2025屆安徽省天長市物理高二上期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆安徽省天長市物理高二上期末學業(yè)水平測試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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、下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣．坐標原點O處電場強度最大的是A. B.C. D.2、如圖是磁流體發(fā)電機的示意圖，在間距為d的平行金屬板A、C間，存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場，兩金屬板通過導線與變阻器R相連，等離子體以速度v平行于兩金屬板垂直射入磁場．若要增大該發(fā)電機的電動勢，可采取的方法是A.只減小dB只增大BC.只增大RD.只減小v3、關(guān)于同一電場的電場線，下列表述正確的是A.電場線是客觀存在的 B.電場線越密，電場強度越小C.沿著電場線方向，電勢越來越低 D.電荷在沿電場線方向移動時，電勢能減小4、質(zhì)量為的同學，雙手抓住單杠做引體向上，他的重心的速率隨時間變化的圖象如圖所示．取，由圖象可知A.時他的加速度B.他處于超重狀態(tài)C.時他受到單杠的作用力的大小是D.時他處于超重狀態(tài)5、電阻為R的負載接到20V直流電壓上消耗的電功率是P，現(xiàn)用一個變壓器，將電壓最大值為200V的正弦交流電壓接原線圈，副線圈接電阻R，則R上消耗的電功率為P/2，該變壓器原副線圈的匝數(shù)比為（）A.20:1 B.：1C.10:1 D.1:106、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，a、b接在電壓為U、周期為T的交流電源上．兩盒間的窄縫中形成勻強電場，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面．帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出．設D形盒的半徑為R，現(xiàn)將垂直于D形盒的磁場感應強度調(diào)節(jié)為，剛好可以對氚核進行加速，氚核所能獲得的最大能量為，以后保持交流電源的周期T不變．已知氚核和粒子的質(zhì)量之比為3：4，電荷量之比為1：2．下列說法正確的是A.若只增大交變電壓U，則氚核在回旋加速器中運行的時間不會發(fā)生變化B.若用該裝置加速粒子，應將磁場的磁感應強度大小調(diào)整為C.將磁感應強度調(diào)整后對粒子進行加速，粒子在加速器中獲得的最大能量為D.將磁感應強度調(diào)整后對粒子進行加速，粒子在加速器中加速的次數(shù)大于氚核的次數(shù)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，、為平行板電容器的兩個金屬極板，為靜電計，開始時閉合開關(guān)，靜電計指針張開一定角度。則下列說法正確的是（）A.開關(guān)保持閉合狀態(tài)，將的滑片向右移動，靜電計指針張角增大B.開關(guān)保持閉合狀態(tài)，僅將兩極板間距減小，電容器的帶電量增加C.斷開開關(guān)后，緊貼下極板插入厚云母片，靜電計指針張角減小D.斷開開關(guān)后，僅將兩極板間距減小，板間電場強度減小8、如圖為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在b正上方用絕緣絲線懸掛一閉合鋁環(huán)，鋁環(huán)也處于水平面中，且環(huán)和b盤的中心在同一條豎直線OO1上。現(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞OO1軸逆時針加速轉(zhuǎn)動（從上往下看），下列說法正確的是A.鋁環(huán)a有擴張的趨勢B.鋁環(huán)a對絲線的拉力大于自身的重力C.鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力D.從上往下看，鋁環(huán)a中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應電流9、圖示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD，下列說法正確的是（該元件正常工作時，磁場必須垂直工作面）（）A.I越大，電勢差UCD越小B.若霍爾元件的自由電荷是自由電子，則C側(cè)的電勢低于D側(cè)的電勢C.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平D.其他條件不變，僅增大勻強磁場的磁感應強度時，電勢差UCD變大10、如圖所示，在平面直角坐標系中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點O處的電勢為0，點A處的電勢為6V，點B處的電勢為3V，則該電場的場強是（）A.方向與y軸負方向的夾角為30°B.方向與y軸負方向的夾角為60°C.大小為200V/mD.大小為200V/m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）某學習小組探究一小電珠（電阻較?。┰诓煌妷合碌碾姽β蚀笮?，實驗器材如圖甲所示。(1)實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請在乙方框中畫出實驗所需電路圖________；(2)某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，則電流表的示數(shù)為________A；(3)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丁所示，根據(jù)圖線判斷，將4只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源組成閉合回路，其小電珠的總功率的值約為__W(保留三位有效數(shù)字)。