、AD【解析】根据“磁场的变化使杆ab运动”可知，本题考查电磁感应的动力学问题，根据楞次定律可判断感应电流的方向，左手定则判断通电导体所受的安培力方向；当穿过回路的磁通量均匀变化时，回路中产生的是恒定电流，进行分析推断.【详解】A、B、当磁感应强度B方向向上并减小时，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为逆时针方向俯视，杆中的感应电流方向是从b到a，由左手定则可知，安培力的方向向右，使杆向右运动，故A正确，B错误；C、D、当磁感应强度B方向向上并增大时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为顺时针方向俯视，杆中的感应电流方向是从a到b，由左手定则可知，安培力的方向向左，使杆向左运动，故C错误，D正确；故选AD.【点睛】当磁感应强度B变化时，根据楞次定律(增反减同)判断感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律分析感应电流大小如何变化；由左手定则判断金属棒所受的安培力方向.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).0.40(2).0.16(3).2.4【解析】(1)[1]根据匀变速直线运动的规律，打计数点2时，小车的速度等于1、3两点间的平均速度，可得：v2＝＝0.40m/s(2)[2]根据匀变速直线运动的规律，打计数点3，小车的速度等于2、4两点间的平均速度，可得：v3＝＝0.64m/s又v2＝，解得：v1＝0.16m/s(3)[3]根据逐差法△x＝aT2可得：a＝＝＝＝2.4m/s212、①.20②.左③.左④.右【解析】（1）由闭合电路欧姆定律，则有：RΩ＝15×103Ω，R1＞R．不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻（2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图2中左图所示（3）若将条形磁铁S极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏（4）由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减弱，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转，由此可知，当B中的磁通量减小时，电流计指向右偏；当将线圈A中铁芯向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向右偏转四、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)5.75W；(2)0.06N，