2025屆山東省青島市黃島區(qū)開發(fā)區(qū)致遠中學物理高二第一學期期中學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆山東省青島市黃島區(qū)開發(fā)區(qū)致遠中學物理高二第一學期期中學業(yè)水平測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖原來不帶電的金屬球A的半徑為R，將帶電量為Q的正點電荷移到球外距球心距離為r的地方，將A球接地則（）A．A球仍不帶電B．球心處的電場強度為0C．球上距Q越近的地方電勢越低D．該點電荷在球心處產(chǎn)生的電場的場強大小等于02、如圖所示，長方形abcd的長ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以e為圓心eb為半徑的圓弧和以O(shè)為圓心Od為半徑的圓弧組成的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(eb邊界上無磁場)磁感應(yīng)強度B=0.25T。一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=2×10-3C的帶正電粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域，則下列判斷正確的是（）A．從Od邊射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子，出射點全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點分布在ab邊D．從ad邊射人的粒子，出射點全部通過b點3、在下列物理量中，屬于矢量的是（）A．電勢 B．電場強度 C．電勢差 D．電容4、如圖所示的電路中，兩個電壓表的內(nèi)阻均為，定值電阻的阻值為，電壓表示數(shù)為，示數(shù)為，則定值電阻的阻值為（）A． B． C． D．5、x軸上有兩點電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間各點對應(yīng)的電勢高低如圖中的曲線所示，規(guī)定無限遠處電勢為零，下列推理與圖象信息不符合的是()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C．電勢最低處P點的電場強度為0D．Q1和Q2之間各點的電場方向都指向P點6、一個鋼球做自由落體運動，取g=10m/s2，則3s末鋼球的速度大小為（）A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s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、如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的是（）A．電阻R兩端的電壓保持不變B．初始時刻穿過線圈的磁通量為0.4WbC．線圈電阻r消耗的功率為4×10﹣4WD．前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×10﹣4C8、邊長為a的閉合金屬正三角形框架，完全處于垂直于框架平面的勻強磁場中，現(xiàn)把框架勻速拉出磁場，如圖所示，則選項圖中電動勢、外力、外力功率與位置圖象規(guī)律與這一過程不相符的是()A． B． C． D．9、如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等．現(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略．下列說法正確的是（）A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大B．在t時刻，a的動能比b的大C．在t時刻，a和b的電勢能相等D．在t時刻，a和b的動量大小相等10、一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則()A．電動機消耗的總功率為UIB．電動機消耗的熱功率為C．電源的輸出功率為EID．電源的效率為1－三、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）在研究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗中，平行板電容器充電后斷開電源，用導(dǎo)線將平行板電容器的一板與靜電計小球相連，另一板與靜電計外殼相連．（1）此時靜電計直接測量的是（_____）A．電容CB．電荷量QC．兩板間的電勢差UD．兩板間場強E（2）下述做法可使靜電計張角減小的是（_____）A．增大兩板間距B．減小正對面積C．插入有機玻璃板D．插入金屬板12．（12分）下圖各儀器的讀數(shù)：（螺旋測微器）為___mm，(量程為0.6A的電流表)為___A四、計算題：本題共2小題，共26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）光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知，一定的質(zhì)量與一定的能量相對應(yīng)，其中為真空中光速。（1）已知某單色光的頻率為，波長為，該單色光光子的能量，其中為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動量的定義動量=質(zhì)量×速度，推導(dǎo)該單色光光子的動量。（2）光照射到物體表面時，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”，用表示。一臺發(fā)光功率為的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為。當該激光束垂直照射到某物體表面時，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達式。（3）設(shè)想利用太陽光的“光壓”為探測器提供動力，將太陽系中的探測器送到太陽系以外，這就需要為探測器制作一個很大的光帆，以使太陽光對光帆的壓力超過太陽對探測器的引力，不考慮行星對探測器的引力。一個質(zhì)量為的探測器，正在朝遠離太陽的方向運動。已知引力常量為，太陽的質(zhì)量為，太陽單位時間輻射的總能量為。設(shè)帆面始終與太陽光垂直，且光帆能將太陽光一半反射，一半吸收。試估算該探測器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。14．（16分）如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B之間有勻強電場，質(zhì)量為m=5×10-8kg的帶電粒子以v0=2m/s的速度從兩板中間水平進入，已知板長L=10cm，板間距離d=2cm，A板電勢高于B板電勢。（1）當AB間加電壓UAB=500V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場帶電粒子的電性，電荷量為多少？（2）兩極板間所加電壓為多大時？帶電粒子恰能沿極板邊緣飛出。15．（12分）某高中校區(qū)擬采購一批實驗器材，增強學生對電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡化為如題圖所示：AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面。一帶電粒子自O(shè)點以水平初速度v0正對P點進入該電場后，從M點飛離CD邊界時速度為2v0，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點。已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電量為q，粒子自身重力忽略不計。試求：(1)P、M兩點間的距離；(2)粒子返回O點時速度的大小；(3)磁感強度的大小。

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、B【解析】

金屬球在點電荷Q附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。最終達到靜電平衡，在金屬球內(nèi)部場強處處為零，整個金屬球是一個等勢體。根據(jù)電場的疊加原理分析點電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場場強.【詳解】A、當金屬球接地時，由于靜電感應(yīng)，金屬球的右側(cè)將帶上負電荷，而左側(cè)不帶電，所以接地后斷開，金屬球帶負電;故A錯誤.B、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球內(nèi)部的場強處處為零，則電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向;故B正確.C、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，整個球是一個等勢體，所以金屬球右側(cè)表面的電勢等于左側(cè)表面;故C錯誤.D、點電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場場強,方向向左;故D錯誤.故選B.【點睛】解決本題的關(guān)鍵是理解并掌握靜電平衡導(dǎo)體的特點，知道處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部電場強度處處為零，電荷全部分布在表面，且整個導(dǎo)體是等勢體.2、D【解析】

