内蒙古自治区阿拉善左旗高级中学2025年物理高二上期末学业水平测试试题含解析.doc

内蒙古自治区阿拉善左旗高级中学2025年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、真空中两个完全相同的金属小球，分别带+3Q和-Q的电量，当它们相距r时，它们间的库仑力大小是F．若把它们接触后分开，再放回原位置，则它们间的库仑力大小为
A.F/3 B.F
C.3F D.9F
2、若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为。已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为，由此可知，该行星的半径为（ ）
A B.
C. D.
3、现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是（　　）
A.如果B＝2 T，则F一定为1 N
B.如果F＝0，则B也一定为零
C.如果B＝4 T，则F有可能为2 N
D.当F为最大值时，通电导线一定与B平行
4、如图所示为质谱仪的原理图，某带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，其内部的匀强磁场磁感应强度为B，匀强电场的强度为E，垂直纸面的匀强磁场B未画出，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是

A.该粒子带负电
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.若粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则粒子的比荷就越大
5、如图所示，一个物体受F1和F2两个互相垂直的共点力作用，其中F1 =6N，F2 =8 N．这两个力的合力大小为

A.2N B.10 N
C.14 N D.48 N
6、物体做匀变速直线运动的v-t图像，如图所示，下列说法正确的是（）

A.物体的初速度大小为10 m/s
B.物体的初速度大小为20 m/s
C.物体的加速度大小为0.5 m/s2
D.物体的加速度大小为1.5 m/s2
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，、为平行板电容器的两个金属极板，为静电计，开始时闭合开关，静电计指针张开一定角度。则下列说法正确的是（　　）

A.开关保持闭合状态，将的滑片向右移动，静电计指针张角增大
B.开关保持闭合状态，仅将两极板间距减小，电容器的带电量增加
C.断开开关后，紧贴下极板插入厚云母片，静电计指针张角减小
D.断开开关后，仅将两极板间距减小，板间电场强度减小
8、一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是 (　　 )
A.电动机所消耗的电功率为IU
B.t秒内所产生的电热为IUt
C.t秒内所产生的电热为I2Rt
D.t秒内所产生的机械能为IUt－I2Rt
9、如图所示，A、B两相同的金属板水平放置．现让两板带上等量异种电荷，两板间形成竖直方向的匀强电场．将一带电粒子沿水平方向从A板左侧靠近A板射入电场中．当粒子射入速度为v1时，粒子沿轨迹Ⅰ从两板正中间飞出，电场力做功为W1；当粒子射入速度为v2时，粒子沿轨迹Ⅱ落到B板正中间，电场力做功为W2．不计粒子重力，则(　　)

A.v1∶v2＝2∶1 B.v1∶v2＝2∶1
C.W1∶W2＝1∶1 D.W1∶W2＝1∶2
10、如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属杆a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时( )

A.b杆中电流的大小为
B.a杆受到的安培力为
C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2Q
D.弹簧具有的弹性势能为
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）在做测量干电池组的电动势和内阻实验时，原理电路如图所示，备有下列器材供选用：
A.干电池2个
B.直流电流表（量程0~0.6A）
C.直流电流表（量程0~3A）
D.直流电压表（量程0~3V）
E.直流电压表（量程0~15V）
F.滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为 1A）
G.开关、导线若干

(1)直流电流表、直流电压表分别选________、________；（填仪器的序号字母）
(2)若画出的U-I图像如图所示，从图可知待测电池组的电动势E=________V，内电阻r=______Ω。（保留三位有效数字）

(3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是_________。
12．（12分）利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：

A.电流表
B.电压表
C.电压表
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.定值电阻
G.开关一个,导线若干
（1）实验中电压表应选用______,滑动变阻器应选用______选填相应器材前的字母。
（2）某位同学记录了6组数据,对应的点已经标在坐标纸上。并根据所画图线可得出干电池的电动势______V,内电阻______。结果均保留两位有效数字

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，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
14．（16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

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、A
【解析】根据库仑定律公式得：．接触再分离后所带电量各为Q，．故A正确，BCD错误．故选A
考点：库仑定律
【名师点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，知道两球接触带电的原则是先中和再平分
2、C
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则有

