精品解析：甘肃省兰州市新区多校2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷

高二上学期期末学业水平质量测试卷 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、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，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10小题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，导线环中无电流时，小磁针与导线环在同一平面内，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，小磁针N极的运动方向为（　　） A. 在纸面内顺时针向下转动 B. 在纸面内逆时针向上转动 C. 垂直纸面向外转动 D. 垂直纸面向里转动 2. 如图所示，真空中A、B是两个电荷量大小相等的点电荷，A带负电、B带正电，A、B连线的中点为O，C点位于A、B连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A. C点的电场强度比O点大 B. O点的电场强度比C点大 C. C点的电势比O点高 D. O点的电势比C点高 3. 如图所示，在某磁场S1、S2处有两个面积相同但匝数不同的线圈垂直纸面放置，穿过两个线圈的磁通量分别为、，则关于、的大小关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 由于两个线圈的匝数未知，与的大小关系无法确定 4. 如图所示，匀强电场中有A、B两点，其连线与电场方向的夹角为60°，已知B点电势为0，A点电势为6 V，匀强电场的电场强度为100V/m，则A、B两点间的距离为（　　） A. 3cm B. 6cm C. 4cm D. 12cm 5. 如图所示为探究感应电流产生条件的实验装置，螺线管A与滑动变阻器、学生电源、开关组成一个闭合回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成另一个闭合回路。下列操作中不能观察到电流计指针偏转的是（　　） A. 开关闭合瞬间 B. 开关闭合后，将滑动变阻器滑片左移 C. 开关闭合后，将螺线管A从螺线管B中拔出 D. 使螺线管A、B一起在水平桌面上移动 6. 由完全相同的金属材料制作的两个等长的圆柱形导体，左侧圆柱形导体半径为r1、电阻为R1，右侧圆柱形导体半径为r2、电阻为R2。如图所示，把两个圆柱形导体串联起来接到电路中，发现电子在两个导体内定向移动的速率分别为v1、v2，已知。则下列说法正确的是（　　） A. 两个圆柱形导体电阻之比 B. 两个圆柱形导体电阻之比 C. 电子在两个圆柱形导体内定向移动的速率之比 D. 电子在两个圆柱形导体内定向移动的速率之比 7. 在如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压与电流的关系，直线b表示某电阻R的电压与电流的关系。现将该电源直接与电阻R连接成闭合电路，则（　　） A. 电源的内电阻为4Ω B. 电源总功率为4W C. 如果电阻R增大，则电源的效率增大 D. 如果电阻R增大，则电源的输出功率增大 8. 实验室内有一量程为0.6A的电流表，已知该电流表是由一个表头和一电阻R并联改装而成，其中电阻R的阻值为1Ω，则表头的量程Ig和内阻Rg可能为（　　） A. 3mA 199Ω B. 3mA 200 Ω C. 1 mA 599Ω D. 1mA 600 Ω 9. 智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有伤害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能。某校物理兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路，电路中有一光敏电阻（当照射光敏电阻的光照变强时其电阻减小，光照变弱时其电阻增大）。闭合开关后，进行了某项操作，发现小灯泡变暗。则该项操作可能是（　　） A. 将滑动变阻器滑片向a端滑动 B. 将滑动变阻器滑片向b端滑动 C. 光照变强 D. 光照变弱 10. 如图所示为某智能手机加速度传感器的俯视图，M、N为电容器的两极板，M极板固定在手机上，N极板通过两个完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开。手机静止时，弹簧为原长状态，电压传感器示数为U0。不计摩擦，若手机在水平面内沿左右方向做变速运动时，发现M、N两极板间距d减小，则（　　） A. 手机可能向右做加速运动 B. 电容器的电容变大 C. 电压传感器的示数小于U0 D. M、N两极板间的电场强度变大 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B，且小球A的电荷量大于小球B的电荷量，小球A固定在可移动的绝缘座上，小球B用绝缘丝线悬挂于C点。