粒子進入磁場后做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得到：r=mvqB=根據(jù)幾何關(guān)系，可得：虛線的四邊形是菱形，則從ao邊射入的粒子，出射點全部從b點射出；從od邊射入的粒子，形成以r為半徑的圓弧，從點o射入的從b點出去，因邊界上無磁場，粒子到達bc后應(yīng)做直線運動，即全部通過b點，故D正確；ABC錯誤；故選D。3、B【解析】

ACD．電勢、電勢差、電容只有大小沒有方向，是標量，ACD錯誤；B．電場強度既有大小也有方向，運算時遵循平行四邊形定則，是矢量，B正確。故選B。4、C【解析】

根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比，可知電阻兩端的電壓為8V，所在支路的電流為，兩端的電壓為，中的電流為，所以，C正確．5、B【解析】

由U=Ed知，φ-x圖象的斜率等于電場強度，P點切線的斜率為0，則知電勢最低處P點的電場強度為0，說明Q1和Q1在P點產(chǎn)生的場強大小相等、方向相反，由分析知，Q1一定大于Q1．故AC正確；兩個點電荷間的電勢都為正，因此兩點電荷一定是正電荷，故B錯誤；根據(jù)順著電場線電勢逐漸降低，則知Q1和Q1之間各點的電場方向都指向P點，故D正確．此題選擇錯誤的選項，故選B.6、D【解析】

根據(jù)v=gt可知3s末鋼球的速度大小為：v3=gt3=10×3m/s=30m/s，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、AC【解析】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知，磁通量的變化率恒定，所以電動勢恒定，則電阻兩端的電壓恒定，故A正確；初始時刻穿過線圈的磁通量Φ="nBS=0.2×200×0.0001"Wb=0.004Wb，故B錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n=n=100××0.02V="0.1"V，由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為I==A="0.02"A，所以線圈電阻r消耗的功率P=I2R=0.022×1W=4×10﹣4W，故C正確；前4s內(nèi)通過R的電荷量Q="It=0.02×4"C="0.08"C，故D錯誤．考點：法拉第電磁感應(yīng)定律、電功、電功率、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢點評：穿過某一面積的磁通量是由穿過該面的磁感線條數(shù)的多少決定的，與匝數(shù)無關(guān)．楞次定律來判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來求出感應(yīng)電動勢大?。斎槐绢}還可求出電路的電流大小，及電阻消耗的功率．同時磁通量變化的線圈相當于電源．8、ACD【解析】

感應(yīng)電動勢，則E與x成正比，故A錯誤，B正確；線框勻速運動F外=F安=BIL，感應(yīng)電流為：，感應(yīng)電動勢為：E=BLv，得到外力為：,有效長度為：，可得：，B、R、v一定，則F外∝x2，故C錯誤；外力的功率為：，P外∝x2，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．9、BD【解析】試題分析本題考查電容器、帶電微粒在電場中的運動、牛頓運動定律、電勢能、動量定理及其相關(guān)的知識點．解析根據(jù)題述可知，微粒a向下加速運動，微粒b向上加速運動，根據(jù)a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．對微粒a，由牛頓第二定律，qE=maaa，對微粒b，由牛頓第二定律，qE=mbab，聯(lián)立解得：>，由此式可以得出a的質(zhì)量比b小，選項A錯誤；在a、b兩微粒運動過程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根據(jù)動能定理，在t時刻，a的動能比b大，選項B正確；由于在t時刻兩微粒經(jīng)過同一水平面，電勢相等，電荷量大小相等，符號相反，所以在t時刻，a和b的電勢能不等，選項C錯誤；由于a微粒受到的電場力（合外力）等于b微粒受到的電場力（合外力），根據(jù)動量定理，在t時刻，a微粒的動量等于b微粒，選項D正確．點睛若此題考慮微粒的重力，你還能夠得出a的質(zhì)量比b小嗎？在t時刻力微粒的動量還相等嗎？在t時間內(nèi)的運動過程中，微粒的電勢能變化相同嗎？10、AD【解析】

電動機消耗的總功率應(yīng)該用P=IU來計算，所以總功率為IU，所以A正確；電動機消耗的熱功率應(yīng)該用P=I2R來計算，所以熱功率P=I2R，所以B錯誤．電源的輸出功率等于電動機的輸入功率，得P出=UI．故C錯誤．電源的總功率為IE，內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r，所以電源的效率為，所以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）C（2）CD【解析】

（1）靜電計直接測量的是兩板間的電勢差U，故選C．（2）A．因電容器帶電量Q一定；故若增大兩板間距，根據(jù)可知，C減小，由Q=CU可知，U變大，選項A錯誤；B．減小正對面積，則C減小，由Q=CU可知，U變大，選項B錯誤；C．插入有機玻璃板，則C變大，由Q=CU可知，U變小，選項C正確；D．插入金屬板，則相當于d減小，則C增大，由Q=CU可知，U變小，選項D正確．【點睛】本題是電容器動態(tài)變化分析的問題，根據(jù)電容的決定式和電容的定義式綜合分析，是常用思路．12、2.1500.42【解析】

螺旋測微器讀數(shù)為