甘肃省金昌市永昌县第一高级中学2024-2025学年高二上学期期末学业水平质量测试物理试题

绝密 启用前 高二上学期期末学业水平质量测试卷 物 理 的 本试卷满分100分,考试时间75分钟 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的学校、好名、班级、准考证号填写在答题卡上相应的位置。 2全部答案在答题卡上完成,答在本试卷上无效。 3回答选择题时,选出小题答策后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答聚标号涂黑。如需 N 改动,用撩皮擦干净后,再选涂其他答案标号,回答非选择题时,将答案用0.5毫米黑色 器 笔迹签字笔写在答随卡上。 4考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1如图所示,在一条形磁铁的右侧有一xO直角坐标系,其中x轴位于磁铁 的中轴线上,条形磁铁的右端为S极,现将一个小磁针放置在坐标系的O点 N (图中未画出),忽略地磁场和其他磁场的影响,小磁针静止时其S极应该指 向 A.x轴正方向 B.x轴负方向 C.y轴正方向 D.y轴负方向 2.某学习小组用如图所示的电路探究感应电流产生的条件,线圈A与学生电源、滑动变阻器、开关组成 闭合回路,线圈B与电流表组成闭合回路,在实验中他们进行了以下操作,其中不能使电流表指针发 备 生偏转的是 () : otH-os 如 A.开关闭合的瞬间 B.开关闭合后保持不动 C.开关闭合后移动滑动变阻器的滑片 D.开关闭合后把线圈A从线圈B中拔出来 3.如图所示,将一正方体实心导体的左、右两侧接人电路中,阻值为R,如果把正方 体的各棱长均减小二分之一,仍将其左、右两侧接入电路中,其阻值为 ( A号 B.R 器 C.2R D.8R 【高二上学期期末学业水平质量测试卷 物理第1页(共6页)】 4.如图所示为三根平行直导线的截面图.它们的电速大小相等,方向均垂直纸面,⊙4y…⊙D 如果AB=AC=AD.则A点的磁感应强度的方向为 () A.竖直向上 B.竖直向下 C C.水平向左 D.水平向右 5.如图所示,边长为L的n匝正方形战框内部有一边长为亏的正方形区城的匀强磁 场,磁场的磁感应强度大小为B,则穿过线框的磁通量为 LxX 2 A.nBL2 B.有nBL C.BL2 D.TBL: 6.如图所示,用充电宝给处于开机软态的手机(非纯电阻)充电,若充电电正用U 表示,充电电流用「表示,则手机的电阻R应该 A等于号 B大号 C小于号 D.与号的大小关系无法判断 7.如图所示,直线A为一电源的U1图线,曲线B为小灯泡的心1图线,图像的纵 U/ 坐标起点为1V、现在用该电源和一个小灯泡组成闭合电路,小灯泡恰能正常发 4 光,且直线A与曲线B交点的切线过0.5A,则根据该图像可以判断 3 A.电源的电动势为3V B.电源的内阻为号口 00.51231/A C,小灯泡正常工作时的功率为3W D.小灯泡正常工作时的电阻为62 二、多项选择题(本题共3小题.每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目 要求。全部速对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.如图所示为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化 接外电路 的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上、下移 动,已知两极板间电压保持不变。若材料温度升高时,极板上所带电荷量 被测材料 增加,则 加热晷 A.电容器正在充电 B.电容器正在放电 C,两极板的间距增大 D.两极板的间距减小 9.