实验时采用控制变量法，先保持两小球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察小球B悬线偏角的变化情况；再保持两小球电荷量不变，改变小球A与小球B的距离，观察小球B悬线偏角的变化情况。 （1）在实验中发现小球B悬线的偏角减小，可能进行的实验操作是 。 A. 小球A的电荷量增大 B. 小球A的电荷量减小 C. 小球A与小球B的距离增大 D. 小球A与小球B的距离减小 （2）如果将小球A与小球B接触后放回原处，则小球B悬线的偏角将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如果A、B两小球的球心在同一水平线上，小球A、B的质量分别为mA和mB，小球B静止时悬线的偏角为，当地重力加速度大小为g，则两小球之间的静电力F=_________。（用题中涉及的物理量符号表示） 12. （1）为了设计测量电阻的电路，先用多用电表的电阻挡粗测未知电阻Rx，选用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏角非常大，则下列做法正确的是___________。 A. 可换“×100”挡，调零后测量 B. 可换“×1”挡，调零后测量 （2）如果用电压表（内阻约为5kΩ）和电流表（内阻为1Ω）来测量（1）中的电阻Rx，要求尽量减小测量误差，应该选择的测量部分电路为图中的___________。 A. B. （3）二极管具有单向导电性的特点，即当电流从二极管的正极流过二极管时，二极管的电阻很小；当电流从二极管的负极流过二极管时，二极管的电阻很大。现在用多用电表的电阻挡检测一个二极管，将红表笔与二极管的A端相连，黑表笔与二极管的B端相连，测得阻值为4Ω；将红表笔与二极管的B端相连，黑表笔与二极管的A端相连，测得阻值为1200Ω，该测量结果说明二极管的正极为___________（选填“A”或“B”）端。 （4）物理实验小组在用伏安法测量电源的电动势和内电阻时，设计了两种电路如图甲、乙所示，为了消除因电流表内阻过大引起的系统误差，应该选择电路___________（选填“甲”或“乙”）进行实验。 13. 如图所示，一平行板电容器水平放置，极板长为L、间距为d、板间匀强电场的电场强度为。有一带正电的粒子质量为，电荷量为，紧靠上极板以的初速度水平射入电场，恰好从下极板边缘处飞出电场，已知粒子射入点和射出点的连线与水平方向的夹角为，，，带电粒子的重力不计。求： （1）带电粒子在电场中的运动时间； （2）极板间电压的大小； （3）带电粒子飞出电场时的速度大小。 14. 在如图所示的电路中，已知电源电动势为，内电阻，电容器的电容，导线电阻不计，闭合开关S后，已知内电阻r消耗的功率为4W。求： （1）电阻R的值； （2）电容器的电荷量Q1； （3）断开开关S稳定后，电容器的电荷量Q2。 15. 如图甲所示，用长L=1m的不计质量的绝缘细线将质量m=3×10-3kg的带正电小球悬挂在天花板上，小球所带电荷量大小为，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为E1，小球静止时细线与竖直方向的夹角。现在仅把匀强电场的电场强度大小变成E2，如图乙所示，将该小球从悬点正下方由静止释放，释放小球时细线伸直但无张力，小球的最大摆角为，不计空气阻力。已知重力加速度g取10m/s2，sin74°=0.96，cos74°=0.28。 （1）求图甲中匀强电场的电场强度E1的大小； （2）在图甲中把细线剪断，求小球运动1s时电势能的变化量； （3）求图乙中匀强电场的电场强度大小E2及小球摆动过程中的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期期末学业水平质量测试卷 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、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，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10小题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，导线环中无电流时，小磁针与导线环在同一平面内，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，小磁针N极的运动方向为（　　） A. 在纸面内顺时针向下转动 B. 在纸面内逆时针向上转动 C. 垂直纸面向外转动 D. 垂直纸面向里转动 【答案】C 【解析】 【详解】当导线环中沿逆时针方向通过电流时，根据安培右手定则可以判断环内的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极的指向与磁场方向相同，应该垂直纸面向外转动。 故选C。 2. 