12．（12分）為了探究加速度與質(zhì)量關(guān)系，實驗室提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花打點計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長木板，實驗中認為細繩對小車的拉力等于砝碼和小桶的總重力.請回答下列問題：(1)為了消除小車與長木板之間摩擦力的影響，采用的做法是___________.(2)為了直觀地判斷小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系，應保持______不變，作______圖象（選填“a-m”或“”）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）如圖所示，一電荷量為-q的帶電粒子，以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中，射出磁場時的速度方向與原來粒子的入射方向的夾角θ=60°，求：（1）帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑r（2）帶電粒子穿過磁場的時間t14．（16分）如圖所示，直線MN上方為磁感應強度為B的足夠大的勻強磁場．一質(zhì)子（質(zhì)量為m、電荷量為e）以v的速度從點O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：(1)質(zhì)子從磁場中射出時距O點多遠？(2)質(zhì)子在磁場中運動的時間為多少？(要做出粒子運動軌跡圖)15．（12分）如圖所示，紙面內(nèi)兩個邊長均為L的正三角形ΔACD、ΔDEC構(gòu)成一個棱形，ΔACD區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，ΔDEC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從AC邊的中點F沿與FA成θ＝30°的方向射入ΔACD區(qū)域，從DC邊的中點G離開ΔACD區(qū)域進入ΔDEC區(qū)域．不計粒子重力，求：(1)粒子射入磁場時速度v大小；(2)要使粒子不從CE邊飛出，ΔDEC區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B1的最小值

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】根據(jù)點電荷的電場強度公式可得各圓環(huán)上的電荷在O點的電場場強大小，再根據(jù)矢量合成，求出合場強，最后比較它們的大小即可．由于電荷均勻分布，則各圓環(huán)上的電荷等效集中于圓環(huán)的中心，設圓的半徑為r，則A圖O點處的場強大小為；將B圖中正、負電荷產(chǎn)生的場強進行疊加，等效兩電荷場強方向間的夾角為90°，則在O點的合場強,方向沿x軸負方向；C圖中兩正電荷在O點的合場強為零，則C中的場強大小為，D圖由于完全對稱，易得合場強ED=0．故O處電場強度最大的是圖B．故答案為B【考點定位】本題考查電場的疊加,要注意采用等效思想及矢量的運算．難度：中等2、B【解析】等離子體進入垂直射入磁場，受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在兩極板間形成電勢差，最終電荷受電場力和洛倫茲力平衡，根據(jù)平衡確定電動勢與什么因素有關(guān)【詳解】根據(jù)平衡得，qvB=q，解得電動勢E=Bdv，所以可以通過增大B、d、v來增大電動勢．故B正確，ACD錯誤．故選B【點睛】本題考查了磁流體發(fā)電機原理，解決本題的關(guān)鍵知道穩(wěn)定時電荷受電場力和洛倫茲力平衡3、C【解析】A．電場是客觀存在的,而電場線是假想的,A錯.B．電場線越密的地方電場越大B錯.C．沿著電場線的方向電勢逐漸降低C對.D．負電荷沿著電場線方向移動時電場力做負功電勢能增加D錯4、B【解析】速度時間圖象的斜率表示加速度，根據(jù)圖象求出t=0.4s和t=1.1s時的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出單杠對該同學的作用力．根據(jù)加速度方向分析人的運動狀態(tài).【詳解】A、根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度可知，t=0.5s時，他的加速度為0.3m/s2，選項A錯誤；B、t=0.4s時他向上加速運動，加速度方向豎直向上，他處于超重狀態(tài)，B正確；C、t=1.1s時他的加速度為0，他受到的單杠的作用力剛好等于重力600N，C錯誤；D、t=1.5s時他向上做減速運動，加速度方向向下，他處于失重狀態(tài)，選項D錯誤；故選B.【點睛】根據(jù)速度–時間圖象斜率代表加速度的特點，可以計算t=0.5s時的加速度；根據(jù)加速度的方向，可以確定他的超、失重狀態(tài).5、C【解析】當電阻接在直流電路中的時候，由可得，此時的功率，當功率為時，由可得，此時電阻的電壓的有效值為，變壓器的輸入電壓的有效值為，所以變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為；故選C【點睛】本題考查變壓器的原理及有效值的定義，要注意會用電流的熱效應定義有效值6、C【解析】回旋加速器運用電場加速磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動能．在加速粒子的過程中，電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等.