如图所示,在电场强度E=60N/C的匀强电场中有A、B、C三点,AB为 C 5cm,BC为10cm,其中AB沿电场方向,BC与电场方向的夹角为60 ,则下 列说法正确的是 A.A=B>9c B.A>B 60 C.UAB <UBC D.UAB=UBC 10.在如图所示电路中,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑片由a向b缓慢滑: 的过程中 A.电压表的示数减小,电流表的示数增、 B.电容器所带的电荷量增大 C.电源的效率一定增大 D.电源的输出功率一定增大 【高二上学期期末学业水平质量测试卷 物理第2页(共6页)】 三、非选择题(本题共5小题,共57分) 11.(6分)电流传感器可以像电流表一样测量电流的大小,如图甲连接电路,开关可在1、2两端切换,最 终可在计算机屏幕上显示:图像如图乙所示。 +I/mA R 21 接计算机电流 传忠器 c 用 1 2 匆 345/3 (1)在图甲中将开关S先接1端给电容器充电,再将开关S接2端使电容器放电,则电容器放电时通 过电流传感器的电流方向为 (选填“向上”或“向下”)。 (2)图乙描述的是电容器 (选填“充电”或“放电”)时的t图像。 (3)由图甲和图乙可判断电容器在放电的全过程中释放的电荷量大约是 C。(结果保留 两位有效数字) 12.(9分)某实验小组利用实验室的器材测量一根粗细均匀的金属电阻丝R的电阻率。 (1)该小组先测量电阻丝的直径和长度,如图甲用螺旋测微器测得电阻丝的直径D为 mm; 如图乙用游标卡尺测得电阻丝的长度L为 cm:该金属电阻丝的电阻率p为 (用D、L、Rx表示)。 40 5 6 (cm) 35 uHgnmmp 0 10 20 甲 乙 (2)该小组想用伏安法较精确地测量金属电阻丝R:的阻值,现有的实验器材及其代号和规格如下: A.待测金属电阻丝R(阻值约为4); B.电源E(电动势3V,内阻约2n): C.电压表V(量程3V,内阻约3kQ): D.电流表A(量程0.6A,内阻为0.2n); E.滑动变阻器R(阻值范围0~10Q,允许通过的最大电流为2.0A) F.开关、导线若干 ①该小组同学设计了以下两种电路测量电阻丝的阻值,其中合理的电路是 3.0 丙 ②该小组同学选择了第①问中合理的电路后进行实验,根据测量的U和2. I的数据绘制了如图戊所示的U1图像,由题意可得金属电阻丝R=10 (结果保留两位有效数字),测得的金属电阻丝阻值 00102030.4050.6/A (选填“有”或“无”)电表带来的系统误差。 戊 【高二上学期期末学业水平质量测试卷 物理第3页(共6页)】 13.(12分)如图所示,真空中有两个静止的点电荷,Q带正电其电荷量为4.0 10-12C,Q2带负电其 电荷量大小为1.0 10-12C,两个点电荷分别固定在x轴上坐标为0和6cm的位置上,静电力常量 为9.0 109N m2/C2。求: Q Q: (1)x轴上坐标为3cm处的电场强度; (2)x轴上电场强度为零的位置坐标。 14.(14分)某校物理学习兴趣小组想把三个内阻Rg为5900、额定电流1g为10mA的表头G分别攻 装成如图甲、乙、丙所示的量程U为15V的电压表、量程I为0.6A的电流表和一个电阻表。求: 9 甲 乙 丙 (1)图甲中电阻R1的阻值大小;改装后的新电压表的内阻Rv的大小。 (2)图乙中电阻R2的阻值大小;改装后的新电流表的内阻R的大小。 (3)如果图丙所示电阻表测量的中值电阻为1500D,求该电阻表内的电源电动势E的大小。 15.(16分)如图所示,一水平放置的平行板电容番 v=50cm,两极板间距 为d=20cm,两极板间电压恒为U=100V,且上极板带负电荷,在电容器正中d m 心位置有一带电尘埃恰好处于静止状态,尘埃质量为m=1.0X10~10kg,尘埃 + 的重力不能忽略,取g=10m/s2。