山西省太原市金河中学2025年高二上物理期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

山西省太原市金河中学2025年高二上物理期末学业质量监测模拟试题
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、—个带正电的点电荷固定在Q点，一个带电粒子仅在点电荷电场力作用下由b点运动到a点，粒子在b点处的初速度为，其运动轨迹如图所示，已知b点到Q点的距离大于a点到Q点的距离，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（　　）

A.粒子运动过程中的速率可能不变
B.粒子可能带正电
C.粒子在b点处的电势能比在a点处的电势能大
D.粒子在b点处的加速度比在a点处的加速度大
2、如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，则（　　）

A.a、b两点的场强相同，电势也相同
B.c、d两点的场强不相同，电势不相同
C.O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点
D.O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点
3、下述说法正确的是 ( )
A.场强为零的地方，电势不一定为零
B.等势面上各点场强大小相等
C.电荷处在电势越高的地方电势能越大
D.电场中电场强度越大地方，电势越高
4、如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东)做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动MN这段“绳”．假设图M中情景发生在赤道，则下列说法正确的是

A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大
B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大
C.当“绳”向下运动时，N点电势比M点电势高
D.摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变
5、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（不计粒子通过窄缝的时间及相对论效应） (　　)：

A.带电粒子从磁场中获得能量
B.带电粒子的运动周期是变化的
C.磁场对带电粒子只起换向作用，电场起加速作用
D.增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变
6、在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为、质量为的带电球体，管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功不可能为

A. B.
C.[] 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、如图所示，相互正交的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里．带有等量同种电荷的三个液滴在此空间中，液滴静止不动，液滴沿水平线向右做直线运动，液滴沿水平线向左做直线运动，则下列说法中正确的是

A.三个液滴都带负电
B.液滴的速率一定大于液滴的速率
C.三个液滴中液滴质量最大
D.液滴和液滴一定做的是匀速直线运动
8、下列关于机械波的说法中正确的是　　
A.一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化
B.火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高
C.在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长
D.对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象
9、如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（　　）

A.电源的电动势为9V
B.滑动变阻器的总阻值为20Ω
C.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高
D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大
10、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（　　）

A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.电阻R两端的电压随时间均匀增大
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4W
D.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C
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）某同学在练习使用多用电表测电阻时将选择倍率的旋钮拨至“×10”挡时。指针的偏转角过小，为了提高测量的精确度，请完成下列操作：

(1)将选择开关拨至_________挡（填“×100”或“×1”）；
(2)将两根表笔短接进行_________，使指针停在0Ω刻度线上
(3)将两根表笔分别接触待测电阻的两端，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为____Ω。
(4)将选择开关拨至交流电压最高挡上
12．（12分）某学习小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度．实验步骤如下

在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于障形磁铁N、S极之间磁场中并使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线______；
在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数；
接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为1，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，F表示的是______
用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度______
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）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
15．（12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

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】A．由于b点到Q点的距离大于a点到Q点的距离，所以两点不在同一个等势面上，故从b到a电场力做功，速率变化，A错误；
B．若粒子带正电，在b点的受力如图所示，粒子运动轨迹应夹在速度方向和电场力之间，故粒子不可能带正电，B错误；

C．因为Q点的电荷为正，所以越靠近Q点电势越高，粒子带负电，负电荷在低电势处电势能大，即在b点处的电势能比在a点处的电势能大，C正确；
D．越靠近场源电荷，电场强度越大，故粒子在a点的加速度比在b点的加速度大，D错误。
故选C。
2、C
【解析】A．在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是指向中点O处，所以ab两点的电场强度大小相等，方向不同，而ab两点关于O点对称，根据等势线分布可知ab电势相同，所以A错误；
B．在其中垂线上从O点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下，所以cd两点的电场强度不同，根据对称性可知电势相等，所以B错误；
C．根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点，所以C正确；
D．O点是中垂线cd上电势最高的点，但不是是中垂线上场强最大的点，所以D错误；
故选C。
3、A
【解析】A．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，A选项正确；
B．等势面上各点电势相等，电场强度不一定相等，B选项错误；
C．电势能可见在电荷量一定的情况下，电势越高，正电荷电势能越大，而负电荷电势能越小，C选项错误；
D．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，电场中电场强度越大的地方，电势越不一定高，D选项错误。
故选A。
4、C
【解析】A．当“绳”摇到最高点时，绳转动速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误；
B．当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，故B错误；
C．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中N点电势比M点电势高．故C正确；
D．在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动和向上运动时，“绳”切割磁感线的方向变化，则感应电流的方向变化，即灵敏电流计指针的偏转方向改变，选项D错误
5、C
【解析】本题主要考查回旋加速器的工作原理．根据洛伦兹力不做功可知带电粒子在电场中加速且获得能量；根据动能公式和洛伦兹力提供向心力公式可求得粒子的动能与哪些因素有关
【详解】A、离子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故A错误；B、带电粒子源源不断的处于加速状态，虽速度增大，但在磁场中周期不变，所以粒子的运动周期是固定的，故B错误；C、离子由加速器的中心附近进入电场中加速后，进入磁场中偏转，故C正确；D、带电粒子从D形盒中射出时的动能：①，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径：
②，由①②可得，显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2，即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故D错误
6、D
【解析】考查洛伦兹力，动能定理。
【详解】如图，受力分析：
当速度较小时，洛伦兹力小于重力，受力分析如图：

