2025屆山西省忻州市靜樂一中物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2025屆山西省忻州市靜樂一中物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(qǐng)按照題號(hào)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子高速運(yùn)動(dòng)，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是（）A. B.C. D.2、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連．下列說法正確的有（）A.高頻電源頻率隨粒子速度的增大而增大B.粒子被加速后的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大C.粒子被加速后的最大動(dòng)能隨高頻電源的加速電壓的增大而增大D.粒子從磁場(chǎng)中獲得能量3、根據(jù)磁感強(qiáng)度的定義式，下面說法正確的是A.B隨著IL乘積的增大而減小B.B隨著F的增大而增大C.B的方向與F的方向一致D.B與F、I、L的變化無關(guān)4、如圖，在傾角為θ的光滑絕緣斜面上垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面，當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上（重力加速度為g）則（）A.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為C.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為D.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5、如圖是一火警報(bào)警電路的示意圖，R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，這種半導(dǎo)體熱敏材料的電阻率隨溫度的升高而減小。值班室的顯示器為電路中的電流表，電源兩極之間接一報(bào)警器。當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表顯示的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況（）A.I變大，U變小B.I變小，U變小C.I變小，U變大D.I變大，U變大6、第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是：A.奧斯特 B.庫(kù)侖C.法拉第 D.安培二、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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)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(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法可行的是（）A.增大磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.減小狹縫間的距離C.增大D形金屬盒的半徑 D.增大兩D形金屬盒間的加速電壓8、用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是（）A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C.圖乙中的A1，A2的示數(shù)和偏角都不同D.圖乙中的A1、A2的指針偏角不相同9、如圖所示，將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣，下述幾種方法中能使兩球都帶電的是A.先把兩球分開，再移走帶電棒B.先移走帶電棒，再把兩球分開C.先將棒接觸一下其中的一個(gè)球，再把兩球分開D.用手接觸乙球，移開導(dǎo)體棒，然后將手離開乙球，最后將兩球分開10、光滑絕緣曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程是y=x2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是y=a的直線（圖中的虛線所示），一個(gè)質(zhì)量為m的小金屬球從拋物線上y=b（b＞a）處沿拋物線自由下滑，忽略空氣阻力，重力加速度值為g．則（）A.小金屬球沿拋物線下滑后最終停在O點(diǎn)B.小金屬球沿拋物線下滑后對(duì)O點(diǎn)壓力一定大于mgC.小金屬球沿拋物線下滑后每次過O點(diǎn)速度一直在減小D.小金屬球沿拋物線下滑后最終產(chǎn)生的焦耳熱總量是mg（b﹣a）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）在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法．用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1.25cm，小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度計(jì)算式為＝________(用L、g表示)，其值是______m/s．(取)12．（12分）圖甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是________cm，圖乙中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是_______mm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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量m＝50kg的人，站在質(zhì)量M＝100kg的車的一端，車長(zhǎng)L＝6m，相對(duì)于地面靜止．當(dāng)車與地面間的摩擦可以忽略不計(jì)時(shí)，人由車的一端走到另一端的過程中，車將()A.后退3m B.后退2mC.后退4m D.一直勻速后14．（16分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌間的距離L1=1m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=，整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T，在導(dǎo)軌的底端連接一個(gè)阻值為R=0.5Ω的電阻．一根質(zhì)量m=1kg、電阻不計(jì)、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒甲通過平行于導(dǎo)軌平面的絕緣輕繩和一個(gè)質(zhì)量M=1kg、邊長(zhǎng)L2=0.8m、電阻r=0.32Ω的正方形線框乙相連，輕繩繞過固定在天花板的光滑輕質(zhì)定滑輪．線框乙下方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B=0.5T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框乙的下邊距離磁場(chǎng)的上邊界h=4.8m，磁場(chǎng)寬度大于線框邊長(zhǎng)．開始時(shí)用外力作用于金屬棒甲，使整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后撤去外力，系統(tǒng)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，線框乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．已知g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：（1）線框乙剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)輕繩對(duì)金屬棒甲的拉力大??；（2）線框乙剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小以及從開始釋放到線框乙剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）線框乙從剛開始進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框乙中產(chǎn)生的焦耳熱15．（12分）水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌寬L=0.2m，接有電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒ab的電阻R=6Ω，質(zhì)量m=0.01kg，垂直放在導(dǎo)軌上并良好接觸（如圖），當(dāng)合上開關(guān)的瞬間通過ab棒的電流為0.5A，求此時(shí)：（1）金屬棒受到安培力的大小和方向；（2）金屬棒的加速度大小和方向

