湖北省天門市2025屆物理高二第一學期期末質量檢測模擬試題含解析

湖北省天門市2025屆物理高二第一學期期末質量檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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、如圖所示，某區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。一正方形剛性線圈，邊長為L，匝數(shù)為n，線圈平面與磁場方向垂直，線圈有一半在磁場內。某時刻，線圈中通過大小為I的電流，則此線圈所受安培力的大小和方向為（）A.，水平向右 B.，水平向左C.，水平向右 D.，水平向左2、根據(jù)電、磁場對運動電荷的作用規(guī)律我們知道,電場可以使帶電粒子加(或減)速,磁場可以控制帶電粒子的運動方向.回旋加速器,圖示的質譜儀都是利用以上原理制造出來的高科技設備,如圖中的質譜儀是把從S1出來的帶電量相同的粒子先經(jīng)過電壓U使之加速,然后再讓他們進入偏轉磁場B,這樣質量不同的粒子就會在磁場中分離.下述關于回旋加速器，質譜儀的說法中錯誤的是A.經(jīng)過回旋加速器加速的同種帶電粒子，其最終速度大小與高頻交流電的電壓無關B.經(jīng)過回旋加速器加速的同種帶電粒子，其最終速度大小與D型盒上所加磁場強弱有關C.圖示質譜儀中，在磁場中運動半徑大的粒子，其質量也大.D.圖示質譜儀中，在磁場中運動半徑大的粒子，其電荷量也大.3、如圖示為一質點做直線運動的v﹣t圖象．下列說法正確的是（）A.3s末，質點的速度方向和加速度方向都發(fā)生變化B.3s末，質點的速度和加速度均為零C.在3s～9s內，質點的位移大小為12mD.質點在4s時的加速度大于在8s時的加速度4、標有“220V100W”的一燈泡接在u=311sin314tV的正弦交變電流上,則()A.產(chǎn)生該交變電流的發(fā)電機轉速為每分鐘50轉B.與該燈泡串聯(lián)的理想電流表讀數(shù)為0.64AC.與該燈泡并聯(lián)的理想電壓表讀數(shù)為311VD.通過該燈泡的電流i=0.64sin314tA5、兩個帶電量都是q的點電荷相距d時，它們之間的相互作用力為F．若使它們所帶電量都減半、而距離加倍時，則它們之間的相互作用力為（）A.F B.C. D.6、下列說法中正確的是（）A.隨地球自轉的物體在地球上任意位置受到地球對該物體的萬有引力都大于其重力B.磁懸浮列車運行過程中懸浮于軌道上方，所以運行的磁懸浮列車為失重狀態(tài)C.射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D.法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線形象地描述電場二、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，電源電動勢為E，內阻為r，滑動變阻器最大電阻為R，開關K閉合．兩平行金屬極板a、b間有勻強磁場，一帶負電的粒子（不計重力）以速度v水平勻速穿過兩極板．下列說法正確的是A.若將滑片P向上滑動，粒子將向b板偏轉B.若將a極板向上移動，粒子將向b板偏轉C.若增大帶電粒子的速度，粒子將向b板偏轉D.若增大帶電粒子帶電量，粒子將向b板偏轉8、地面附近空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場，已知磁場方向垂直紙面向里，一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成θ角的直線MN運動．如圖所示，由此可以判斷：（）A.油滴一定做勻速直線運動B.油滴可能做勻變速直線運動C.如果油滴帶正電，它是從N點運動到M點D.如果油滴帶正電，它從M點運動到N點9、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，MN之間的距離為h，空間存在平行于紙面的足夠寬廣的勻強電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點在紙面內以v0=的速度水平向左開始運動，以后恰好以大小v=v0的速度通過N點。已知重力加速度g，不計空氣阻力。則下列正確的是（）A.小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間t= B.從M到N的運動過程中速度大小一直增大C.從M點到N點的過程中小球的機械能先減小后增大 D.可以求出電場強度的大小10、如圖，S為一離子源，MN為長熒光屏，S到MN的距離為L，整個裝置處在范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B．某時刻離子源S一次性沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質量m，電荷量q，速率v均相同，不計離子的重力及離子間的相互作用力，則()A.當v<時所有離子都打不到熒光屏上B當v<時所有離子都打不到熒光屏上C.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為D.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為三、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“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中備有如下器材：A．干電池1節(jié)B．滑動變阻器（0～20Ω）C．滑動變阻器（0～1kΩ）D．