【詳解】A、粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大動能：，根據(jù)動能定理：Ekm=n?qU，若其他量不變，只提高加速電壓U，則質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)減小；質(zhì)子在加速器中運動的總時間將縮短；故A錯誤.B、粒子在磁場中運動的周期,每加速一次和半個圓周電場變換一次反向，則電場變換的周期為，若該裝置加速α粒子則,由于，，應將磁場的磁感應強度大小調(diào)整為；故B錯誤.C、粒子離開的最大動能為，α粒子的最大動能為；故C正確.D、氚核在磁場中加速的次數(shù)：，α粒子在加速器中加速的次數(shù)，可知將磁感應強度調(diào)整后對α粒子進行加速，α粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù)；故D錯誤.故選C.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道最大動能與什么因素有關(guān)，以及知道粒子在磁場中運動的周期與電場的變化的周期相等.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、BC【解析】AB．保持開關(guān)閉合狀態(tài)，則電容器兩端電壓保持不變，將滑片移動時，電容器兩端電壓也不發(fā)生變化，所以靜電計指針張角不變，若是僅將兩極板間距減小，根據(jù)電容器的決定式：可知電容器電容變大，根據(jù)電容的定義式：可知電容器帶電荷量增加，A錯誤，B正確；C．斷開開關(guān)后，電容器所帶電荷量保持不變，若是在板間插入厚云母片，根據(jù)電容器的決定式：可知電容變大，根據(jù)電容的定義式：所以兩板間電勢差變小，所以靜電計指針張角變小，C正確；D．斷開開關(guān)后，電容器所帶電荷量保持不變，根據(jù)電容器的決定式：根據(jù)電容的定義式：極板間為勻強電場：聯(lián)立可得：若是僅將兩板間距離減小，板間電場強度不變，D錯誤。故選BC。8、CD【解析】ABC．膠木盤由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷，根據(jù)右手螺旋定則知，通過鋁環(huán)的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以，橡膠圓盤對鋁環(huán)的作用力方向豎直向上，即鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力，且鋁環(huán)有收縮的趨勢，故AB錯誤，C正確；D．依據(jù)楞次定律，可知，穿過鋁環(huán)a的磁通量，向上且增大，因此鋁環(huán)a有沿逆時針方向的感應電流，故D正確。故選CD。9、BD【解析】在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會形成電勢差的正負，CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導出電勢差與什么因素有關(guān)；【詳解】A、根據(jù)CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有，，則，n由材料決定，故與材料有關(guān)，還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時還與磁場B與電流I成正比，故A錯誤，D正確；B、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則，故B正確C、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過，故C錯誤【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡10、AD【解析】的中點的電勢為3V，將點與點連接，如圖電場線與等勢線垂直，根據(jù)幾何關(guān)系得：設電場方向與軸正方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有：由圖知電場方向與軸負方向的夾角為則沿電場線方向上的距離：所以電場強度大?。篈.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.與分析相符，故D正確三、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、①.②.0.44③.2.20～2.30【解析】(1)[1]滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，則滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖所示(2)[2]由圖丙所示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.44A；(3)[3]四個燈泡并聯(lián)后接入電源兩端組成閉合回路，則四燈泡的電原相同，設單個燈泡電流為I，則有：代入數(shù)據(jù)并化簡可得對應的U-I圖像為：在燈泡伏安特性曲線中作出對應U-I圖像如圖乙所示，兩圖像的交點即表示燈泡的工作點，則可知：每個燈泡的功率所以總功率為由于作圖和讀數(shù)誤差，所以2.20W～2.30W均可以。12、①.把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當墊高，以平衡摩擦力②.小桶和砝碼的總質(zhì)量或總重力③.【解析】(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動；(2)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，研究三者關(guān)系必須運用控制變量法，且建立線性函數(shù)關(guān)系.【詳解】(1)將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使帶動紙帶的小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力.(2)要探究小車的加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系，應該保持細線對車的拉力F不變(即砝碼和小桶的總重力不變，由F=ma可知，則為使圖象直觀應作出圖象.【點睛