由于摩擦力的作用，小球减速，洛伦兹力继续减小，由：

支持力增大，摩擦力增大，减速运动加速度增大，直到速度减为0，由动能定理：

即带电球体克服摩擦力所做的功为，B选项可能；
当速度达到某个值，使洛伦兹力等于重力，受力分析如图：

即当：

解得时，摩擦力为零，小球做匀速直线运动，带电球体克服摩擦力所做的功为零，A选项可能；
当速度较大时，洛伦兹力大于重力，受力分析如图：

由于摩擦力的作用，小球减速，洛伦兹力继续减小，由：

可知，压力减小，当速度减小到时，摩擦力为0，不再减速，由动能定理：

即带电球体克服摩擦力所做的功：，C选项可能；
所以四个选项中，不可能的是D选项。
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、AD
【解析】三个带电油滴都受力平衡，根据共点力平衡条件列式求解确定电性与质量大小，再依据洛伦兹力、电场力与重力关系，来判定速率的大小，最后根据洛伦兹力受到速率的影响，从而确定运动性质；
【详解】AC、a球受力平衡，有：，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有：，c球受力平衡,有：，解得：，故A正确，C错误；
B、由上分析可知，无法确定b与c洛伦兹力大小，因此无法确定液滴速率大小，故B错误；
D、根据可知，液滴的洛伦兹力受到速率的约束，若不是做匀速直线运动时，则洛伦兹力变化，导致受力不平衡，那么就不可能做直线运动，故D正确；
故选AD
8、BD
【解析】A．一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由知波长变长，故A错误；
B．火车鸣笛时向观察者驶来，产生多普勒效应，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高，故B正确；
C．在波动中，相邻的振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长，故C错误；
D．波长越长的波波动性越强，对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象，故D正确
9、AB
【解析】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有

则滑动变阻器的总阻值为

根据闭合电路欧姆定律得

根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：

联立方程解得
，
故AB正确；
C．电源效率

当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；
D．把R1看成内阻，当并联部分电阻

R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。
故选AB。
10、CD
【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律：可得：
感应电动势：

平均电流：

电阻R两端的电压
U=0.02×4=0.08V
即电阻R两端的电压不变，故B错误；
C．线圈电阻消耗的功率：
P=I2r=0.022×1=4×10-4W
故C正确；
D．前4s内通过的电荷量为：
q=It=0.02×4=0.08C
故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.×100 ②.欧姆调零（电阻调零） ③.1600
【解析】(1)[1]用“×10Ω”测电阻时挡时，指针的偏转角过小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用大挡位，应选“×100Ω”挡；
(2)[2]然后对欧姆表重新进行欧姆调零，即将两根表笔短接进行欧姆调零，使指针停在0Ω刻度线上；
(3)[3] 由图象表盘可知，待测电阻阻值为

12、 ①.垂直 ②.线圈所受安培力与重力的合力 ③.
【解析】根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小，根据左手定则判断出安培力方向；有求得磁感应强度
【详解】要使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持垂直，方便测出拉力；
对线框受力分析知：受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，所以F表示的是线圈所受安培力与重力的合力；
由安培力公式得：，由平衡条件得：，又 解得：
【点睛】本题是简单的力电综合问题，结合安培力公式、平衡条件列式求解

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、 (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
15、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