電壓表（0～3V，內阻約為20kΩ）E．電流表（0～0.6A，內阻RA＝0.2Ω）F．電流表（0～3A，內阻約為0.01Ω）G．開關、導線若干①為減小實驗誤差和方便操作，選擇圖甲所示電路進行實驗，其中滑動變阻器應選________，電流表應選_____。（填寫器材前的序號）②某同學根據(jù)實驗測得的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，畫出U－I圖像如圖乙所示，由圖像可得電池的電動勢為______V，內電阻為______Ω。12．（12分）如圖所示，是“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置(1)將實物電路中所缺的導線補充完整___________(2)如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，線圈L1插入線圈L2后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，靈敏電流計的指針將________偏轉．(選填“向左”“向右”或“不”)(３)在實驗中，線圈L1插入或拔出線圈L2，導致電流計指針發(fā)生了偏轉，這是________轉化為電能四、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，ab=25cm，ad=20cm，匝數(shù)為50匝的矩形線圈。線圈總電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω，磁感應強度B=0.4T，線圈繞垂直于磁感線的OO’軸以角速度50rad/s勻速轉動。求：(1)從此位置開始計時，它的感應電動勢的瞬時值表達式。(2)1min內R上消耗的電能。(3)線圈由如圖位置轉過30°的過程中，流過R的電量為多少？14．（16分）如圖所示，光滑管道AB部分平直，BC部分為豎直半圓環(huán)，圓環(huán)半徑為現(xiàn)有一個質量為m半徑為的小球，以水平速度從管口A端射入管道小球通過最高點C點時，小球對軌道的壓力大小為，求小球落回水平管道AB上距離B點多遠？15．（12分）某粒子源向周圍空間輻射帶電粒子，工作人員欲通過質譜儀測量粒子的比荷，如圖所示，其中S為粒子源，A為速度選擇器，當磁感應強度為B1，兩板間電壓為U，板間距離為d時，僅有沿軸線方向射出的粒子通過擋板P上的狹縫進入偏轉磁場，磁場的方向垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B2，磁場右邊界MN平行于擋板，擋板與豎直方向夾角為α，最終打在膠片上離狹縫距離為L的D點，不計粒子重力。求：（1）射出粒子的速率；（2）射出粒子的比荷；（3）MN與擋板之間的最小距離。

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、D【解析】導線在磁場內有效長度為，故該V形通電導線受到安培力大小為電流在磁場中方向往上，根據(jù)左手定則，可判斷出安培力方向為水平向左。故ABC錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力，通過回旋加速器的最大半徑，求出粒子的最大速度，從而判斷出粒子的最終速度與什么因素有關．根據(jù)圓周運動的半徑公式得出軌道半徑與粒子質量和電量的關系，從而進行分析【詳解】根據(jù)，解得，則粒子的最終速度與交流電壓無關，與D形盒上所加的磁場強弱有關．故AB正確．根據(jù)得，根據(jù)qU＝mv2得，，則，則在磁場中運動半徑大的粒子，其電荷量小，其質量大；故C正確，D錯誤．本題選錯誤的，故選D3、C【解析】AB．在v﹣t圖象中，斜率代表加速度，在0﹣6s內斜率不變，故加速度不變且不為零，故AB錯誤；C．在3s～9s內，質點的位移大小為故C正確；D．在v﹣t圖象中，斜率代表加速度的大小，在8s時的斜率大于4s時的斜率，故質點在4s時的加速度小于在8s時的加速度，故D錯誤；故選C。4、D【解析】由交流電u=311sin314tV可知ω=314rad/s，電壓最大值Um=311V．由ω=2πf求解頻率f．由U=Um求出電壓的有效值．交流電壓表測量的是有效值【詳解】燈泡接在u=311sin（314t）V的正弦交流電上，ω=314rad/s，所以產(chǎn)生該交流電的發(fā)電機轉速為每秒50轉，故A錯誤；由交流電u=311sin314tV可知，電壓的最大值Um=311V．有效值U=Um=220V，可以使“220V，100W”的燈泡正常發(fā)光，且電流表的電流I=P/U=0.46A．故B錯誤，與燈泡并聯(lián)的交流電壓表測量時，讀數(shù)為220V．故C錯誤．燈泡的最大電流為Im=I=0.64A，因此通過燈泡的電流i=0.64sin314t（A）．故D正確．故選D5、C【解析】根據(jù)庫侖定律得：，若使它們所帶電量都減半、而距離加倍，庫侖力6、D【解析】A.地球上隨地球一起自轉的物體，在兩極以外的區(qū)域，萬有引力的一個分力充當向心力，另一分力是重力，兩分力間夾角小于直角，萬有引力大于重力；在兩極地區(qū)，向心力為零，則萬有引力等于重力；故A錯誤。B.磁懸浮列車處于懸浮狀態(tài)，在豎直方向受力平衡，不是失重狀態(tài)，故B錯誤。C.β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個中子轉化成一個質子同時釋放出一個高速電子即β粒子，它具有中等的穿透能力，故C錯誤。D.英國物理學家法拉第最早引入了電場的概念，并提出電場線和磁感線來形象表示電場和磁場，故D正確。