2025屆黑龍江省牡丹江市三中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2025屆黑龍江省牡丹江市三中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示,AB為均勻帶有電荷量為+Q的細(xì)棒,C為AB棒附近的一點,CB垂直于AB.AB棒上電荷形成的電場中C點的電勢為φ0,φ0可以等效成AB棒上電荷集中于AB上某點P處、帶電量為+Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢．若PC的距離為r,由點電荷電勢的知識可知φ0=kQ/r.若某點處在多個點電荷形成的電場中,則電勢為每一個點電荷在該點所產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和．根據(jù)題中提供的知識與方法,我們可將AB棒均分成兩段,并看成兩個點電荷,就可以求得AC連線中點C′處的電勢為A.2φ0 B.

φ0C.φ0 D.4φ02、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，則（）A.磁鐵對桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用B.磁鐵對桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用C.磁鐵對桌面的壓力增大、不受桌面摩擦力的作用D.磁鐵對桌面的壓力增大、受到桌面摩擦力的作用3、理想變壓器與電阻R及交流電流表A、交流電壓表V按圖示方式連接，已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為：：1，電阻，原線圈兩端輸入電壓U隨時間t變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是A.電壓表的讀數(shù)為220VB.電壓表的讀數(shù)為C.電流表的讀數(shù)為0.2AD.變壓器的輸入功率為40W4、在如圖所示的電路中E為電源，其內(nèi)阻為r，R1為定值電阻（R1＞r），R2為電阻箱，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表，A為理想電流表，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（）A.用光照射，電流表示數(shù)變小B.用光照射，電壓表示數(shù)變小C.將電阻箱阻值變大，電流表示數(shù)變大D.將電阻箱阻值變大，電壓表示數(shù)變大5、如圖，A、B、C、D是勻強電場中的四個點，它們剛好是一個正方形的四個頂點，其中AB邊水平，AD邊豎直，邊長為10cm。勻強電場的電場線與正方形所在平面平行，已知A點電勢為10V，B點電勢為20V，C點電勢為20V?，F(xiàn)將正方形以A點為轉(zhuǎn)軸，平行于紙面方向順時針轉(zhuǎn)動角，到圖中的虛線位置處，即正方形AB′C′D′處。由此可知A.勻強電場的場強大小為E=1V/mB.勻強電場的場強方向為豎直向下，即沿著A→D方向C.正方形ABCD的D點處電勢為20VD.正方形AB′C′D′的D′點處電勢為5V6、在科學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家都做出了重要貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）A.安培首先提出場的概念 B.楞次提出了分子電流假說C.庫侖用油滴實驗首先測定了元電荷的電量 D.法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為-e（e>0），加速電場的電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d。忽略電子的重力，則下列說法中正確的是A.加速電場的左極板應(yīng)該帶正電B.電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的初速度等于C.電子在偏轉(zhuǎn)電場中沿電場方向的位移（Δy）等于D.電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的動能為8、速度相同的一束帶電粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是A.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電B.該束帶電粒子帶正電C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，粒子的比荷越大D.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB19、下列說法正確的是（）A.如圖甲所示，是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動能增大，可增加電壓UB.如圖乙所示，是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出B極板是發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極C.如圖丙所示，是速度選擇器，帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是Eq＝qvB，即D.如圖丁所示，是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈在極靴產(chǎn)生的勻強磁場中轉(zhuǎn)動10、如圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光下列說法正確的是（）A.