2025屆河北省石家莊市精英中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2025屆河北省石家莊市精英中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來(lái)不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場(chǎng)．實(shí)線為其電場(chǎng)線，虛線為其等勢(shì)線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱，則()A.A點(diǎn)和B點(diǎn)電勢(shì)相同B.C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，靜電力做正功D.負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小2、如圖，三個(gè)速度大小不同的同種帶電粒子沿同一方向從圖示長(zhǎng)方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣射入，當(dāng)它們從下邊緣飛出時(shí)相對(duì)入射方向的偏角分別為90°、60°、30°，則它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比分別為()A.1：1：1 B.1：2：3C.3：2：1 D.3、當(dāng)在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入電量為q的正試探電荷時(shí)，測(cè)得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，若在同一點(diǎn)放入電量的負(fù)試探電荷時(shí)，測(cè)得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)（）A.大小為2E，方向與E相同 B.大小為2E，方向與E相反C.大小為E，方向與E相同 D.大小為E，方向與E相反4、如圖所示，有一帶電粒子（不計(jì)重力）貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子恰沿①軌跡從B板邊緣飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿②軌跡落到B板正中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為（）A. B.C. D.5、溫度不同的兩塊金屬接觸，達(dá)到熱平衡后，下列物理量一定相同的是A.內(nèi)能 B.分子平均動(dòng)能C.分子勢(shì)能 D.分子平均速率6、如圖所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成θ角（環(huán)面軸線為豎直方向），若導(dǎo)電圓環(huán)上通有如圖所示的恒定電流I，則下列說(shuō)法不正確的是（）A.導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)B.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRD.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為μ，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示，圖中的四個(gè)側(cè)視圖中，標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是（）A.B.C.D.8、關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的有()A.電磁波不包含可見(jiàn)光B.電磁波不可以在真空中傳播C.電磁波可以傳遞信息和能量D.不同波長(zhǎng)的電磁波在真空中傳播速度大小都相同9、如圖所示，平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電池連接，a處固定一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，φa表示a點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn)表示點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力，Ep表示點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能?，F(xiàn)將B板稍微向下移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（）A.電容C減小B.F增大C.φa增大，Ep增大D.電流計(jì)中有電流由Q流向P10、三條在同一平面（紙面）內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過(guò)的電流均為I，方向如圖所示．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個(gè)頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等．將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說(shuō)法正確的是（）A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里D.a處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)有待測(cè)電池、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器（阻值0~10Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干．為了防止實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)過(guò)密（即要求電壓變化范圍相對(duì)大一些），另外還配有一個(gè)定值電阻R0（阻值為1Ω、額定功率為5W）(1)請(qǐng)按照?qǐng)D甲設(shè)計(jì)的電路圖用筆畫(huà)線將圖乙實(shí)物電路圖補(bǔ)充完整_______(2)該同學(xué)按照要求連接好電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖所示的U－I圖像，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，電源內(nèi)阻r＝_____Ω(3)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在系統(tǒng)誤差．在下圖所繪圖像中，虛線代表沒(méi)有誤差情況下，電壓表兩端電壓的真實(shí)值與通過(guò)電源電流真實(shí)值關(guān)系的圖像，實(shí)線是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪出的圖像，則圖中能正確表示二者關(guān)系的是______（選填選項(xiàng)下面的字母）A、B、C、D、12．（12分）用電流傳感器和電壓傳感器等可測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．