2025屆山西省大同四中聯(lián)盟體物理高二第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)模擬試題含解析

2025屆山西省大同四中聯(lián)盟體物理高二第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間的庫(kù)侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定在原處，則兩球間庫(kù)侖力的大小為A.F/2 B.3FC.F/3 D.2F2、如圖所示是雙量程電壓表的電路圖，已知電流表滿偏電流Ig=1mA，電阻R1=4.5kΩ，R2=20kΩ，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0~5V，則使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)的量程是（）A.0~10V B.0~15VC.0~20V D.0~25V3、回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個(gè)相距很近的D形金屬盒，把它們放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒面向下．連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，每次通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)都能被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過(guò)特殊裝置引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和粒子()，比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時(shí)的最大動(dòng)能，下列說(shuō)法正確的是A.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較大B.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大C.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較小4、兩個(gè)半徑、材質(zhì)均相同的金屬球A、B帶等量同種電荷，它們之間的距離遠(yuǎn)大于小球本身直徑。已知它們相隔一定距離時(shí)，兩球之間的相互作用力的大小是F，現(xiàn)在用一個(gè)帶有絕緣柄的原來(lái)不帶電的半徑、材質(zhì)均相同的金屬小球C，先與小球A接觸，再和小球B接觸后移開。這時(shí)，A、B兩球之間的相互作用力大小變?yōu)?)A. B.C. D.5、有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（）A.通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B.安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功D.通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行6、如圖所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器(也稱濾速器)中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，一塊長(zhǎng)為a，寬為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入圖示方向的電流I時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下時(shí)，前后兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差U，下列說(shuō)法中正確的是A.前、后表面間電壓U與v無(wú)關(guān) B.前表面的電勢(shì)比后表面的高C.自由電子受到的洛倫茲力大小為 D.前、后表面間的電壓U與c成正比8、在如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R2＝2R，單匝圓形金屬線圈半徑為r1，線圈的電阻為R，在半徑為r2（r2<r1）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線在橫、縱軸的截距分別為t0和B0，其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。閉合S，至t1時(shí)刻，電路中的電流已穩(wěn)定，下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器上極板帶正電 B.電容器下極板帶正電C.線圈兩端的電壓為 D.線圈兩端的電壓為9、2019年國(guó)產(chǎn)首套超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器進(jìn)入集成測(cè)試階段，通過(guò)該設(shè)備可以將質(zhì)子的能量加速到230MeV，質(zhì)子被引出后射入人體，當(dāng)?shù)竭_(dá)病灶的瞬間，釋放大量能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)癌細(xì)胞的精準(zhǔn)清除，不損傷人體正常細(xì)胞，是癌癥患者的福音?；匦铀倨鞯脑砣鐖D，D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于D2圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略，重力不計(jì))，質(zhì)子在兩盒之間被電場(chǎng)加速，D1、D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知質(zhì)子的電量為q、質(zhì)量為m，忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，不考慮加速過(guò)程中的相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.交流電源的周期B.質(zhì)子第一次進(jìn)入D1盒與第一次進(jìn)入D2盒的半徑之比為1:2C.質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)為D.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大10、如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的絕緣斜面上，導(dǎo)軌的下端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為m、導(dǎo)軌間電阻為r的金屬棒ab在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下由靜止沿導(dǎo)軌上滑。下列說(shuō)法正確的是（）A.金屬棒ab將會(huì)沿金屬導(dǎo)軌作勻加速運(yùn)動(dòng)B金屬棒ab最終將沿金屬導(dǎo)軌作勻速運(yùn)動(dòng)C.金屬棒ab的最大速度為D.恒力F做的功等于金屬棒ab增加的機(jī)械能三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內(nèi)阻10kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.4Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻1.0Ω)E．滑動(dòng)變阻器(10Ω，2A)F．滑動(dòng)變阻器(500Ω，1A)G．學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖1而不選用圖2的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由：_______________.(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．(用序號(hào)字母表示)(3)把圖3中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實(shí)物電路圖______(4)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖4所示的I－U坐標(biāo)系中，請(qǐng)用一光滑的曲線將各描點(diǎn)連接好_____．由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而____________（填“增大”、“不變”或“減小”）12．（12分）在如圖的甲所示的電路中，電阻==，匝數(shù)為1匝的圓形金屬線圈半徑為，線圈導(dǎo)線的電阻為。圓形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著半徑為（<），方向垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為和，其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。閉合S，至?xí)r刻，電路中的電流已穩(wěn)定，此時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=_________，電容器的_____（上板/下板）帶正電，線圈兩端電壓________。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）一個(gè)匝數(shù)為100匝，電阻為0.5Ω的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，從某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量按圖所示規(guī)律變化．則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為多少？14．（16分）如圖所示，用一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶正電的小球，小球質(zhì)量為m，所帶電荷量為q．現(xiàn)于水平地面上方整個(gè)空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，靜止時(shí)絕緣繩與豎直方向成θ角。（重力加速度為g）(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?2)如果將小球向右拉到細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，再無(wú)初速釋放小球，求小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)速度大小和小球受到的拉力大小。15．（12分）一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點(diǎn)以速度v沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于y軸射出第一象限，進(jìn)入第二象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．不計(jì)粒子重力，求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）帶電粒子在電場(chǎng)中速度第一次為零時(shí)的坐標(biāo)