由n＝4能級躍到n＝1能級產(chǎn)生的光子能量最大B.由n＝2能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的光子頻率最小C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.由n＝4能級躍到n＝3能級產(chǎn)生的光子波長最長三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）圖甲是物理實驗室的一種永久蹄形磁鐵，某物理興趣小組設(shè)計了一個測量蹄形磁鐵磁極間磁感應(yīng)強度大小的實驗（1）如圖乙所示，將由銅導(dǎo)線繞制而成的矩形線圈懸掛在支架上，導(dǎo)線兩端分別由a、b處抽出連在兩接線柱A、B上．線圈下邊ab保持水平，現(xiàn)將一輕線的一端系在線圈ab邊的中點，另一端繞過一輕小滑輪后連接一小沙桶，調(diào)整支架高度是線圈與滑輪間細(xì)線保持水平（2）將多個圖甲中的蹄形磁鐵緊密并列放置，水平插入線圈，使線圈下邊ab處于磁鐵N、S間，磁場寬度正好與線圈下邊ab長度相同，當(dāng)線圈中通電后，向沙桶中緩慢加入適量細(xì)沙，使導(dǎo)線框仍保持豎直懸掛．讀出電流表示數(shù)為I，斷開電源，取下沙桶，用天平稱量沙桶總質(zhì)量為m（3）線圈中電流由圖丙電路提供，若蹄形磁鐵S極在上方，N極在下方，則接線柱A應(yīng)與丙圖電路中的接線柱________（選填“C”或“D”）相連（4）若線圈電阻約為1Ω，允許最大電流0.5A，電流表量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω，電源為4節(jié)干電池串聯(lián)，每節(jié)干電池的電動勢為1.5V，內(nèi)阻不計．R0為定值電阻，現(xiàn)備有10Ω和100Ω各一只，則應(yīng)選_______Ω連入電路；有最大阻值分別為20Ω和1000Ω的滑動變阻器各一只，應(yīng)選_______Ω連入電路（5）若線圈匝數(shù)為n，其下邊ab長度為L，本地重力加速度為g，則用測得的物理量和已知量表示磁感應(yīng)強度大小B=___________12．（12分）高二物理研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了恒定電流的相關(guān)知識后，設(shè)計了一個電路，該電路既能測量出電源電動勢E和內(nèi)阻r，同時又能描繪一定范圍內(nèi)燈泡的伏安特性曲線。所用器材及已經(jīng)連接的部分電路如圖甲。實驗時，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值時，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)。經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條U-I圖線，如圖乙所示，電壓表內(nèi)阻很大，電流表內(nèi)阻不計，請回答下列問題。（1）請你將圖甲的實物連線補充完整；（）（2）圖乙中的___________（“①”或“②”）圖線是表示電壓表V的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；（3）電源電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；（4）在坐標(biāo)系中兩條圖線相交于P點，此時滑動變阻器連入電路的阻值為___________Ω。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）能量轉(zhuǎn)化和守恒是自然界的一條普遍規(guī)律，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中也不例外：(1)如圖所示，兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行置于同一水平面上，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計，NQ處接有阻值為R的電阻。長度也為L，阻值為r的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下以速度v勻速向右運動且與導(dǎo)軌保持良好接觸：①求ab所受安培力的大小FA；②證明：外力的功率P外與感應(yīng)電流的功率P電相等；并簡要說明：在上述電路中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？(2)如圖所示，在水平面上固定兩光滑的長直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面。長度均為L、電阻均為r、質(zhì)量分別為m1、m2的兩根金屬桿ab、cd垂直導(dǎo)軌置于導(dǎo)軌上。開始時ab桿以初速度v0向靜止的cd桿運動，最終兩桿達(dá)到共同速度。求cd桿由靜止至達(dá)到共同速度的過程中回路中產(chǎn)生的電能，小王同學(xué)的解法如下：對于ab、cd兩桿組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，回路中產(chǎn)生的電能等于系統(tǒng)減少的機(jī)械能，故你認(rèn)為小王的解法是否正確？如不正確，請給出正確的解法。14．（16分）如圖所示，兩根相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，并處在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計．