2025年北京师范大学蚌埠附属学校物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025年北京师范大学蚌埠附属学校物理高二上期末学业水平测试模拟试题
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、如图所示，长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为v，则此时细线对小球拉力的大小为（　　）

A.mg B.
C. D.
2、关于磁场和电场的认识，下列说法正确的是（ ）
A.电流元在某处不受安培力，该处一定没有磁场
B.电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同
C.电场线起于正电荷终止于负电荷，磁感线起于N极终止于S极
D.同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小
3、以MN为直径O为圆心的半圆弧上有M、N、P三点，如图所示，其中∠MOP＝ ，在MN两处各放置一条通有等大电流的长直导线垂直穿过半圆弧面，方向如图，这时O点的磁感应强度大小为B1．若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，则B2与B1之比为（　　）

A.3：1 B.：2
C.1：1 D.1：2
4、有两个匀强磁场区域，宽度都为L，磁感应强度大小都是B，方向如图所示，单匝正方形闭合线框由均匀导线制成，边长为L导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区．规定线框中感应电流逆时针方向为正方向．则线框从位置I运动到位置II的过程中，图所示的感应电流i随时间t变化的图线中正确的是（　　）

A. B.
C. D.
5、如图所示，水平放置的平行板电场，上极板接地，下极板带正电，从板间电场的左边缘P点可连续水平打出完全相同的带负电的液滴，其初速度都为v0，垂直进入电场区域，若某液滴恰落在B点位置，其速度大小为v，液滴落在下极板后电量即被吸收，则之后的另一液滴落在下极板时，下列说法正确的是

A.可能仍落在B点
B.可能落在C点
C.落在下极板时的速度将大于v
D.落在下极板时的速度将小于v
6、图中MN是某静电场中的一条水平电场线，曲线ABC为一电子在该电场中的运动轨迹（B在电场线上），下列说法中正确的是（　　）

A.M点电势低于N点电势
B.电子在B点受电场力方向水平向左
C.电子一定做匀变速曲线运动
D.电子在A点的电势能比在C点的电势能大
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、竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成（两段圆弧相切于N点），小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）

A.若加竖直向上的匀强电场，则小球能通过P点
B.若加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点
C.若加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球不能通过P点
D.若加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球不能通过P点
8、如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上，此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑，若物体与墙壁之间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为（）

A. B.
C.G D.
9、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=30°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则( )

A.两板间电压的最大值 B.CD板上可能被粒子打中区域的长度
C.粒子在磁场中运动的最长时间 D.能打到N板上的粒子的最大动能为
10、如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是(　　)

A.0～1s内线圈的磁通量不断增大
B.第4s末的感应电动势为0
C.0～1s内与2～4s内的感应电流相等
D.0～1s内感应电流方向为顺时针
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）某中学为了探究额定功率为 4W、额定电压为 4V 的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：
A.电压表V1（0～1V，内阻 2kΩ）
B电压表V2（0～15V，内阻 15kΩ）
C.电流表A（0～1A，内阻约 1Ω）
D.定值电阻R1＝6kΩ
E.定值电阻R2＝16kΩ
F.滑动变阻器R（0～10Ω， 额定电流 2A）
G.学生电源（直流5V，内阻不计）
H.开关、导线若干
（1）为了减小实验误差，电压表应选用____，定值电阻应选用____（均用序号字母填写）；
（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图___；

（3）根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U 与电压表读数UV的关系 U＝___．若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是____

12．（12分）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线处于同一平面内，让线框向右平动，线圈产生感应电流的方向是_____

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，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
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】在最低点,根据牛顿第二定律得,F−mg=，
解得F=mg+.故ABC错误，D正确
故选D.
2、D
【解析】电流元在某处不受安培力，可能是电流方向与磁场方向平行，该处不一定没有磁场，选项A错误；正电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同，负电荷受电场力方向和所在位置电场方向相反，选项B错误；电场线起于正电荷终止于负电荷或者无穷远，磁感线在磁体的外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项C错误；导线受到的磁场力与导线的放置方式有关，同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小，选项D正确；故选D.
3、B
【解析】依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，O点合磁感强度大小为：

