2025屆山西省太原市高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆山西省太原市高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m＝2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s，若這種裝置的軌道寬為d＝2m，長L＝100m，電流I＝10A，軌道摩擦不計且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場力的最大功率結(jié)果正確的是()A.B＝18T，Pm＝1.08×108WB.B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC.B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD.B＝18T，Pm＝2.16×106W2、下列關(guān)于電場強(qiáng)度的敘述正確的是A.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)就是單位電荷受到的電場力B.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受的電場力成正比C.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與該點(diǎn)有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)D.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向3、如圖所示甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成的電表，關(guān)于這兩個電表的下列說法正確的是（）A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.甲表電流表，R增大時量程減小C.乙表是電流表，R增大時量程減小D.乙表是電流表，R增大時量程增大4、兩個初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后打到屏P上．不計重力，下列說法不正確的有A.a、b均帶正電B.a在磁場中飛行的時間比b的短C.a在磁場中飛行的路程比b的長D.a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近5、在如圖所示的點(diǎn)電荷的電場中，一試探電荷從A點(diǎn)分別移動到B、C、D、E各點(diǎn)，B、C、D、E在以Q為圓心的同一圓周上，則電場力做功（）A.從A到B做功最大 B.從A到C做功最大C.從A到E做功最大 D.做功一樣大6、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎诖艌鲋杏幸患?xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化，先按圖所示的Oa圖線變化，后來又按bc和cd變化，令、、分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是（）A.E1＜E2，I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向B.E1＜E2，I1沿順時針方向，I2沿逆時針方向CE2＜E3，I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向D.E2＝E3，I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，勻強(qiáng)電場中a、b、c、d四個水平平面，間距相等，每個平面上各點(diǎn)的勻強(qiáng)電場方向都垂直于平面．一個電子射入電場后的運(yùn)動軌跡如實(shí)線MN所示，由此可知（）A.電場強(qiáng)度方向向左B.電子在N的動能小于在M的動能C.a平面的電勢低于b平面D.電子在N的電勢能小于在M的電勢能的電勢8、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場正對著圓心O射入帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m，不考慮粒子重力，關(guān)于粒子的運(yùn)動，以下說法正確的是（）A.粒子在磁場中通過的弧長越長時間也越長B.出磁場的粒子其出射方向的反向延長線也一定過圓心OC.出磁場的粒子一定能垂直打在MN上D.只要速度滿足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上9、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，下列說法中正確的是()A.帶電粒子每一次通過狹縫時增加的能量不同B.D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時最大動能越大C.粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為D.粒子被電場加速后，運(yùn)動越來越快，走過半圓的時間越來越短10、小明把前面推理的方法稱之為“倍增法”。說起科學(xué)方法，小明對"對稱法"情有獨(dú)鐘，比如說，一個均勻帶電的球殼，其球心處的電場強(qiáng)度不能指向任何特殊的方向，否則就格外偏袒了這個特殊的方向，因此，球心處的電場強(qiáng)度就只能是零。小明設(shè)想了如下圖所示的一個情景，四根相同且通有同樣大小同樣方向電流I的平行直導(dǎo)線的中點(diǎn)分別固定在一個正方形的四個頂點(diǎn)上，導(dǎo)線與正方形所在平面垂直，圖中O點(diǎn)為正方形的中心，并作了如下一些分析，你認(rèn)為正確的有A.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是零B.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能垂直正方形所在平面向里或向外C.若四根導(dǎo)線中的電流都反向但大小I保持不變，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也反向D.最上面那根導(dǎo)線中的電流大小I不變但是方向反向，則可將該導(dǎo)線想象成通有原方向的大小為I的電流和反方向的大小為2I的電流的疊加，則O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于只有最上面那根導(dǎo)線、且其中只通有反方向大小為2I的電流時在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)利用如圖所示的電路測量一微安表（量程為100μA，內(nèi)阻大約為2500Ω）的內(nèi)阻。可使用的器材有：兩個滑動變阻器R1、R2（其中一個阻值為20Ω，另一個阻值為2000Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99999.9Ω）；電源E（電動勢約為1.5V）；單刀開關(guān)S1和S2，C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖將圖中的實(shí)物連線。（）(2)完成下列填空：①R1的阻值為______Ω（填“20”或“2000”）；②為了保護(hù)微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖中滑動變阻器的________端（填“左”或“右”）對應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近；③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢______（填“相等”或“不相等”）④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為________Ω（結(jié)果保留到個位）；(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議：_________。12．（12分）在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(1)為了確保實(shí)驗(yàn)的安全，下列做法正確的是____A．