甘肅省蘭州市第九中學2025屆物理高二第一學期期末經典模擬試題含解析

甘肅省蘭州市第九中學2025屆物理高二第一學期期末經典模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，某種帶電粒子由靜止開始經電壓為U1的電場加速后，射入水平放置，電勢差為U2的兩導體板間的勻強電場中，帶電粒子沿平行于兩板方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中，則粒子入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U1和U2的變化情況為（不計重力，不考慮邊緣效應）（）A.d隨U1變化，d與U2無關B.d與U1無關，d隨U2變化C.d隨U1變化，d隨U2變化D.d與U1無關，d與U2無關2、如圖所示，MN是點電荷產生的電場中的一條電場線．一個帶電粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示．下列結論中正確的是()A.帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小B.電場線的方向由N指向MC.帶電粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能D.帶電粒子在a點的加速度大于在b點的加速度3、如圖所示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導線共面，若使線框從圖中實線位置向左緩慢平移到虛線位置，此時直導線正好平分矩形線框。已知直線電流在周圍產生的磁場隨距離增大而減弱，則穿過線框的磁通量將A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先減后增 D.先增后減4、下列說法正確的是()A.運動電荷在磁感應強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B.運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應強度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的動量D洛倫茲力對帶電粒子不做功5、某一電容器在正常的充電過程中，兩個極板間的電壓U隨電容器所帶電荷量Q的變化而變化。下圖中能夠正確反映U和Q關系的圖像是（）A. B.C. D.6、兩根完全相同的金屬裸導線,如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍,把另一根對折后并合在一起,然后給它們分別加上相同的電壓,則通過它們的電流之比為()A.1:4 B.1:8C.1:16 D.16:1二、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，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個帶正電的小球A，其質量為m，MN之間有一個方向水平向左的勻強電場，讓小球A自由滾下進入勻強電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是()A.小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運動B.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點C.如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，電場力做的功為-mgRD.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強度足夠大，小球可以到達P點，且到達P點時的速度大于等于8、如圖所示，用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質量相等，A球帶正電，平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零．則A.B球和C球都帶負電荷B.B球帶負電荷，C球帶正電荷C.B球和C球所帶電量一定相等D.B球和C球所帶電量不一定相等9、一個電子以速度v垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，則（）A.磁場對電子的作用力始終不變B.磁場對電子的作用力始終不做功C.電子的速度始終不變D.電子的動能始終不變10、如圖所示，一圓柱形筒內存在勻強磁場，該筒橫截面的半徑為R，磁場方向垂直于橫截面向里，圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，在該截面內，有質量為m、電荷量為q的帶負電的粒子從M端的小孔射入筒內，射入時的速度方向與MN成角。當圓筒繞其中心軸以角速度順時針轉動角時，該粒子恰好飛出圓筒．不計粒子重力，粒子在筒內未與筒壁發(fā)生碰撞，則下列說法正確的是A.