则B2与B1之比为

A.3：1与分析不相符，故A项与题意不相符；
B.：2分析相符，故B项与题意相符；
C.1：1与分析不相符，故C项与题意不相符；
D.1：2与分析不相符，故D项与题意不相符
4、C
【解析】在阶段，感应电流的大小，方向为逆时针方向；在阶段，感应电流的大小，方向为顺时针方向；在阶段，感应电流的大小，方向为逆时针方向。故C项正确，ABD三项错误。
5、D
【解析】液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量减小，由知板间电压减小，则板间场强E减小，由牛顿第二定律知液滴的加速度会变化，以此分析各个选项即可.
【详解】液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量Q减小，由知板间电压U减小，则板间场强E减小，液滴受重力、电场力，由牛顿第二定律知： 减小.
A、B、竖直方向：偏转量，y不变a减小，所以t增大，水平方向：x=v0t增大，所以落在B的右侧，故A、B错误；
C、D、竖直方向：，a减小，所以vy减小，落在下极板时的速度：减小，故C错误，D正确.
故选D.
【点睛】本题考查了液滴在电场中的运动，解决的思路还是类平抛运动的方法，但要明确哪些量在变化，哪些量不变.
6、B
【解析】AB．电子受力方向指向电子运动轨迹凹的一侧，故电子在B点受电场力方向向左；电子带负电，受力方向沿电场线相反方向，所以电场线的方向向右，M点的电势高于N点的电势，故A错误，B正确；
C．只有一条电场线，不能得到静电场为匀强电场，故粒子受力不一定恒定，那么，粒子不一定做匀变速运动，故C错误；
D．电场线方向向右，所以A点电势高于C点电势，负电荷在电势高处电势能小，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、AC
【解析】应用动能定理求出小球到达P点的速度，小球恰好通过P点时轨道对球的作用力恰好为零，应用动能定理与牛顿第二定律分析答题
【详解】设M、P间的高度差为h，小球从M到P过程由动能定理得：，，小球恰好通过P点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，r=2h；
A、若加竖直向上的匀强电场E（Eq＜mg），小球从M到P过程由动能定理得：，解得：，则：，小球恰好通过P点，故A正确；
B、若加竖直向下匀强电场，小球从M到P过程由动能定理得：，解得:，则：，小球恰好通过P点，故B错误；
C、若加垂直纸面向里的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向下，则:，小球不能通过P点，故C正确；
D、若加垂直纸面向外的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向上，则：，小球对轨道有压力，小球能通过P点，故D错误；
故选AC.
【点睛】本题是一道力学综合题
8、AC
【解析】物块在竖直方向受到竖直向下的重力和摩擦力作用，二力平衡，故

物块在水平方向上受到力F和墙壁给的支持力，二力平衡，故

根据牛顿第三定律可得物块对墙面的压力为

滑过程中物块受到的是滑动摩擦力，所以

故AC正确，BD错误。
9、ACD
【解析】画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示，

A.当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打CD板上，可知粒子半径r=L，在加速电场中，根据动能定理

在偏转磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得

可得两板间电压的最大值，故A正确；
B.设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系

解得，则可得粒子打中区域的长度

故B错误；
C.粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的最大圆心角，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故C正确；
D.当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能为，根据洛伦兹力提供向心力可得
qvB=m
解得能打到N板上的粒子的最大动能为，故D正确
10、AD
【解析】0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确．第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误．0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误．用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确
考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等

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.（或） ②.D（或） ③.如图所示：
④. ⑤.C
【解析】（1）由于小灯泡的额定电压为4V，若选15V量程，则量程太大，所以应选A，但需要进行改装为U=4V量程的电压表；
根据欧姆定律和串并联规律应有：U=，
解得：R=6kΩ，所以定值电阻应选D；
（2）实验要求电压从零调，说明变阻器应采用分压式接法；
根据纯电阻功率P=,灯泡的电阻R==4Ω，电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：

（3）根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为U=UV+U1=UV+；
整理得：
由于灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率,在P−U2图象中，斜率逐渐变小，所以可知，只有选项C可能是正确的；
故选C.
12、顺时针方向
【解析】电流的方向向上，由安培定则可知线框所在处的磁场的方向垂直于纸面向里，当线框向右运动时磁场减小，则穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框内产生的感应电流沿顺时针方向

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N