甘肃省兰州市新区多校2025-2026学年高二上学期期末学业水平质量测试物理试卷(含解析)

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甘肃省兰州市新区多校2025-2026学年高二上学期期末学业水平质量测试物理试卷(含解析)

资源简介

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
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10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6V,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. 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、电阻为,右侧圆柱形导体半径为、电阻为。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,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,则表头的量程和内阻可能为( )
A.3mA,199Ω B.3mA,200Ω C.1mA,599Ω D.1mA,600Ω
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。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 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.(6分)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的质量分别为和,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________。(用题中涉及的物理量符号表示)
12.(9分)(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,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,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.(12分)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.(14分)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;
(3)断开开关S稳定后,电容器的电荷量。
15.(16分)如图甲所示,用长的不计质量的绝缘细线将质量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,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,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,。
(1)求图甲中匀强电场的电场强度的大小;
(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及小球摆动过程中的最大速度。
参考答案及解析
1.答案:C
解析: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.答案:B
解析: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.答案:A
解析:磁通量与线圈的匝数无关,从图中可以看出,穿过处线圈的磁感线比穿过处线圈的磁感线多,所以穿过处线圈的磁通量较大,故。
故选A。
4.答案:D
解析: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,根据,可得
故选D。
5.答案:D
解析: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.答案:C
解析: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,可得,故C正确,D错误。
故选C。
7.答案:C
解析:A.由直线a可知,电源的内电阻为
电动势,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
则电源总功率为故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.答案:AC
解析: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.答案:BD
解析: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.答案:BC
解析:A.M、N两极板间距d减小,则弹簧伸长,N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C变大,故B正确;
C.电容器充电后与电源断开,则电荷量Q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M、N两极板间距d减小时,M、N两极板间的电场强度不变,故D错误。
故选BC。
11.答案:(1)BC
(2)增大
(3)
解析:(1)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。
(2)由于A、B两小球均带正电荷且大于,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(大于,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。
(3)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.答案:(1)B
(2)B
(3)B
(4)甲
解析:(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)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
(2)由(1)可求得,
根据
可得两极板间电压为
(3)对带电粒子由动能定理得
代入数据解得
14.答案:(1)2Ω
(2)
(3)
解析:(1)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
(2)电容器两端的电压为
电容器的电荷量
代入数据解得
(3)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.答案:(1)
(2)电势能减少0.05J
(3),
解析:(1)对题图甲中小球受力分析如图所示
由平衡条件得
解得
(2)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
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。
(3)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

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