如图所示，真空中A、B是两个电荷量大小相等的点电荷，A带负电、B带正电，A、B连线的中点为O，C点位于A、B连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A. C点的电场强度比O点大 B. O点的电场强度比C点大 C. C点的电势比O点高 D. O点的电势比C点高 【答案】B 【解析】 【详解】AB．等量异种点电荷形成的电场中，在两个点电荷连线的中垂线上，从中点O沿中垂线向外电场强度逐渐减小，即O点的电场强度大于C点的电场强度，故A错误，B正确； CD．两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，即O点和C点的电势相等，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，在某磁场S1、S2处有两个面积相同但匝数不同的线圈垂直纸面放置，穿过两个线圈的磁通量分别为、，则关于、的大小关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 由于两个线圈的匝数未知，与的大小关系无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】磁通量与线圈的匝数无关，从图中可以看出，穿过S1处线圈的磁感线比穿过S2处线圈的磁感线多，所以穿过S1处线圈的磁通量较大，故。 故选A。 4. 如图所示，匀强电场中有A、B两点，其连线与电场方向的夹角为60°，已知B点电势为0，A点电势为6 V，匀强电场的电场强度为100V/m，则A、B两点间的距离为（　　） A. 3cm B. 6cm C. 4cm D. 12cm 【答案】D 【解析】 【详解】A、B两点沿电场线方向的距离为 两点间电势差为 已知电场强度为E = 100V/m，根据，可得 故选D。 5. 如图所示为探究感应电流产生条件的实验装置，螺线管A与滑动变阻器、学生电源、开关组成一个闭合回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成另一个闭合回路。下列操作中不能观察到电流计指针偏转的是（　　） A. 开关闭合瞬间 B. 开关闭合后，将滑动变阻器滑片左移 C. 开关闭合后，将螺线管A从螺线管B中拔出 D. 使螺线管A、B一起在水平桌面上移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，螺线管A中的电流增大，产生的磁场增强，穿过螺线管B的磁通量增大，由产生感应电流的条件可知，螺线管B中产生感应电流，电流计指针偏转，A不符合题意； B．开关闭合后，将滑动变阻器滑片左移，螺线管A中的电流减小，产生的磁场减弱，穿过螺线管B的磁通量减小，由产生感应电流的条件可知，螺线管B中产生感应电流，电流计指针偏转，B不符合题意； C．开关闭合后，将螺线管A从螺线管B中拔出时，穿过螺线管B的磁通量减小，螺线管B中产生感应电流，电流计指针偏转，C不符合题意； D．使螺线管A、B一起在水平桌面上移动，穿过螺线管B的磁通量不变，螺线管B中不会产生感应电流，电流计指针不偏转，D符合题意。 故选D。 6. 由完全相同的金属材料制作的两个等长的圆柱形导体，左侧圆柱形导体半径为r1、电阻为R1，右侧圆柱形导体半径为r2、电阻为R2。如图所示，把两个圆柱形导体串联起来接到电路中，发现电子在两个导体内定向移动的速率分别为v1、v2，已知。则下列说法正确的是（　　） A. 两个圆柱形导体电阻之比 B. 两个圆柱形导体电阻之比 C. 电子在两个圆柱形导体内定向移动的速率之比 D. 电子在两个圆柱形导体内定向移动的速率之比 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据电阻定律表达式及，可得两个圆柱形导体电阻之比 ，故 AB 错误； CD．两个导体串联在电路中，流过两个导体的电流相等，根据导体中电流的微观表达式 I=neSv，可得 ，故C正确，D错误。 故选C。 7. 在如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压与电流的关系，直线b表示某电阻R的电压与电流的关系。现将该电源直接与电阻R连接成闭合电路，则（　　） A. 电源的内电阻为4Ω B. 电源总功率为4W C. 如果电阻R增大，则电源的效率增大 D. 如果电阻R增大，则电源的输出功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由直线a可知，电源的内电阻为 电动势E=6V，故A错误； B．根据直线a和直线b的交点可知，该电源直接与电阻R连接成闭合电路时，流过电源的电流为 I=1A 则电源总功率为P=EI=6W 故B错误； C．电源的效率为 当电阻R增大时，电源的效率增大，故C正确； D．在闭合电路中，当R=r时，电源的输出功率最大，根据直线b可知，电阻 所以当电阻R增大时，电源的输出功率减小，故D错误。 故选C。 8. 