筒內磁場的磁感應強度大小為B.筒內磁場的磁感應強度大小為C.粒子飛入的速度大小為D.粒子飛入的速度大小為R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）等效替代法是物理學中一種常見的、重要的研究方法，某同學想用此法研究熱敏電阻的特性，設計了如下的實驗。如圖，一熱敏電阻放在控溫容器內：為毫安表，量程，內阻為數十歐姆；為直流電源，電動勢約為，內阻很小；為電阻箱，最大阻值為；為開關。已知在90℃時阻值為，在20℃時的阻值約為?，F要求在降溫過程中測量在90℃～20℃之間的多個溫度下的阻值完成下列實驗步驟中的填空①依照實驗原理電路圖連接實驗電路②調節(jié)控溫容器內的溫度，使得溫度為90℃③將電阻箱調到適當的數值，以保證儀器安全④閉合開關。調節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數，并記錄電阻箱的讀數⑤將的溫度降為；調節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數____，記錄此時____⑥溫度為時熱敏電阻電阻值_____⑦逐步降低的數值，直至20℃為止；在每一溫度下重復步驟⑤⑥12．（12分）如圖所示,氫原子從n>2的某一能級躍遷到n=2的能級,輻射出能量為2.55eV的光子.（1）最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?（2）請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。.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，相距為D、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應強度為B0的勻強磁場；在pOy區(qū)域內有垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場；pOx區(qū)域為無場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動，從H（0，A）點垂直y軸進入第Ⅰ象限，經Op上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限．求：（1）離子在金屬板M、N間的運動速度；（2）離子的比荷；（3）離子在第Ⅰ象限的磁場區(qū)域和無場區(qū)域內運動的時間之比14．（16分）如圖所示的質譜儀,電容器兩極板相距為d,兩極板間電壓為U,極板間勻強磁場的磁感應強度為B1,一束電荷量相同的帶電粒子從圖示方向射入電容器,沿直線穿過電容器后進入另一磁感應強度為B2的勻強磁場,結果分別打在a、b兩點,兩點間距離為R,磁場方向均垂直紙面向外,設粒子所帶電荷量為q,且不計粒子所受重力,則:(1).判斷帶電粒子的電性(2).求帶電粒子的速度(3).打在a、b兩點的粒子的質量之差m是多少?15．（12分）如圖所示，在xoy坐標面第一象限內有沿y軸方向的勻強電場，在第四現象內有垂直xoy平面向外的勻強磁場。一質量為m、帶電量為+q的粒子在P點（6L，L）以速度v0向x軸負方向運動，從x軸上N點（圖中未標出）進入磁場，然后從x軸上M點（2L，0）離開磁場，在M點速度方向與x軸負方向夾角為45°。不計粒子重力。(1)求電場強度E的大?。?2)求勻強磁場的磁感應強度B的大??；(3)求粒子從P點到M點所用的時間。

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、A【解析】設帶電粒子經電壓為U1的電場加速后速度為v0，由動能定理，有帶電粒子在電勢差為U2的電場中做類平拋運動，可將射出電場的粒子速度v分解成沿初速度方向與加速度方向，設出射速度與水平夾角為θ，則有粒子在磁場中做勻速圓周運動，設運動軌跡對應的半徑為R，由幾何關系可得，半徑與直線MN夾角正好等于θ，則有所以又因為半徑公式則有故d與m，v0成正比，與B，q成反比，即d只與U1有關，與U2無關，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、C【解析】A．由于該粒子只受電場力作用且做曲線運動，電場力指向軌跡內側，電場力方向大致向左，電場力做正功，動能增加，電勢能減小，故A錯誤；B．粒子電性不知道，無法確定電場線方向，故B錯誤；C．電場力對帶電粒子做正功，電勢能減小，則帶電粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能，故C正確；D．當a點離點電荷較遠時，a點的電場強度小于b點的電場強度，根據牛頓第二定律得知，帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度；相反，若a點離點電荷較近時，在a點的加速度大于在b點的加速度，故D錯誤。故選C。3、D【解析】線圈從開始到線圈左邊與直導線重合，此過程中，由于磁場增強，所以穿過線框的磁通量增大，線圈從左邊與直導線重合到一半在直導線左邊一半在直導線右邊，由于直導線兩邊的磁場方向相反，所以磁通量減小一直到0，所以穿過線框的磁通量先增大后減小。