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、ABC【解析】電容器與R并聯(lián)，故電容器兩端的電壓等于R兩端的電壓；則a、b之間形成電場，帶電粒子在混合場中做勻速運動，則可知電場力應與磁場力大小相等方向相反；則分析滑片移動時，極板間場強的變化可知電場力的變化，則可知粒子受力的變化，即可得出帶電粒子偏轉的方向【詳解】因電容器與電阻并聯(lián)，將滑片P向上滑動，電阻兩端的電壓減小，故兩板間的電場強度要減小，故所受電場力減小，因帶負電，電場力向上，則粒子將向b板偏轉運動，故A正確；保持開關閉合，將a極板向上移動一點，板間距離增大，電壓不變，由E=U/d可知，板間場強減小，若粒子帶負電，則粒子所受電場力向上，洛侖茲力向下，帶電粒子受電場力變小，則粒子將向b板偏轉，故B正確；由圖可知a板帶正電，b板帶負電；帶電粒子帶負電，受電場力向上，洛侖茲力向下，原來二力應大小相等，物體才能做勻速直線運動；若增大帶電粒子的速度，所受極板間洛侖茲力增大，而所受電場力不變，故粒子將向b板偏轉，故C正確；若增大帶電粒子帶電量，所受電場力增大，而所受洛侖茲力也增大，但兩者仍相等，故粒子將不會偏轉，故D錯誤；故選ABC【點睛】本題綜合了電路、電容及磁場的知識，綜合性較強；同時要注意由于題目中沒有給出粒子的電性，故必須討論可能出現(xiàn)的情況8、AD【解析】對帶電粒子進行受力分析，受到豎直向下的重力，水平方向的電場力和垂直于虛線的洛倫茲力，由于帶電粒子做直線運動，所以洛倫茲力只能垂直于直線向上，從而可判斷粒子的電性（帶負電），同時可知電場力的方向向左，再根據(jù)各力的做功情況，即可判斷各選項的正誤【詳解】AB．油滴做直線運動，受重力、電場力和洛倫茲力作用，因為重力和電場力均為恒力，根據(jù)物體做直線運動條件可知，粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)F=qvB可知，粒子必定做勻速直線運動;故A正確,B錯誤.CD．根據(jù)做直線運動的條件和受力情況，如圖所示：可知如果油滴帶正電，由左手定則判斷可知，油滴的速度從M點到N點，故C錯誤，D正確.故選AD.【點睛】帶電粒子在重力場、電場、磁場的復合場中，只要是做直線運動，一定是勻速直線運動（v與B不平行）．若速度是變的，洛倫茲力會變，合力就是變的，合力與速度不在一條直線上，帶電體就會做曲線運動9、AC【解析】A.小球運動的過程中重力與電場力做功，設電場力做的功為W，則有：解得：說明MN為電場的等勢面，可知電場的方向水平向右；小球在豎直方向做自由落體運動，可知小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間為：聯(lián)立解得：故A正確；BC.水平方向小球受向右的電場力，所以小球先向左減速后向右加速，電場力先負功后正功，機械能先減小后增加，故C正確B錯誤；D.因為MN為電場的等勢面，所以小球到N點時水平方向的速度大小為v0，在水平方向上由動量定理得：，可求得電場力大小，但不知道小球的帶電量為多少，所以電場強度無法求解，故D錯誤。故選AC。10、AC【解析】根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式求出離子的軌道半徑，畫出軌跡示意圖，然后求出離子到達熒光屏上離子數(shù)與總數(shù)的比值.【詳解】A、根據(jù)半徑公式,當時有，直徑2R＜L，離熒光屏最近的離子都打不到熒光屏上，所以當時所有離子都打不到熒光屏，故A正確；B、根據(jù)半徑公式，當時，R＜L，當半徑非常小時，即時肯定所有離子都打不到熒光屏上；當有離子打到熒光屏上，故B錯誤；C、D、當時，根據(jù)半徑公式，離子恰好打到MN上的臨界運動軌跡如圖所示：離子速度為v1從下側回旋，剛好和邊界相切，離子速度為v2時從上側回旋，剛好和上邊界相切，打到N點的離子離開S時的初速度方向和打到M′點的離子離開S時的初速度方向夾角θ=π，能打到熒光屏上的離子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比：，故C正確，D錯誤；故選AC.【點睛】本題考查了離子在磁場中的運動，離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，分析清楚離子運動過程是解題的關鍵，應用牛頓第二定律即可解題三、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.B②.E③.1.5④.1【解析】由題中“在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中備有如下器材”可知，本題考查用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻的實驗，根據(jù)實驗原理和實驗器材可解答本題。【詳解】（1）[1]根據(jù)甲圖可知，選用外接法，因此滑動變阻器選擇B；[2]電流值不超過0.6A，故電流表選E；（2）[3]根據(jù)U-I圖可知，電動勢1.5V；[4]U-I圖的斜率表示內阻，因此可得內阻為1。12、①.②.向左③.機械能【解析】(1)[1]將線圈B和電流計串聯(lián)形成一個回路，將電鍵、滑動變阻器、電壓、線圈A串聯(lián)而成另一個回路即可，實物圖如下所示：(2)[2]如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加，電流計指針向右偏，合上開關后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，穿過線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏。(3)[3]線圈A插入或拔出線圈B，導致電流計指針發(fā)生了偏