改變電路的外電阻，通過(guò)電壓傳感器和電流傳感器測(cè)量不同工作狀態(tài)的端電壓和電流，輸入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)生成U－I圖線，由圖線得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(1)記錄數(shù)據(jù)后，打開(kāi)“坐標(biāo)繪圖”界面，設(shè)x軸為“I”，y軸為“U”，點(diǎn)擊直接擬合，就可以畫(huà)出U－I圖象，得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲所示．根據(jù)圖線顯示，擬合直線方程為：________，測(cè)得干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，干電池的內(nèi)電阻為_(kāi)_______Ω.(2)現(xiàn)有一小燈泡，其U－I特性曲線如圖乙所示，若將此小燈泡接在上述干電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少？(簡(jiǎn)要寫(xiě)出求解過(guò)程；若需作圖，可直接畫(huà)在方格圖中)四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌間的距離L1=1m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=，整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T，在導(dǎo)軌的底端連接一個(gè)阻值為R=0.5Ω的電阻．一根質(zhì)量m=1kg、電阻不計(jì)、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒甲通過(guò)平行于導(dǎo)軌平面的絕緣輕繩和一個(gè)質(zhì)量M=1kg、邊長(zhǎng)L2=0.8m、電阻r=0.32Ω的正方形線框乙相連，輕繩繞過(guò)固定在天花板的光滑輕質(zhì)定滑輪．線框乙下方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B=0.5T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框乙的下邊距離磁場(chǎng)的上邊界h=4.8m，磁場(chǎng)寬度大于線框邊長(zhǎng)．開(kāi)始時(shí)用外力作用于金屬棒甲，使整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后撤去外力，系統(tǒng)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，線框乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．已知g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：（1）線框乙剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)輕繩對(duì)金屬棒甲的拉力大?。唬?）線框乙剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小以及從開(kāi)始釋放到線框乙剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）線框乙從剛開(kāi)始進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框乙中產(chǎn)生的焦耳熱14．（16分）如圖甲，在兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌兩端各接一只阻值為R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.2m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一根電阻r=0.2Ω的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌良好接觸，若導(dǎo)體棒沿平行于導(dǎo)軌方向在PQ和MN之間運(yùn)動(dòng)，其速度圖像如圖乙所示（余弦函數(shù)曲線），求：(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式(2)整個(gè)電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的電熱15．（12分）在傾角為α的光滑斜面上放置一通有電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,如圖所示．求:(1)欲使棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力,外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向(2)欲使棒靜止在斜面上,外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和方向

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A．A點(diǎn)和B點(diǎn)不在同一個(gè)等勢(shì)面上，所以它們的電勢(shì)不同，故A錯(cuò)誤B．根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性可知，C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相同，但是它們的方向不同，則電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故B錯(cuò)誤C．從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電勢(shì)降低，所以正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，故C正確D．C點(diǎn)和D點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)面上，負(fù)電荷在CD兩點(diǎn)電勢(shì)能相等；負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大原來(lái)的值，故D錯(cuò)誤2、C【解析】粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期的公式為，由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的速度的大小無(wú)關(guān)，所以粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，三種速度的粒子的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°、30°，所以偏轉(zhuǎn)角為90°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，偏轉(zhuǎn)角為60°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，偏轉(zhuǎn)角為30°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；所以有，C正確；故選C【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題一般程序是：1、畫(huà)軌跡：確定圓心，幾何方法求半徑并畫(huà)出軌跡；2、找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度聯(lián)系；偏轉(zhuǎn)角度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系，時(shí)間與周期聯(lián)系3、C【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與放入的試探電荷無(wú)關(guān)，故選C。4、B【解析】粒子做平拋運(yùn)動(dòng)解得解得故選B。5、B【解析】?jī)?nèi)能從微觀的角度來(lái)看，是分子無(wú)規(guī)運(yùn)動(dòng)能量總和的統(tǒng)計(jì)平均值．在沒(méi)有外場(chǎng)的情形下分子無(wú)規(guī)運(yùn)動(dòng)的能量包括分子的動(dòng)能、分子間相互作用勢(shì)能以及分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的能量．溫度不同的兩塊金屬接觸，達(dá)到熱平衡后，溫度一定相同，分子平均動(dòng)能一定相同，由于體積不一定相同，構(gòu)成的分子或原子不一定相同，所以其他不一定相同．B正確6、C【解析】由題意可知考查安培力作用下的平衡問(wèn)題，由左手定則和力的平衡條件計(jì)算可得【詳解】若導(dǎo)電圓環(huán)上通有如題圖所示的恒定電流I，由左手定則可得導(dǎo)電圓環(huán)上各小段所受安培力斜向內(nèi)，導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ，故選項(xiàng)A、B、D不符合題意，選項(xiàng)C符合題意【點(diǎn)睛】受力分析時(shí)可以把立體空間關(guān)系轉(zhuǎn)化為平面關(guān)系，利用正交分解計(jì)算可得二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】A．桿子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三個(gè)力平衡，則不受摩擦力。故A正確。B．桿子受重力，豎直向上的安培力，若重力與安培力相等，則二力平衡，不受摩擦力。故B正確。C．桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力。故C錯(cuò)誤。D．桿子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力。故D錯(cuò)誤。故選AB.8、CD【解析】電磁波可以傳遞信息和能量，包含可見(jiàn)光，電磁波可在真空中傳播，不同波長(zhǎng)的電磁波在真空中傳播速度大小都相同，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。9、AD【解析】A．電容器兩極板始終與電源的兩極相連，故電容器兩極板之間的電壓U保持不變，隨B極板下移兩極板之間的距離增大，根據(jù)知，電容C減小，故A正確；D．根據(jù)知，電荷量Q減小，電路中存在放電電流，電流方向從Q到P，故D正確；B．根據(jù)可知兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，故點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F=qE減小，故B錯(cuò)誤；C．由于電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，故UAa減小，由于UAB=UAa+UaB所以UaB增大，由題圖可知電源的負(fù)極接地，故B極板接地，所以B板的電勢(shì)為0，即φB=0，又UaB=φa-φB所以φa=UaB變大，因a處是負(fù)點(diǎn)電荷，則它的電勢(shì)能會(huì)變小，故C錯(cuò)誤。故選AD。10、AC【解析】考查了安培定則，磁場(chǎng)的疊加【詳解】a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度均是三條通電導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)在各點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加．由于通過(guò)三條導(dǎo)線的電流大小相等，結(jié)合安培定則可判斷出三條導(dǎo)線在a、b處產(chǎn)生的的合磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，在c處垂直紙面向里，且。故選AC【點(diǎn)睛】通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，且離導(dǎo)線越遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)越弱．磁場(chǎng)不但有大小而且有方向，方向相同則相加，方向相反則相減．并根據(jù)矢量疊加原理來(lái)求解三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.或②.1.5V③.0.6Ω④.A【解析】（1）實(shí)物電路圖如圖；或（2）由U－I圖像可得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，電源內(nèi)阻（3）在測(cè)量電路中，由于電壓表的內(nèi)阻不是無(wú)窮大，導(dǎo)致電壓表有分流，通過(guò)電源的實(shí)際電流大于安培表的電流，即在電流表讀數(shù)相同的情況下，無(wú)誤差時(shí)通過(guò)電源的電流值比有誤差時(shí)偏大，而當(dāng)外電路短路時(shí)的短路電流不變，如圖所示；則圖線A正確；12、(1)y＝－2x＋1.51.52(2)0.27W【解析】(1)設(shè)直線方程為y＝ax＋b，把坐標(biāo)(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直線方程為：y＝－2x＋1.5；由閉合電路的歐姆定律得：E＝IR＋I(xiàn)r＝U＋I(xiàn)r，對(duì)比圖象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.(2)作出U＝E－Ir圖線，可得小燈泡工作電流為0.30A，工作電壓為0.90V，因此小燈泡的實(shí)際功率為：P＝UI＝0.30×0.90W＝0.27W.四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）8N；（2）4m/s，3.2J；（3）1.6J【解析】(1)設(shè)線框乙剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)輕繩對(duì)金屬棒甲的拉力大小為F，系統(tǒng)剛釋放的瞬間，線框乙和金屬棒甲均無(wú)速度，故二者均不受安培力作用．分別對(duì)線框乙和金屬棒甲受力分析，由牛