為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過12VB．連接好電路后，可不經(jīng)檢查電路是否正確，直接接通電源C．因?yàn)槭褂秒妷狠^低，通電時可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱D．為了多用表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測(2)多用表刻度盤上交流電壓的刻度是____(選填“均勻”或“不均勻”)的(3)某實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表：原線圈匝數(shù)n1(匝)100200400400副線圈匝數(shù)n2(匝)400400200800原線圈兩端的電壓U1(V)1.964.908.004.86副線圈兩端的電壓U2(V)7.809.763.909.64通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____(4)一次實(shí)驗(yàn)中，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為400匝和200匝，測得的電壓分別為8.00V和3.90V，據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比并不相等，主要原因是____(至少說出兩個原因)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,水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N,平行地置于勻強(qiáng)磁場中,間距為d,磁場的磁感強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面夾為α,金屬棒ab的質(zhì)量為m,放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電源電動勢為E,定值電阻為R,其余部分電阻不計。當(dāng)電鍵K閉合的瞬間,求棒ab的加速度為多大。14．（16分）如下圖所示,分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里．電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從磁場邊緣A點(diǎn)沿圓的半徑AO方向射入磁場,離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了60°角．試確定:①粒子做圓周運(yùn)動的半徑;②粒子的入射速度;③粒子在磁場中運(yùn)動的時間15．（12分）如圖，在x軸上方有磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．x軸下方有磁感強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、電量為–q的帶電粒子（不計重力），從x軸上O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求：（1）經(jīng)多長時間粒子第三次到達(dá)x軸．(初位置O點(diǎn)為第一次)（2）粒子第三次到達(dá)x軸時離O點(diǎn)的距離

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】通電金屬桿在磁場中受安培力的作用而對彈體加速，由功能關(guān)系得BIdL＝，代入數(shù)值解得B＝18T；當(dāng)速度最大時磁場力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入數(shù)值得Pm＝2.16×106W，故ABC錯誤，D正確．故選D2、C【解析】電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小在數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)受到的電場力的大小，故A錯誤．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)大小由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，不能說電場強(qiáng)度與放在該點(diǎn)的電荷所受到的電場力的大小成正比，故B錯誤，C正確；電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是正的檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向，故D錯誤；故選C.3、B【解析】AB．由甲圖所示可知，與電阻并聯(lián)，該是電流表，增大，的分流較小，電流表量程減小，故A錯誤，B正確；CD．由乙圖所示可知，，與電阻串聯(lián)，該表是電壓表，增大時，變阻器分擔(dān)的電壓增大，電壓表量程增大，故C、D錯誤；故選B。4、B【解析】a、b粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示A．粒子a、b都向下運(yùn)動，由左手定則可知，a、b均帶正電，故A正確；BC．由洛倫茲力提供向心力有得可知，兩粒子半徑相等，根據(jù)上圖中兩粒子運(yùn)動軌跡可知a粒子運(yùn)動軌跡長度大于b粒子運(yùn)動軌跡長度，運(yùn)動時間a在磁場中飛行的時間比b的長，故B錯誤，C正確；D．根據(jù)運(yùn)動軌跡可知，在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離a比b的近，故D正確。故選B。5、D【解析】據(jù)題知，B、C、D、E都在以Q為圓心的同一圓周上，而此圓周是一個等勢線，各點(diǎn)的電勢相等，則A到各點(diǎn)的電勢差U相等，電場力做功公式分析電場力做功相等。A．從A到B做功最大與分析不符，故A錯誤。B．從A到C做功最大與分析不符，故B錯誤。C．從A到E做功最大與分析不符，故C錯誤。D．做功一樣大與分析相符，故D正確。故選D.6、A【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：在圖像中，斜率，由圖像可知，Oa段中磁感強(qiáng)度B的變化率較小，bc和cd段中磁感強(qiáng)度B的變化率為相同，所以有：；由圖可知，Oa段磁場方向垂直紙面向里，B增大，則磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場垂直紙面向外，再根據(jù)安培定制可判斷，I1沿逆時針方向；同理，可判斷I2沿順時針方向，I3沿順時針方向，綜上可知A正確；故選A。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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】根據(jù)電場線方向與等勢線垂直和電子所受的電場力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，判斷出電子所受的電場力方向，分析電場力做功的正負(fù)，根據(jù)動能定理分析動能的變化和電勢能的變化．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷電勢的高低【詳解】A、根據(jù)電場線方向與等勢線垂直可知，電場線方向必定位于豎直方向，則電子所受的電場力必定在豎直方向．電子做曲線運(yùn)動，所受的電場力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，所以可知電子所受的電場力方向應(yīng)豎直向下，電子帶負(fù)電，電場力方向與電場強(qiáng)度方向相反，所以可知電場強(qiáng)度方向豎直向上，如圖所示，故A錯誤;BD、若電子由M運(yùn)動到N，電子所受的電場力方向應(yīng)豎直向下，與速度方向的夾角為鈍角，對電子做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知，電子的動能減小，電勢能增加，所以電子在N的動能小于在M的動能，在N的電勢能大于在M的電勢能，故B正確，D錯誤;C、根據(jù)順著電場線方向電勢降低，得知，a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢，故C正確【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)電子的軌跡彎曲方向和電場線方向判斷出電場力方向，運(yùn)用動能定理和電場力做功與電勢能變化的關(guān)系進(jìn)行分析，注意掌握電場線與等勢面之間的關(guān)系8、BD【解析】A．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，則有，則速度不同的同種帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期相等，對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中軌跡半徑越大，弧長越長，軌跡對應(yīng)的圓心角越小，由知，運(yùn)動時間t越小，故A錯誤；B．帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)軌跡圓心為，粒子出射點(diǎn)為，根據(jù)幾何知識可知≌則即對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線也一定過圓心，故B正確；C．速度不同，半徑不同，軌跡對應(yīng)的圓心角不同，對著圓心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，與粒子的速度有關(guān)，故C錯誤；D．速度滿足v=時，粒子的軌跡半徑為r==R，入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、O點(diǎn)與軌跡的圓心構(gòu)成菱形，射出磁場時的軌跡半徑與最高點(diǎn)的軌跡半徑平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正確。故選BD。【點(diǎn)睛】帶電粒子射入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，對著圓心入射，必將沿半徑離開圓心，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力，求出時軌跡半徑，確定出速度的偏向角。對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，軌跡對應(yīng)的圓心角越小，即可分析時間關(guān)系。9、BC【解析】粒子在D型盒的狹縫中被電場加速，沒經(jīng)過狹縫一次，則能量增加qU；根據(jù)洛倫茲力等于向心力，當(dāng)半徑等于D型盒的半徑時，粒子的動能最大；結(jié)合動能定理求解粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后速度之比，再求半徑之比；粒子在D型盒半圓中運(yùn)動的周期與粒子的運(yùn)動速度無關(guān).【詳解】根據(jù)回旋加速器的原理可知，帶電粒子每一次通過狹縫時增加的能量均為qU（U為D型盒的加速電壓），則選項(xiàng)A錯誤；回旋加速器工作時，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由，得；當(dāng)r等于D型盒的半徑R時粒子的動能最大，則帶電粒子射出時的最大動能Ek=mv2=，則D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時最大動能越大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)，則粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后速度之比為；根據(jù)可知，軌道半徑之比為，選項(xiàng)C正確；粒子在D型盒半圓中運(yùn)動的周期與粒子的運(yùn)動速度無關(guān)，則粒子走過半圓的時間是一定的，故選項(xiàng)D錯誤；故選BC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動能與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)；粒子運(yùn)轉(zhuǎn)的周期與速度無關(guān)10、AD【解析】AB．由右手螺旋定則可知，四根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)的產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?qū)ΨQ分布在正方形平面內(nèi)，依據(jù)矢量的合成法則，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是零，故A正確，B錯誤；C．若四根導(dǎo)線中的電流都反向但大小I保持不變，同理，四根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)的產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向仍對稱分布在正方形平面內(nèi)，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度仍為零，故C錯誤；D．最上面那根導(dǎo)線中的電流大小I不變但是方向反向，依據(jù)矢量疊加法則，則可將該導(dǎo)線想象成通有原方向的大小為I的電流和反方向的大小為2I的電流的疊加，則O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于只有最上面那根導(dǎo)線、且其中只通有反方向大小為2I的電流時在

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點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故D正確。故選AD。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，不要求寫出演算過程。11、①.②.20③.左④.相等⑤.2550⑥.要提高測量微安表內(nèi)阻的精度，可調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【解析】(1)[1]實(shí)物連線如圖所示(2)[2]R1起分壓作用，應(yīng)選用阻值較小的滑動變阻器，即R1的電阻為20Ω；[3]為了保護(hù)微安表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器R1的滑片C應(yīng)移到左端，確保微安表兩端電壓為零；[4]反復(fù)調(diào)節(jié)D的位置，使閉合S2前后微安表的示數(shù)不變，說明閉合后S2中沒有電流通過，B、D兩點(diǎn)電勢相等；[5]將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。說明則解得RμA=2550Ω(3)[6]要提高測量微安表內(nèi)阻的精度，可調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。12、①.D②.不均勻③.在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比④.有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響電壓【解析】(1)[1]A．變壓器是改變電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用電壓不超過12V，故A錯誤；BC．實(shí)驗(yàn)通電時，可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)電路中，導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，故BC錯誤；D．使用多用電表測電壓時，先用最高量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，故D正確。故選D；(2)[2]由多用電表的表盤可知，多用表刻度盤上交流電壓的刻度是不均勻的；(3)[3]通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是，在誤差允許范圍內(nèi)，變