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點(diǎn)為+Q，距離仍不變，則庫(kù)侖力為，所以兩球間庫(kù)侖力的大小為F/3．故選C2、D【解析】根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選擇D選項(xiàng)。3、C【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)，知氚核（）的質(zhì)量與電量的比值大于α粒子（），所以氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期大，則加速氚核的交流電源的周期較大根據(jù)得，最大速度，則最大動(dòng)能，氚核的質(zhì)量是α粒子的倍，氚核的電量是倍，則氚核的最大動(dòng)能是α粒子的倍，即氚核的最大動(dòng)能較?。蔆正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，以及會(huì)根據(jù)求出粒子的最大速度4、D【解析】設(shè)原來(lái)兩球帶電量為q，兩球之間的相互作用力大小為；小球C先與A接觸后，A球帶的電荷，C球帶的電荷，然后C再與B接觸后，B、C兩球的帶電量為：A、B兩球之間的相互作用力大小為：；A．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的，A錯(cuò)誤；B．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的，B錯(cuò)誤；C．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的，C錯(cuò)誤；D．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的，D正確；故選D。5、B【解析】A．當(dāng)通電直導(dǎo)線放置方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向在同一直線上時(shí)，不受安培力的作用，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．安培力可以看成導(dǎo)體內(nèi)大量電子共同受到洛倫茲力產(chǎn)生的，即B正確；C．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，洛倫茲力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，此時(shí)洛倫茲力不做功，C錯(cuò)誤；D．由左手定則可知，通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向垂直，D也錯(cuò)誤故選B。6、B【解析】粒子通過(guò)速度選擇器，只有滿足qvB=qE，即速度滿足v=E/B，才能沿直線通過(guò)．當(dāng)粒子的速度大于E/B，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子的速度小于E/B，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，粒子向下偏轉(zhuǎn)【詳解】四種粒子，只有兩個(gè)粒子通過(guò)速度選擇器，只有速度滿足v=E/B，才能通過(guò)速度選擇器．所以通過(guò)速度選擇器進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子是乙和丙．由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，乙的質(zhì)量小于丙的質(zhì)量，所以乙的半徑小于丙的半徑，則乙打在P3點(diǎn)，丙打在P4點(diǎn)．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，打在P2點(diǎn)．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，粒子向下偏轉(zhuǎn)，打在P1點(diǎn)．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器的原理，即所受洛倫茲力和電場(chǎng)力等大反向的粒子才能沿直線通過(guò)速度選擇器二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】B．電流方向向右，電子向左定向移動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷可知，電子所受的洛倫茲力方向向里，則后表面積累了電子，前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)高，故B正確。AD．由電子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面間的電壓U與v成正比，前、后表面間的電壓U與c無(wú)關(guān)，故AD錯(cuò)誤。C．穩(wěn)定時(shí)自由電子受力平衡，受到的洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即為：，故C正確。故選BC。8、BD【解析】AB．由楞次定律知圓形金屬線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，金屬線圈相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部的電流從負(fù)極流向正極，則電容器的下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流為所以線圈兩端的電壓U＝I（R1＋R2）＝選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9、AC【解析】A．質(zhì)子在回旋加速器中每做半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)變換一次，則回旋加速器的交流電頻率等于質(zhì)子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期，故有，故A正確；B．質(zhì)子第一次進(jìn)入D1盒時(shí)加速了一次，設(shè)速度為，有做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，有可得質(zhì)子第一次進(jìn)入D2盒時(shí)加速了兩次，同理推得，故兩半徑之比為故B錯(cuò)誤；D．無(wú)論質(zhì)子在電場(chǎng)中加速多少次，最后都是從磁場(chǎng)中以最大速度勻速圓周離開，有可得最大動(dòng)能為故有質(zhì)子的最大動(dòng)能與加速電壓U無(wú)關(guān)，與加速度的最大半徑R有關(guān)，故若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤；C．由最大動(dòng)能可推出質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)，有解得質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)為故C正確故選AC。10、BC【解析】AB．根據(jù)楞次定律可知穿過(guò)回路abR的磁通量增大，要阻礙其增大，就存在一個(gè)沿斜面向下的安培力，所以金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到豎直向下的重力，沿斜面向上的拉力F，沿斜面向下的安培力，隨著速度增大，安培力也增大，當(dāng)三力合力為零時(shí)，金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確；C．金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為最大速度，此時(shí)有：，而：，聯(lián)立解得，C正確；D．根據(jù)能量守恒定律可知恒力F做的功等于金屬棒ab增加的機(jī)械能與系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱之和，D錯(cuò)誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.電壓應(yīng)從零開始變化（意思表達(dá)相似即可）②.A③.D④.E⑤.連接實(shí)物圖：⑥.如圖所示：⑦.增大【解析】（1）在用伏安法描繪這個(gè)燈泡的圖線的實(shí)驗(yàn)中，電壓要從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，所以電路圖選用圖1；（2）因燈泡的額定電壓為，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確，故只能選用的電壓表，故電壓表選A；由得，燈泡的額定電流，故電流表應(yīng)選擇的量程，故電流表選D；而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故滑動(dòng)變阻器選E；（3）對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖，注意電流從電流表電壓表正接線柱流入，如圖所示：（4）畫出的圖線如圖所示：由于圖線斜率的倒數(shù)等于電阻的阻值，則由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大12、①.②.下板③.【解析】[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有[2]根