求: (1)带电尘埃所带的电荷量是多少; (2)如果把下极板迅速向下平移 d=20cm,则尘埃运动到极板的时间是多少; (3)如果保持电容器极板间距不变,把电容器以其正中心位置为圆心迅速顺时针旋转90 ,同时给尘 埃提供竖直向下的初速度o=2m/s,则尘埃飞出电容器时的速率为多少。高二上学期期末学业水平质量测试卷·物理参考答案 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） !7.选C由直线A可得电源的电动势为E=4V,内阻r 1,选A因为O点位于条形磁铁的中轴线上，所以条形磁！ 专号司0=1n,故A.B借误：根据直线A和曲线B文点的 铁在O点产生的磁场方向沿x轴负方向，小磁针静止时 物理意义，可知小灯泡正常工作时的电压为U一3V, N极指向磁场的方向，即小磁针静止时N极指向x轴负： 电流为1=1A,所以小灯泡正常工作时的功率为P=U1 方向，S极指向x轴正方向，故A正确。 2.选B感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发： =3W,正常工作时的电阻为R=号=3n,故C正确，D错误」 生变化，电流表指针发生偏转即穿过线圈B的磁通量发二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在 生变化产生感应电流：开关闭合的瞬间穿过线圈B的磁 每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选 通量增加，会产生感应电流，A不符合题意：开关闭合后对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 保持不动，穿过线喝B的磁道量不变，不能产生感应电8，选AD根据题意可知两板板间电压保持不变，极板上 流，B符合题意：开关闭合后移动滑动变阻器的滑片，线 所带电荷量增加，说明电容器正在充电，故A正确，B错 圈A所在电路的电流发生变化，故穿过线圈B的磁通量 Q 发生变化，会产生感应电流，C不符合题意：开关闭合后 误：报据电容器电容的定义式C一号，可知电容器的电容 把线图A从线图B中拔出来，穿过线图B的磁通量减 增大，结合平行板电容器电容的决定式C=:S 4πka:可知两 少，会产生感应电流，D不符合题意。故选B。 极板的间距减小，故C错误，D正确。 3.选C设正方体实心导体的电阻率为P,原来棱长为a,! 9.选BD在电场中沿电场线的方向电势降低，所以A、B、 则电租为R=P总一品：各校长均减小二分之一后，共阻 C三点的电势9A>PB>gpC,故A错误，B正确：题图中 UAB=E·AB=3V,Ur=E·BC·cos60°=3V,所以 值为R=P 2 2P=2R,故C正确。 UAB=Uc,故C错误，D正确。 2 !10.选BC在滑动变阻器R2的滑片由a向b缓慢滑动的 4.选D根据安培定则可判断：通 ↑Ba 电直导线B在A点产生的磁感B⊙A Bc.⊙D 过程中，R2接入电路的阻值逐渐增大，根据“串反并同” 可知，电压表示数增大，电流表示数减小，电容器两端的 应强度BB方向竖直向上，通电 ⑧C 电压增大、电容器所带的电荷量增大，故A错误，B正 直导线D在A点产生的磁感应 强度BD方向竖直向下，通电直导线C在A点产生的磁 PR外=R外=1 确：电源的效率为刀一P(r十R外)干R外 十1 感应强度B方向水平向右，如图所示，因为三根直导线！ R外 的电流大小相等且AB=AC=AD,所以它们在A点产 所以当外电阻的阻值增大时，电源的效率一定增大，故 生的磁感应强度大小相等，所以A点的合磁感应强度方 C正确：当外电阻的阻值等于电源内阻时，电源的输出 向水平向右，故D正确。 功率最大，由于本題中不知道外电阻与电源内阻的大小 5.选D穿过线框的磁通量与线框的臣数无关，中= 关系，所以当外电阻的阻值变化时，电源输出功率的变 B()-子B,故D正确。 