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、D【解析】質(zhì)子在加速電場(chǎng)中加速根據(jù)電流的微觀表達(dá)式聯(lián)立解得故選D。2、B【解析】明確回旋加速器基本原理，明確當(dāng)帶電粒子從回旋加速器最后出來時(shí)速度最大，根據(jù)qvB=m求出最大速度，再根據(jù)EKm=mv2求出最大動(dòng)能，可知與什么因素有關(guān)【詳解】高頻電源的頻率與粒子在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的周期公式以及T=1/f可知，高頻電源頻率由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定，與速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)qvB=m得，最大速度，則最大動(dòng)能EKm=mv2=．知最大動(dòng)能和金屬盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，由公式可知，最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大，與加速電壓無關(guān)，故B正確，C錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，其對(duì)粒子不做功，不能獲得能量，能量來自電場(chǎng)力做功，故D錯(cuò)誤；故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道根據(jù)qvB=m分析最大速度的表達(dá)式，知道最大動(dòng)能與D形盒的半徑有關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，而與電勢(shì)差的大小無關(guān)3、D【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的一個(gè)物理量，只與磁場(chǎng)本身有關(guān)，大小與F、I、L及其變化都無關(guān)，方向與F的方向垂直A、A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B、B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C、C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D、D項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故D正確4、B【解析】AC．如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向上，則所受的安培力沿斜面向下，則導(dǎo)體棒不可能平衡，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；BD．根據(jù)左手定則知，若磁場(chǎng)的方向垂直斜面向下，則安培力的方向沿斜面向上。根據(jù)平衡知，安培力FA=BIL=mgsinθ解得：則B正確，D錯(cuò)誤；故選B。5、B【解析】當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，半導(dǎo)體熱敏材料的電阻率隨溫度的升高而減小，R3的電阻減小，根據(jù)串反并同規(guī)律，與傳感器并聯(lián)的報(bào)警器兩端電壓變小，與傳感器并聯(lián)的電流表的電流也變小。故選B。6、C【解析】A、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；A錯(cuò)誤B、庫(kù)倫研究得出了電荷間的相互作用：庫(kù)侖定律；B錯(cuò)誤C、法拉第第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；C正確D、安培研究了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；D錯(cuò)誤故選C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、AC【解析】由洛倫茲力提供向心力，可知計(jì)算得出則動(dòng)能可知，動(dòng)能與加速的電壓無關(guān)，與狹縫間的距離無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動(dòng)能，故選AC。8、BD【解析】AB．圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表讀數(shù)不同，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故C錯(cuò)誤，D正確故選BD。9、AC【解析】將棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng)，總電荷量保持不變．用手接觸金屬球時(shí)，相對(duì)于接地．由此分析即可【詳解】A．先把兩球分開，再移走棒，兩球由于感應(yīng)起電帶上異種電荷．故A正確；B．先移走棒，此時(shí)甲乙兩球中的電荷又發(fā)生中和，不再帶電，再把球分開，同樣不再帶電．故B錯(cuò)誤；C．使棒與起振的一個(gè)球瞬時(shí)接觸，這樣兩球都帶同種電，當(dāng)移走棒，兩球仍帶電．故C正確；D．用手接觸乙球，移開導(dǎo)體棒后，甲乙兩球電荷與人體的電荷中和，然后將手離開乙球，則兩球不會(huì)帶電，故D錯(cuò)誤；故選AC10、BD【解析】A．圓環(huán)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中，沒有感應(yīng)電流，機(jī)械能不再減小，所以圓環(huán)最終在直線y=a以下來回?cái)[動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．小金屬球沿拋物線下滑后在最低點(diǎn)O只受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，加速度的方向向上，所以對(duì)軌道的壓力一定大于mg，故B正確；C．圓環(huán)機(jī)械能不再減小時(shí)，最終在直線y=a以下來回?cái)[動(dòng)，之后每次過O點(diǎn)速度不再減小，故C錯(cuò)誤；D．圓環(huán)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中，沒有感應(yīng)電流，機(jī)械能不再減小，所以圓環(huán)最終在直線y=a以下來回?cái)[動(dòng)，小金屬球沿拋物線下滑后最終產(chǎn)生的焦耳熱總量等于減少的機(jī)械能，即故D正確。故選BD。第II卷（非選擇題三、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）0.7m/s【解析】（1）小球的時(shí)間間隔為：，水平速度為；代入數(shù)值得；12、①.2.98②.5.680【解析】[1]．如圖所示游標(biāo)卡尺主尺上整毫米數(shù)為29mm，游標(biāo)尺上讀數(shù)為8×0.1=0.8mm，故游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為29.8mm=2.98cm；[2]．乙圖主軸上讀數(shù)為5.5mm，螺旋上讀數(shù)為18.0×0.01=0.180mm，故乙圖的讀數(shù)為5.680mm.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明、方程式和演算步驟。13、B【解析】人由車的一端走到另一端的過程中，車與地面間的摩擦可以忽略不計(jì)時(shí)，那么人和車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，可利用人船模型來計(jì)算【詳解】設(shè)人從車的一端走到另一端所用時(shí)間為t，人和車的平均速度分別是和，人和車通過的距離分別是和，由于人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，則即解得=4m=2m故B正確，ACD錯(cuò)誤，故選B【點(diǎn)睛】人船模型計(jì)算方法14、（1）8N；（2）4m/s，3.2J；（3）1.6J【解析】(1)設(shè)線框乙剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)輕繩對(duì)金屬棒甲的拉力大小為F，系統(tǒng)剛釋放的瞬間，線框乙和金屬棒甲均無速度，故二者均不受安培力作用．分別對(duì)線框乙和金屬棒甲受力分析，由牛頓第二定律得Mg?F=MaF?mgsinθ=ma代入數(shù)據(jù)解得F=8N(2)當(dāng)線框乙剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框乙和金屬棒甲均做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)系統(tǒng)的速度為v，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，對(duì)線框乙：線框乙底邊切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E2=BL2v，線框乙中流過的電流線框乙受到的安培力F2=BI2L2，設(shè)此時(shí)繩中的張力為T，對(duì)線框乙由平衡條件得Mg=T+F2對(duì)金屬棒甲：金屬棒甲切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E1=BL1v，回路中流過的電流金屬