故選D。4、D【解析】A．當速度和磁場平行時，洛倫茲力為0，A錯誤B．不受洛倫茲力，有兩種情況：磁場為0或者速度與磁場平行，B錯誤CD．洛倫茲力和速度始終垂直，所以洛倫茲力永遠不做功，但是可以改變速度方向，因此可以改變粒子動量，C錯誤D正確5、A【解析】根據可得由于電容器不變，因此電壓U和電量Q成正比，故A正確，BCD錯誤。故選A。6、C【解析】設原來的電阻為R，其中的一根均勻拉長到原來的2倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?/2，根據電阻定律，電阻R1=4R；另一根對折后絞合起來，長度減小為原來的一半，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據電阻定律，電阻R2＝R/4，則兩電阻之比為16：1．電壓相等，根據歐姆定律，電流比為1：16;A．1:4，與結論不相符，選項A錯誤；B．1:8，與結論不相符，選項B錯誤；C．1:16，與結論相符，選項C正確；D．16:1，與結論不相符，選項D錯誤；故選C.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】A．由于電場強度的大小不知，小球可能能穿過MN區(qū)域，也可能不能穿過MN區(qū)域，故A錯誤；B．如果小球不能穿過MN區(qū)域，小球在運動的過程中，無能量損失，一定能回到出發(fā)點，故B正確；C．如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，根據動能定理有：可得電場力做的功為-mgR，故C正確；D．如果小球不能穿過MN區(qū)域，根據能量守恒可知小球只能夠回到出發(fā)點，無法運動到P點，故D錯誤故選BC。8、AC【解析】B球受重力及A、C對B球的庫侖力而受于平衡狀態(tài)；則A與C球對B球的庫侖力的合力應與重力大小相等，方向相反；而庫侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對B的庫侖力應指向A，C對B的作用力應指向B的左側；則可知B、C都應帶負電；故A正確、B錯誤；由受力分析圖可知，A對B的庫侖力應為C對B庫侖力的2倍，故C帶電量應為A帶電量的一半；同理分析C可知，B帶電量也應為A帶電量的一半，故B、C帶電量應相同；故C正確，D錯誤；故選AC點睛：庫侖定律考查一般都是結合共點力平衡進行的，因此解題的關鍵在于做出受力分析圖，明確庫侖力的方向；則可利用共點力的平衡條件進行解答9、BD【解析】A.電子以速度v垂直進入磁場后，受到洛倫茲力的作用，做勻速圓周運動，向心力由洛倫茲力提供，方向時刻變化，選項A錯誤；B.磁場對電子的作用力即洛倫茲力始終與速度方向垂直，始終不做功，選項B正確；C.電子做勻速圓周運動，它的速度方向時刻在變化，選項C錯誤；D.洛倫茲力始終與速度方向垂直，始終不做功，所以電子的動能始終不變，選項D正確。故選BD。10、BC【解析】AB．根據題意，粒子運動的時間為帶負電的粒子的軌跡圖像如圖所示根據幾何關系可知粒子運動的圓心角為粒子在磁場運動的時間，根據牛頓第二定律圓周運動公式解得聯立解得故B正確，A錯誤；CD．根據幾何關系可知粒子的半徑為R，根據牛頓第二定律解得半徑為結合B的大小得到故C正確，D錯誤。故選BC。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).為I0(2).電阻箱電阻R1(3).R0+130-R1【解析】⑤[1][2]．將RT的溫度降為T1（20℃＜T1＜90℃）；調節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數I0，記錄電阻箱電阻R1⑥[3]．由閉合電路歐姆定律可得：溫度為90℃時E=I0（r+RA+RT+R0）即E=I0（r+RA+130+R0）…①當RT的溫度降為T1時，有E=I0（r+RA+RT1+R1）…②由①②解得RT1=R0+130-R112、（1）12.75eV；（2）【解析】（1）氫原子從n＞2的某一能級躍遷到n=2的能級，滿足hν=En－E2=2.55eVEn=hν＋E2=－0.85eV所以n=4基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級，應提供：ΔE＝E4－E1＝12.75eV（2）躍遷圖見下圖四、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、（1）（2）（3）【解析】（1）設帶電粒子的質量為m、電量為q，在平行金屬板間的運動速度為v，平行金屬板間的場強為E0依題意，有qvB0=qE0①又M，N間為勻強電場，有②聯立①②解得③（2）帶電粒子進入POy區(qū)域，做勻速圓周運動，設軌道半徑為r，有④依題意帶電粒子進入第I象限轉過1/4圈后從OP上離開磁場，如圖，由幾何關系得A-r=rtAn45°⑤聯立③④⑤得：⑥（3）勻速圓周運動的周期⑦帶電粒子在磁場中的運動時間⑧離子從C出來后做勻速