在導(dǎo)軌的左端接入阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上，可以認(rèn)為MN棒的長度與導(dǎo)軌寬度相等，且金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計空氣阻力．金屬棒MN以恒定速度v向右運動過程中，假設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B且保持不變，為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷（1）請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E；（2）在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個電源，這時的非靜電力與棒中自由電荷所受洛倫茲力有關(guān)．請根據(jù)電動勢的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E（3）請在圖中畫出自由電荷所受洛倫茲力示意圖．我們知道，洛倫茲力對運動電荷不做功．那么，金屬棒MN中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢？請結(jié)合圖中自由電荷受洛倫茲力情況，通過計算分析說明15．（12分）如圖所示，虛線左側(cè)存在方向豎直向上、強度為E的勻強電場和方向垂直紙面向里、強度為B的勻強磁場，虛線右側(cè)存在方向豎直向下、強度也為E的勻強電場，為以O(shè)點為圓心的光滑絕緣圓弧。一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）由M點靜止釋放，經(jīng)過一段時間后運動至M點正下方的Q點（圖中沒有畫出）。已知，電場強度，圓弧半徑為L，重力加速度為g。求：（1）小球運動至N點時對軌道的壓力；（2）M點和Q點之間的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】設(shè)φ0等效成AB棒上的電荷集中于AB中點處，即AB的中點D到C的距離DC等于AD的中點E到C′的距離的一半；帶電量為+Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢，將AB棒均分成兩段，并看成兩個點電荷，每個點電荷的電荷量為Q/2，由φ0=kQ/r可知，每個電荷量為Q/2的點電荷在C′點產(chǎn)生電勢為φ0，兩個點電荷在AC連線中點C′處的電勢為2φ0，故A正確，BCD錯誤；故選A【點睛】考查點電荷電勢的知識可知φ0=kQ/r公式的應(yīng)用，理解等效思維的運用是解題的關(guān)鍵，注意電勢的代數(shù)和2、A【解析】在磁鐵外部，磁感線從極指向極，長直導(dǎo)線在磁鐵的中央正上方，導(dǎo)線所在處磁場水平向左方；導(dǎo)線電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下方；由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向上，因此磁鐵對桌面的壓力減小，小于磁鐵的重力，磁鐵沒有運動趨勢，磁鐵不受摩擦力；A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析不符，故D錯誤。3、C【解析】由原線圈兩端輸入電壓U隨時間變化的圖像可知，U1=220V，T=0.02sAB．根據(jù)原副線圈電壓比等于匝數(shù)之比，可知所以電壓表的示數(shù)為22V，故AB錯誤；C．根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)成反比，則所以A表的讀數(shù)為0.2A，故C正確；D．副線圈功率所以變壓器的輸入功率故D錯誤。故選C。4、C【解析】A、用光照射，阻值減小，則電路總電阻減小，干路總電流增大，路段電壓減小，兩端電壓增大，則并聯(lián)部分電壓減小，則通過電流減小，則通過電流增大，即電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)增大，故AB錯誤；C、將變阻箱阻值變大，則電路總電阻變大，干路總電流減小，路端電壓增大，兩端電壓減小，則并聯(lián)部分電壓增大，則通過電流增大，即電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，故C正確，D錯誤5、D【解析】AB．由題意可知，BC連線的勻強電場中的等勢線，且A點電勢低于B點電勢，所以勻強電場方向沿BA方向，由公式可知，電場強度大小為故AB錯誤；C．在勻強電場中有代入數(shù)據(jù)解得故C錯誤；D．沿場強方向距離為所以由于電場強度方向向左且A點電勢為10V，所以電勢為5V，故D正確。故選D。6、D【解析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可【詳解】A.法拉第最早提出的場的概念，故A錯誤；B.楞次提出的楞次定律，安培提出的分子電流假說，故B錯誤；C.庫侖提出的庫侖定律，而元電荷的電量是由密立根據(jù)用油滴實驗測出的，故C錯誤；D.法拉第最早發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D正確故選D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】A．由于電子在電場中向右加速，所以電場方向應(yīng)水平向左，則加速電場的左極板應(yīng)該帶負(fù)電，故A錯誤；B．