化情况无法判断，故D错误。 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 6,选C手机为非纯电阻，当手机正在充电时，根据能量守 11.解析：(1)由题图甲可知电容器充电后，上极板带正电 恒定律得Ut=R:十P化t,所以有UI>IR,可得R< 荷，将开关S接2端使电容器放电时，放电电流为逆时 只故C正角 针方向，即通过电流传感器的电流方向为向下。 (2)由题因甲可知电流传感器在电容器放电电路中故14，解析：)对题图甲电压表，根据题意可得1。尺十R。 U 题图乙是电容器放电时的1图像。 代入数据解得R1=9102 (3)根据q=I1可知，【t图像与横轴所围成的面积表示 改装后的新电压表的内阻为Rg与R,的串联电阻 电荷量，题图乙中图线与横轴所国成的面积中大约有！ Rv=Rg+R1=1500n. 70个小方格，则电容器在放电过程中释放的电荷量大： (2)对题图乙电流表，根据题意可得1：Rg=(I一1g)R2 约为g=70×0.2×10-8×0.2C=2.8×10-3C。 代入数据解得R2=10Ω 答案：(1)向下(2分)(2)放电(2分) 改装后的新电流表的内阻为R。与R2的并联电阻 (3)2.8×10-3(2分) 12.解析：(1)电阻丝的直径D=1.5mm+34.0×0.01mm -碧n. RA=R十R2 =1.840mm:电阻丝的长度L=42mm十4×0.05mm (3)电阻表的中值电阻等于其内阻，R为=R中=15002 =42.20mm=4.220cm:该金属电阻丝的电阻率为p E 由闭合电路欧姆定律得1。 =R,D2 代入数据解得E=15V。 (2)①由于电流表的内阻已知，为了减小实验误差，应该： 答案：(1)9102(3分)15002(2分)(2)102(3分) 采用电流表内接法，故应该选择电路丁。 5型0(2分)(3)15V(4分) ②对题图丁由闭合电路歌姆定律得U=(R十R,)1,可15解析：1)带电尘埃恰好处于静止状态，根据平衡条件有 知I图像的斜率等于电阻丝电阻与电流表内阻之和， U mg=qE=4 所以R+R-智号n=400,期会焉电阻丝的阻 代入数据解得q=2.0×10-12C。 值R,=3.8,由题意可知测得的金属电阻丝的阻值为！ (2)如果把下极板迅速向下平移△d=20cm,则电场强 其准确位，没有电压表和电流表带来的系统误差。 U 答案：(1)1.840(2分)4.220(2分) πR,D2 度减小为B=☑十Aa250N/C 4. (1分) 对尘埃由牛顿第二定律得mg一qE2=ma (2)①丁(2分)②3.8(1分)无(1分) 尘埃向下极板做初速度为零的匀加速直线运动， 13.解析：(1)Q1在x=3cm处产生的电场强度为 由运动学公式得号+△1=之4 6=号 代入数据解得=巨 58. 代入数据解得E1=40N/C,方向沿x轴正方向 (3)如果把电客器以其正中心位置为圆心顺时针旋转 Q:在工=3cm处产生的电场强度为E,=kQ名 90°，则尘埃在水平方向做初速度为零的匀加速直线运 动，在竖直方向做初速度为功=2/s的匀加速直线运动 代入数据解得E2=10N/C,方向沿x轴正方向 U 故两个，点电荷在r=3cm处产生的电场强度为 水平方向：97 =mar,v=at2 E=E1十E2=50N/C,方向沿x轴正方向。 竖直方肉：mg=ma,号=w十7时： (2)由题意可判断x轴上电场强度为零的位置位于Q2! 的右侧，设x轴上电场强度为零的位置坐标为，则 vy=v+a,t2 代入数据解得U=1m/s,=3m/s Q2 则尘埃飞出电容器时的速率为v√/u,十，=√0m/s 代入数据解得x=0.12m=12cm。 答案：(1)50N/C,方向沿x轴正方向(6分) 答案：12.0x10C3分)(2)号：6分 (2)12cm(6分) (3)/10m/s(7分)