在竖直方向上做自由落体运动，则有

联立解得

两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以有

根据行星表面处万有引力等于重力

可得

故有

解得

C正确，ABD错误；
故选C。
3、C
【解析】ACD．当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大：
F＝BIL
当导线与磁场方向平行时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度时：
0<F<BIL
AD错误，C正确；
B．磁感应强度是磁场本身的性质，与力F无关，B错误。
故选C。
4、D
【解析】根据带电粒子进入匀强磁场B0中的偏转方向，确定洛伦兹力方向，由左手定则判断电性．带电粒子经加速后进入速度选择器时，速度为的粒子可通过速度选择器，然后进入磁场B0，打在S板的不同位置．通过列式分析
【详解】A、带电粒子进入匀强磁场B0中后向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断知该粒子带正电，故A错误.
B、速度选择器中带电粒子受到电场力水平向右，洛伦兹力应水平向左，由左手定则判断知磁场方向垂直纸面向外，故B错误.
C、带电粒子速度选择器做匀速直线运动，有qE=qvB，得，故C错误.
D、粒子进入磁场B0后做匀速圆周运动，轨迹半径为，粒子打在胶片上的位置到入口的距离，可知粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝P，d越小，则越大，故D正确.
故选D
【点睛】质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段.要知道速度选择器选择速度为的粒子.
5、B
【解析】根据平行四边形定则求出合力的大小，由勾股定理，即可求解
【详解】如图所示：根据力的平行四边形定则，可知质点所受F1和F2的合力大小为：

故本题选B
【点睛】解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，以及知道两个力同向时，合力最大，两个力反向时，合力最小
6、B
【解析】根据图像可知，本题考查了速度时间图像的理解和应用，根据速度时间图线能直接读出物体的初速度，图线的斜率表示加速度，由几何知识求加速度
【详解】AB、由题图可知，物体的初速度是20 m/s，故A错误，B正确；
CD、由a得：a m/s2＝﹣2 m/s2，加速度大小为2 m/s2，故CD错误
【点睛】解决本题的关键是要知道速度时间图线的物理意义，明确图线斜率表示加速度，要注意加速度的单位

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】AB．保持开关闭合状态，则电容器两端电压保持不变，将滑片移动时，电容器两端电压也不发生变化，所以静电计指针张角不变，若是仅将两极板间距减小，根据电容器的决定式：

可知电容器电容变大，根据电容的定义式：

可知电容器带电荷量增加，A错误，B正确；
C．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，若是在板间插入厚云母片，根据电容器的决定式：

可知电容变大，根据电容的定义式：

所以两板间电势差变小，所以静电计指针张角变小，C正确；
D．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，根据电容器的决定式：

根据电容的定义式：

极板间为匀强电场：

联立可得：

若是仅将两板间距离减小，板间电场强度不变，D错误。
故选BC。
8、ACD
【解析】A．电动机所消耗的电功率
P=UI
故A正确；
B．电动机工作时消耗的电能大部分转化为机械能，所以t秒内所产生的电热小于UIt，故B错误；
C．I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为
Q=I2Rt
故C正确；
D．t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械能为
W=UIt-I2Rt
故D正确。
故选ACD。
9、AD
【解析】粒子在电场中做类平抛运动，根据规律，竖直方向：，水平方向匀速：，联立解得：，所以：v1∶v2＝2∶1；电场力做功，，联立可得：W1∶W2＝1∶2，BC错误AD正确
10、ABC
【解析】A．金属杆a和b串联，通过电流大小相等，b杆速度最大时，两导体棒的电动势之和为：

根据闭合电路欧姆定律：

故A正确；
B．a杆受到的安培力的大小：

故B正确；
C．a、b与杆组成的系统机械能的减少量转化为整个回路的焦耳热，通过两杆的电流和时间相等，根据焦耳定律：

可知两杆产生的焦耳热相同，所以a、b与杆组成的系统机械能的减少量为，故C正确；
D．整个过程中应用能量守恒定律，弹性势能为：

故D错误。
故选ABC

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.B ②.D ③.3.00 ④.1.00 ⑤.电压表分流
【解析】(1)[1]结合滑动变阻器最大电流为1A，U-I图像中的最大电流小于0.6A，为保证安全且读数精确度高，电流表选择0.6A的量程，故选B；
[2]电源是两节干电池，最大电动势约为3V，电压表选3V的量程合适，故选D。
(2)[3][4]由闭合电路的欧姆定律知：

可得U-I图像的纵截距表示电源的电动势，读得：

图像的斜率表示电源的内阻，有：

(3)本实验电压表所测路端电压是准确的，电流表所测电流小于流过电源的电流，原因是电压表不是理想电压表有分流，即造成本实验的系统误差的原因是电压表的分流。
12、 ①.B ②.D ③. ④.
【解析】（1）[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选择B，电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择D。
（2）[3][4]电源的图像如图所示，从数据可以看出，定值电阻应该连入电路，故

该图像与纵轴截距为电动势，斜率为，故

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）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
14、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
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