实验室内有一量程为0.6A的电流表，已知该电流表是由一个表头和一电阻R并联改装而成，其中电阻R的阻值为1Ω，则表头的量程Ig和内阻Rg可能为（　　） A. 3mA 199Ω B. 3mA 200 Ω C. 1 mA 599Ω D. 1mA 600 Ω 【答案】AC 【解析】 【详解】表头和电阻R并联，则表头与电阻R两端的电压相等，根据欧姆定律有 当时， 当时， 故AC正确，BD错误。 故选AC。 9. 智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有伤害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能。某校物理兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路，电路中有一光敏电阻（当照射光敏电阻的光照变强时其电阻减小，光照变弱时其电阻增大）。闭合开关后，进行了某项操作，发现小灯泡变暗。则该项操作可能是（　　） A. 将滑动变阻器滑片向a端滑动 B. 将滑动变阻器滑片向b端滑动 C. 光照变强 D. 光照变弱 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器滑片向a端滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值变小，电路总电阻变小，电流增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，故A错误； B．将滑动变阻器滑片向b端滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值变大，电路总电阻变大，电流减小，灯泡的功率变小，灯泡变暗，故B正确； C．光照变强，光敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，电流增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，故C错误； D．光照变弱，光敏电阻的阻值变大，电路总电阻变大，电流减小，灯泡的功率变小，灯泡变暗，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为某智能手机加速度传感器的俯视图，M、N为电容器的两极板，M极板固定在手机上，N极板通过两个完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开。手机静止时，弹簧为原长状态，电压传感器示数为U0。不计摩擦，若手机在水平面内沿左右方向做变速运动时，发现M、N两极板间距d减小，则（　　） A. 手机可能向右做加速运动 B. 电容器的电容变大 C. 电压传感器的示数小于U0 D. M、N两极板间的电场强度变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．、两极板间距减小，则弹簧伸长，极板所受弹力方向向左，加速度方向向左，手机可能向左做加速运动或向右做减速运动，故A错误； B．两极板间距变小，根据 可知，电容变大，故B正确； C．电容器充电后与电源断开，则电荷量不变，根据可知，电容器两端电压变小，则电压传感器的示数小于，故C正确； D．根据，，，可得，当、两极板间距减小时，、两极板间的电场强度不变，故D错误。 故选BC。 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B，且小球A的电荷量大于小球B的电荷量，小球A固定在可移动的绝缘座上，小球B用绝缘丝线悬挂于C点。实验时采用控制变量法，先保持两小球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察小球B悬线偏角的变化情况；再保持两小球电荷量不变，改变小球A与小球B的距离，观察小球B悬线偏角的变化情况。 （1）在实验中发现小球B悬线的偏角减小，可能进行的实验操作是 。 A. 小球A的电荷量增大 B. 小球A的电荷量减小 C. 小球A与小球B的距离增大 D. 小球A与小球B的距离减小 （2）如果将小球A与小球B接触后放回原处，则小球B悬线的偏角将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如果A、B两小球的球心在同一水平线上，小球A、B的质量分别为mA和mB，小球B静止时悬线的偏角为，当地重力加速度大小为g，则两小球之间的静电力F=_________。（用题中涉及的物理量符号表示） 【答案】（1）BC （2）增大 （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中发现小球B悬线的偏角减小，说明两个小球之间的库仑力减小，可能是小球所带电荷量减小或两小球间距增大导致的，故选BC。 【小问2详解】 由于A、B两小球均带正电荷且QA大于QB，则小球A与小球B接触后，两小球所带电荷量相等为 由数学知识知（QA大于QB，不能取等号） 接触前库仑力大小为 接触后放回原处库仑力大小为 故，则小球B悬线的偏角将增大。 