在加速度電場中由動能定理得解得故B正確；C．在偏轉(zhuǎn)電場中，電子的運動時間為：偏轉(zhuǎn)距離為故C錯誤；D．對粒子從靜止到離開偏轉(zhuǎn)電場由動能定理得解得故D正確。故選BD。8、BC【解析】AB．由圖可知，帶電粒子進(jìn)入勻強磁場B2時向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電。在平行金屬板中受到電場力和洛倫茲力兩個作用而做勻速直線運動，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場力方向向下，粒子帶正電，電場強度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電。故A錯誤，B正確。C．粒子進(jìn)入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得，解得可見，由于v是一定的，B不變，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，則半徑r越小，則越大。故C正確。D．粒子能通過狹縫，電場力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE解得故D錯誤。故選BC。9、BC【解析】A．根據(jù)，可得粒子獲得的最大動能為所以要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的半徑，故A錯誤；B．根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B板帶正電，為發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極，故B正確；C．速度選擇器不能判斷帶電粒子的電性，不管是正電，還是負(fù)電只要速度滿足Eq＝qvB，即，粒子就能勻速通過速度選擇器，故C正確；D．線圈在極靴產(chǎn)生的磁場為均勻輻向磁場，該磁場為非勻強磁場，故D錯誤。故選BC。10、AD【解析】A．n=4和n=1間的能級差最大，躍遷時輻射的光子能量最大，故A正確；B．從n=4躍遷到n=3，能級差最小，則輻射的光子頻率最小，故B錯誤；C．根據(jù)=6知，這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光子，故C錯誤；D．由n=4躍遷到n=3，能級差最小，輻射光子頻率最小，波長最長，故D正確；故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.（3）D；②.（4）10，③.20；④.（5）【解析】（3）磁場方向豎直向上，線圈受安培力向左，與細(xì)線的拉力平衡，則線圈中電流應(yīng)由接線柱B流入，由接線柱A流出，故接線柱A應(yīng)與電路中的接線柱D連接（4）線圈中最大電流為0.5A，則電路中最小電阻為12Ω，故定值電阻應(yīng)選10Ω．為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選最大電阻值較小的、即20Ω的滑動變阻器（5）線圈靜止時，在水平方向線圈受到的繩子的拉力與安培力大小相等方向相反，有：mg=nBIL，可得：12、①.②.①③.4.5V④.1.0Ω⑤.0Ω【解析】（1）[1]要同時測量出電源電動勢E和內(nèi)阻r，和描繪燈泡的伏安特性曲線，所以一個電壓表測路端電壓，一個電壓表測燈泡的電壓，電流表測量干路電流。實物連接如圖所示：（2）[2]電壓表V1測量的是路端電壓，由U=E?Ir可知，路端電壓隨電流的增大而減小，成線性關(guān)系，所以圖中曲線①表示電壓表V1的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；（3）[3]根據(jù)U=E?Ir可知，曲線①在U軸的截距等于電源電動勢，所以E=4.5V；[4]曲線①的斜率等于電源內(nèi)阻，所以等于內(nèi)阻：；（4）[5]兩條圖線交點處說明燈泡電壓等于路端電壓，滑動變阻器的電壓等于零，所以此時滑動變阻器連入電路的阻值為0Ω。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)①，②證明過程見解析，電路中的電能是由外力做功消耗機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來的，即克服安培力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；電能又通過電流做功，轉(zhuǎn)化為其它形式的能（焦耳熱）；(2)不正確，原因和正確解法見解析【解析】(1)①ab棒做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為回路中的感應(yīng)電流安培力大小解得②導(dǎo)體棒勻速運動，外力F與安培力FA平衡，有所以電路中的電能是由外力做功消耗機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來的，即克服安培力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；電能又通過電流做功，轉(zhuǎn)化為其它形式的能（焦耳熱）。(2)小王的解法不正確。錯誤原因是此時cd桿不是純電阻用電器。此模型ab桿相當(dāng)于發(fā)電機(jī)、cd桿相當(dāng)于電動機(jī)，發(fā)電機(jī)通過克服安培力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故回路產(chǎn)生的電能等于ab桿減少的機(jī)械能，即：或14、（1）；（2）（3）