河北省衡水第一中学2025年高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析.doc

河北省衡水第一中学2025年高二物理第一学期期末学业水平测试试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中,轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)．在此过程中轮滑演员的

A.速度始终保持不变
B.运动状态始终保持不变
C.速度方向沿曲线上各点的切线方向
D.所受合力方向始终与速度方向一致
2、如图甲所示，一根电阻R＝4 Ω的导线绕成半径d＝2 m的圆，在圆内部分区域存在变化的匀强磁场，中间S形虚线是两个直径均为d的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正)，关于圆环中的感应电流—时间图象，下列选项中正确的是( )

A. B.
C. D.
3、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（　　）

A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.a、b两点间的电压为BLv
C.a端电势比b端高
D.a端电势比b端低
4、电场强度是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量的表达式是不相同的物理方法（　　）
A.电流 B.磁感应强度
C电容 D.电阻
5、在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示．下列说法中正确的是( )

A.图中光束①是红光，光束②是蓝光
B.在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快
C.若光束①②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄
D.若光束①②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽
6、如图所示，直角三角形的AB边长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度v0射入磁场，要使粒子不从BC边穿出磁场，则下列说法正确的是

A.磁感应强度的最小值为B=
B.磁感应强度的最小值为B=
C.粒子在磁场中运动的最长时间为t=
D.粒子在磁场中运动的最长时间为t=
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、如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（　　）

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
B.这些离子通过狭缝P的速率都等于
C.这些离子的电量一定不相同
D.这些离子比荷一定不相同
8、如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断(　　)

A.两个粒子电性相同
B.经过b、d两点时，两粒子的加速度的大小相同
C.经过b、d两点时，两粒子的速率相同
D.经过c、e两点时，两粒子的速率相同
9、如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u =220sin100pt（V），则下列表述正确的是（）

A.U1＜U2，U3＞U4
B.电厂输出电压的有效值U1＝220V
C.若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D.用户得到的交变电流频率为25Hz
10、大小分别为8N和12N两个力的合力可能是（）
A.24N B.16N
C.5N D.0N
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）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径，如图乙所示的读数是____mm。

12．（12分）某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为2Ω；电压表(0～3V，3kΩ)、电流表(0～0.6A，1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1 A)各一只

(1)实验中滑动变阻器应选用____ (填“R1”或“R2”)．在方框中画出实验电路图____

(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U－I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E＝______ V；内阻，r=___Ω

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）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
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）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
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】AB.轮滑演员做曲线运动，运动状态不断变化，是改变的，在某点的速度方向改变，速度不断变化，故AB错误；
C.做能曲线运动的物体速度方向沿曲线上各点的切线方向，故C正确；
D.轮滑演员所受合力方向始终与速度方向不在一条直线上，故D错误
2、C
【解析】0∼1s，感应电动势为：E1== =4πV
感应电流大小为：I1=E1/R=4π/4=πA
由楞次定律知，感应电流为顺时针方向，为负方向，故C正确，ABD错误
故选C
点睛：根据法拉第电磁感应定律求出各个时间段的感应电动势大小，再求出感应电流大小，由楞次定律判断感应电流方向
3、C
【解析】A：由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P．故A项错误
B：导体棒切割磁感线产生的感应电动势，则a、b两点间的电压．故B项错误
CD：由右手定则可知，通过导体棒的电流由b→a，此时导体棒是电源，则导体棒a端电势比b端高．故C项正确，D项错误
【点睛】在电源内部，电流由电势低处流向电势高处；在电阻上，电流由电势高处流向电势低处
4、A
【解析】比值法定义中，被定义的物理量与等式右边的各个物理量没有关系。
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，可知电路中电流的大小为

可见电流与电动势和整个回路的总电阻有关，故A不是应用了比值法定义，A符合题意；
B．磁感应强度

B与F、I、L无关，故采用的是比值定义法，B不符合题意；
C．电容C反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U无关，电容

采用的是比值定义法，C不符合题意；
D．电阻

与U、I无关，采用的是比值定义法，D不符合题意。
故选A。
5、C
【解析】由图可知介质对①光的折射率比对②光的折射率大，所以①光的频率高于②光的频率，①红光折射率小于蓝光，A错；折射率越大，在介质中的传播速度越小，B错；①光的波长比②光的短，经同一单缝衍射成双缝干涉时入射光的波长越长，其中央亮纹越宽，D错C对
6、C
【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题意作出粒子临界运动轨迹，求出粒子临界轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度的最小值；根据粒子在磁场中转过的最大圆心角求出粒子在磁场中运动的最长时间.
【详解】A、B、粒子恰好不从BC射出时运动轨迹如图所示：

图中四边形ABDO是正方形，故圆周的半径为：r=L，
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子不从BC边射出：，故A、B错误；
C、D、粒子从AC边射出磁场时在磁场中转过的圆心角最大为：120°，粒子在磁场中运动时间最长，粒子在磁场中的最长运动时间：，故C正确，D错误；
故选C.
【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提，应用牛顿第二定律与周期公式可以解题.

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、BD
【解析】A．由离子在B2中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则离子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误；
B．由

得

此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故B正确；
C．由

得

离子是半径不同，一定是比荷不同，而电量可能相等，故C错误；
D．由得，

知荷质比越大，R越小，越靠近狭缝，故D正确；
故选BD。
8、BD
【解析】A.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，故A错误
B.两粒子经过b、d两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得，，由题意可知，两粒子的加速度大小相同，故B正确
C.根据图中运动轨迹可知，粒子1做减速运动，而粒子2做加速运动，开始它们的速率相同，当两粒子经过b、d（同一等势面）两点时，两粒子的速率不会相同，故C错误
D.两个粒子的初速度仅仅是方向不同，速率相等，而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零，则经过c、e两点两粒子的速率相等，故D正确
9、AC
【解析】A．电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以

故A正确；
B．根据有效值与最大值的关系可知

故B错误；
C．若U2提高为原来的10倍，由公式则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；
D．由题意可知，

输电过程中功率不变，所以用户得到交流电的频率仍为50Hz，故D错误。
故选AC。
10、BC
【解析】根据

可知

故选BC。

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、 ①.1.842 ②.42.40
【解析】[1]螺旋测微器的读数为

故读数为1.842mm。
[2]游标卡尺的读数为：

故读数为42.40mm。
12、 ①.R1 ②. ③.1.47(1.46-1.48) ④.1.81(1.78-1.83)
【解析】（1）[1]．电路中最大电流不超过0.5A，而R2的额定电流为0.1A，同时R2阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器选用R1；
[2]．电路如图所示

（2）[3][4]．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得知，当I=0时，U=E，U-I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，图线于纵轴截距即为电动势E=1.47V

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)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
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）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