【小问3详解】 根据题意，对小球B受力分析，由力的平衡条件可得静电力 12. （1）为了设计测量电阻的电路，先用多用电表的电阻挡粗测未知电阻Rx，选用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏角非常大，则下列做法正确的是___________。 A. 可换“×100”挡，调零后测量 B. 可换“×1”挡，调零后测量 （2）如果用电压表（内阻约为5kΩ）和电流表（内阻为1Ω）来测量（1）中的电阻Rx，要求尽量减小测量误差，应该选择的测量部分电路为图中的___________。 A. B. （3）二极管具有单向导电性的特点，即当电流从二极管的正极流过二极管时，二极管的电阻很小；当电流从二极管的负极流过二极管时，二极管的电阻很大。现在用多用电表的电阻挡检测一个二极管，将红表笔与二极管的A端相连，黑表笔与二极管的B端相连，测得阻值为4Ω；将红表笔与二极管的B端相连，黑表笔与二极管的A端相连，测得阻值为1200Ω，该测量结果说明二极管的正极为___________（选填“A”或“B”）端。 （4）物理实验小组在用伏安法测量电源的电动势和内电阻时，设计了两种电路如图甲、乙所示，为了消除因电流表内阻过大引起的系统误差，应该选择电路___________（选填“甲”或“乙”）进行实验。 【答案】（1）B （2）B （3）B （4）甲 【解析】 【小问1详解】 多用电表的指针偏角很大，说明电阻的阻值很小，为了准确测量减小误差，应该选择更小倍率的挡位，故应选择“×1”挡，调零后测量。 故选B。 【小问2详解】 本题中由于电流表的内阻已知，应该选择图B进行测量，其测量值为，该测量值等于的真实值。 【小问3详解】 使用多用电表的电阻挡测量电阻时，电流从黑表笔流出多用电表，从红表笔流入多用电表，二极管阻值较小时，处于正向导通状态，此时黑表笔与二极管的B端相连，说明二极管的B端为正极。 【小问4详解】 电路甲中电压表的分流会带来系统误差，电路乙中电流表的分压会带来系统误差。题目要求消除电流表带来的系统误差，故应该选择电路甲。 13. 如图所示，一平行板电容器水平放置，极板长为L、间距为d、板间匀强电场的电场强度为。有一带正电的粒子质量为，电荷量为，紧靠上极板以的初速度水平射入电场，恰好从下极板边缘处飞出电场，已知粒子射入点和射出点的连线与水平方向的夹角为，，，带电粒子的重力不计。求： （1）带电粒子在电场中的运动时间； （2）极板间电压的大小； （3）带电粒子飞出电场时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律有 根据几何关系有 联立以上几式，代入数据解得 【小问2详解】 由（1）可求得， 根据 可得两极板间电压为 【小问3详解】 对带电粒子由动能定理得 代入数据解得 14. 在如图所示的电路中，已知电源电动势为，内电阻，电容器的电容，导线电阻不计，闭合开关S后，已知内电阻r消耗的功率为4W。求： （1）电阻R的值； （2）电容器的电荷量Q1； （3）断开开关S稳定后，电容器的电荷量Q2。 【答案】（1）2Ω （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电源内电阻的功率 代入数据解得 由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 【小问2详解】 电容器两端的电压为 电容器的电荷量 代入数据解得 【小问3详解】 断开开关S后，电容器两端的电压为电源电动势 电容器的电荷量 代入数据解得 15. 如图甲所示，用长L=1m的不计质量的绝缘细线将质量m=3×10-3kg的带正电小球悬挂在天花板上，小球所带电荷量大小为，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为E1，小球静止时细线与竖直方向的夹角。现在仅把匀强电场的电场强度大小变成E2，如图乙所示，将该小球从悬点正下方由静止释放，释放小球时细线伸直但无张力，小球的最大摆角为，不计空气阻力。已知重力加速度g取10m/s2，sin74°=0.96，cos74°=0.28。 （1）求图甲中匀强电场的电场强度E1的大小； （2）在图甲中把细线剪断，求小球运动1s时电势能的变化量； （3）求图乙中匀强电场的电场强度大小E2及小球摆动过程中的最大速度。 【答案】（1）1×104N/C （2）电势能减少0.05J （3）， 【解析】 【小问1详解】 对题图甲中小球受力分析如图所示 由平衡条件得 解得 【小问2详解】 图甲中细线剪断后，小球在水平方向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得qE1=ma 小球电势能的变化量 小球运动1s时在水平方向的位移为 联立解得 即小球的电势能减少0.05J。 【小问3详解】 对图乙中小球，由动能定理得 可解得 根据摆动的对称性，说明小球受到的重力与静电力的合力与竖直方向的角度为，在此位置时有最大速度，即 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $