2025年河南省新乡七中高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析.doc

2025年河南省新乡七中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、如图，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M点和N点的加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为 ,。下列说法正确的是（）

A. B.
C. D.
2、在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，则这两段导线（ ）

A.相互吸引，Fa＞Fb
B.相互排斥，Fa＞Fb
C.相互吸引，Fa＜Fb
D.相互排斥，Fa＜Fb
3、由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定,输电线因发热损失的电功率为P,那么(　　)
A.P与导线电阻R成正比
B.P与导线电阻R成反比
C.P与导线电阻R2成反比
D.P与导线电阻R3成反比
4、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是(　　)

A.B＝18 T，Pm＝1.08×108W

B.B＝0.6 T，Pm＝7.2×104W
C.B＝0.6 T，Pm＝3.6×106W
D.B＝18 T，Pm＝2.16×106W
5、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）

A.0 B.B
C.2B D.B
6、如图所示，一小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，小鸟从A 运动到B 的过程中 ( )

A.树枝对小鸟的弹力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小
C.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
D.树枝对小鸟的合力先减小后增大
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、如图所示，abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则下列说法中错误的是（）

A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为
C.金属杆所受安培力的大小为
D.金属杆的热功率为
8、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为18V、20V、26V，下列说法正确的是（　　）

A.坐标原点处的电势为14V
B.电场强度的大小为
C.电子在a点的电势能比在b点的电势能高2eV
D.电子从b点运动到c点，克服电场力做功为6eV
9、如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法中正确的是(   )

A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2，内阻r1>r2
C.电动势E1>E2，内阻r1>r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
10、如图所示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，车灯电阻不变，电动机线圈内阻为0.02Ω，电流表和电压表均为理想电表。只闭合时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再闭合，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则（　　）

A.通过启动电动机的电流是2 A B.通过启动电动机的电流是50 A
C.启动工作时电动机的机械功率为430W D.启动工作时电动机的发热功率为50W
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）如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：
（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；
（2）第一象限有界磁场的最小面积；
（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。

12．（12分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差：

(1)如图所示，应该选择的实验电路图是_____（选填“a”或“b”）。
(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A.电压表（0~15V） B.电压表（0~3V）
C.滑动变阻器（0~30Ω） D.滑动变阻器（0~500Ω）
实验时，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____。
(3)某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出第2组数据的对应点，并画出U－I图像。
（ ）
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.06
0.12
0.24
0.26
0.36
0.48

(4)由图像可得：该电池的电动势E=__V，内阻r=_____Ω（小数点后保留2位数字）。
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）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、A
【解析】A．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带负电粒子受力情况可知，电场线方向斜向左上方，又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φM＞φN ，选项A正确；
B．根据电场线疏密可知，N点的场强比M点大，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，aM＜aN ，选项B错误；
CD．若粒子从M到N过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M点时的速度比通过N点时的速度大，即vM＞vN ，在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即EPM＜EPN，选项CD错误；

故选A。
2、D
【解析】当电键S置于a处时电源为一节干电池电流的方向是M′MNN′，电流大小为

由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥；当电键S置于b处时电源为两节干电池，电流的方向仍是M′MNN′，由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥．又由于电路中灯泡电阻不变，此时电路中电流大小为

显然
Ib＞Ia
MM′在NN′处的磁感应强度Ba＜Bb，应用安培力公式F=BIL可知
fa＜fb
综上所述这两段导线相互排斥
fa＜fb
故选D。
3、A
【解析】当P输一定时，由P输=UI可知，输电线上消耗的热功率为P=I2R＝，可知P与R成正比，故A正确，BCD错误；故选A.
4、D
【解析】通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL＝，代入数值解得B＝18 T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入数值得Pm＝2.16×106W，故ABC错误，D正确．故选D
5、C
【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；
下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角；
下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角；
则根据平行四边形定则进行合成可知，上方的导线与右下方的导线产生的磁场夹角为120°，则合场强大小为B，方向沿左上方与水平方向成60°角，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向沿左上方与水平方向成60°角。
故选C。
点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系
6、C
【解析】对小鸟受力分析如图所示：

小鸟所受的弹力N=mgcosθ，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则弹力先增大后减小，故A错误；小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故C正确，B错误；树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的合力大小不变，故D错误．所以C正确，ABD错误

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、CD
【解析】A．电路中感应电动势为：

故A正确，不符合题意。
B．电路中感应电流的大小为：

故B正确，不符合题意。
C．金属杆所受安培力的大小为：

故C错误，符合题意。
D．金属杆的热功率为：

故D错误，符合题意。
故选CD。
8、BC
【解析】电势差等于电势之差即可确定原点处的电势；根据匀强电场的电场强度公式结合电势差与场强间距，即可求解；根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况
【详解】根据φc-φa=φb-φo，因a、b、c三点电势分别为φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原点处的电势为φ0=12 V，故A错误；

如图所示，将ac连线四等分，可以确定e点的电势为20V，则be即为等势线，电场线方向如图所示，根据几何关系可得：d=0.06cos45°=0.03m，则有：，故B正确；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，电子从a点到b点电场力做功为：W=qUab=2 eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高2eV，故C正确；同理，bc间的电势差为：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，电子从b点运动到c点，电场力做功为：W=qUbc=-e×-6V=6 eV，故D错误；故选BC
【点睛】本题主要是考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式的应用以及几何关系的运用，并理解W=qU中各量的正负值含义，注意在求解电功时各物理量要代入符号
9、AD
【解析】ABC.全电路的欧姆定律结合U-I图象可知，图象与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2；故A项正确，B项、C项错误.
D.根据U=E-Ir可知，△U=r•△I，因内阻r1＜r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故D正确.
10、BCD
【解析】AB．只接通时，根据闭合电路欧姆定律可知电源电动势

车灯电阻

接通后，电流表示数，电压表示数

所以电源内电压

干路电流

所以通过电动机的电流

故A错误，B正确；
CD．根据前面的分析可知启动工作时电动机的发热功率为

电动机的总功率为

所以电动机的机械功率为

故C正确，D正确。
故选BCD。

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）（2）（3）3v；（0，）
【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：
R=a
在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：

联立可得：

由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外
（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据

此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为
R′=2a
则最小磁场的直径为
最小面积为

（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，
由动能定理可得：

解得：

由第一象限内的磁场分布可以知道，所有从Q点射出的粒子，其速度大小均为v，方向颁布在沿x轴正向与y轴负向之间的90°范围之内。
现研究从Q点射出的，速度与y轴负向平角为θ的粒子。其轨迹应是类斜抛。则有
y=v cosθ×t
联立两式，消去θ可得：

从此式可以看出：
当时，
故第二次经过y轴最远位置坐标为：（0，）
12、 ①.a ②.B ③.C ④. ⑤.1.50 ⑥.0.84
【解析】(1)[1]实验的测量原理方程为闭合电路欧姆定律

电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用电路能够较准确的测量。
(2)[2]一节干电池的电动势约为，所以选择量程为的电压表即可，即B。
[3]滑动变阻器以限流的方式接入电路，为了方便调节，所以选择C即可。或者根据(3)中的表格可知，接入电路中的最大电阻约为

所以选择阻值较小的滑动变阻器即可。
(3)[4]用直线将有效的数据点连成直线，如图：

(4)[5]根据闭合电路欧姆定律变形

可知图像的纵截距即为电动势的测量值

[6]图像斜率的大小即为电源内阻的测量值

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、（12T；（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