2025屆山東省沂源縣二中物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2025屆山東省沂源縣二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．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為；在下極板上疊放一厚度為的金屬板，其上部空間有一帶電粒子靜止在電容器中．當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子開始運(yùn)動(dòng)．重力加速度為．粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為（）A. B.C. D.2、如圖所示把柔軟的鋁箔條折成天橋狀并用膠紙粘牢兩端固定在桌面上，使蹄形磁鐵橫跨過“天橋”，當(dāng)電池與鋁箔接通時(shí)（）A.鋁箔條中部向下方運(yùn)動(dòng)B.鋁箔條中部向上方運(yùn)動(dòng)C.蹄形磁鐵對(duì)桌面的壓力不變D.蹄形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小3、空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場(chǎng)方向垂直橫截面．一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60°．不計(jì)重力，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A. B.C. D.4、如右圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)約為4V，因線路故障，按通K時(shí)，燈L1和L2均不亮，用電壓表測(cè)得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V。由此可知開路處為（）A.燈L1 B.燈L2C.變阻器 D.不能確定5、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法不正確的是()A.帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.電場(chǎng)使帶電粒子加速，磁場(chǎng)使帶電粒子旋轉(zhuǎn)D.離子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電場(chǎng)的電壓無關(guān)6、三個(gè)質(zhì)量均為m電荷量均為q的質(zhì)子1、2和3分別以大小相等的初速度v經(jīng)平板MN上的小孔O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，各初速度的方向如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，整個(gè)裝置處在真空中，且不計(jì)質(zhì)子重力．最終這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s1、s2和s3，則以下正確的是()A.s1＜s2＜s3 B.s2＞s3＞s1C.s1＝s3＜s2= D.s1＝s3＜s2=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、如圖，一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右邊．不計(jì)重力，下列表述正確的是()A.粒子帶正電B.粒子在M點(diǎn)的速率最大C.粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D.粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能先增大后減小8、嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器于2018年12月12日成功到達(dá)預(yù)定環(huán)月軌道，并于2019年1月3日成功在月球背面預(yù)定著陸區(qū)實(shí)現(xiàn)軟著陸，第一次為人類撥開了古老月背的神秘面紗。嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器質(zhì)量為m，其環(huán)月近地飛行可視為圓周運(yùn)動(dòng)已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g0，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器環(huán)月飛行時(shí)的（）A.角速度ω＝ B.線速度v＝C.運(yùn)行周期T＝2π D.向心加速度an＝9、圖為質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片平板S下方有強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)下列表述正確的是A.粒子帶正電B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小10、如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，箭頭表示運(yùn)動(dòng)方向，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用．根據(jù)此圖能作出的正確判斷是()A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B.粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.粒子在a、b兩點(diǎn)何處速度大D.a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱三、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）學(xué)習(xí)了“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組選用圖甲所示的水平氣墊導(dǎo)軌、光電門等測(cè)量裝置研究?jī)蓚€(gè)滑塊碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量的變化情況。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，并使光電計(jì)時(shí)器系統(tǒng)正常工作；②在滑塊1上裝上擋光片，在滑塊2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度L，用天平測(cè)出滑塊1和滑塊2的質(zhì)量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③將滑塊1和滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊2處于靜止?fàn)顟B(tài)，讓滑塊1以一定的初速度與滑塊2碰撞，撞后兩者粘在一起，記下碰前擋光片的遮光時(shí)間t1=0.015s和碰后擋光片的遮光時(shí)間t2=0.024s；(1)游標(biāo)卡尺測(cè)量的擋光片寬度L如圖乙所示，則L=___mm(2)滑塊1碰前的動(dòng)量p1=___：兩滑塊碰撞后的總動(dòng)量p2=___（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)p1與p2的大小有差異，其原因是_____。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，一帶電微粒質(zhì)量為、電荷量，從靜止開始經(jīng)電壓為的電場(chǎng)加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角，并接著沿半徑方向近入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，微粒射出磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑為，重力忽略不計(jì)。求；（1）帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)后的速度大?。唬?）兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14．（16分）如圖所示，在傾角θ=37°的絕緣斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)E=15V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向水平向右與金屬棒ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R=24Ω時(shí)，金屬棒恰能在導(dǎo)軌上靜止，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）請(qǐng)計(jì)算通過金屬棒的電流；（2）請(qǐng)計(jì)算金屬棒ab所受摩擦力大小；（3）如果斜面光滑，改變所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1最小值和方向15．（12分）有一臺(tái)內(nèi)阻為1的發(fā)電機(jī)，供給一學(xué)校照明用電，如圖所示。升壓比為，降壓比為，輸電線的總電阻，全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”燈6盞。若保證全部電燈正常發(fā)光，則：（1）輸電線上損耗的電功率多大？（2）發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)多大？

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、A【解析】粒子受重力和電場(chǎng)力，開始時(shí)平衡，有：

①當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg-q=ma

②聯(lián)立①②解得：A.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A符合題意；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B不符合題意；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C不符合題意；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D不符合題意；2、B【解析】由題意，可知，通過天橋的電流方向由外向內(nèi)，而磁場(chǎng)方向由N到S極，根據(jù)左手定則，則可知，箔條中部受到的安培力向上，鋁箔條中部向上方運(yùn)動(dòng)，根據(jù)相互作用力，知磁鐵受力方向向下，對(duì)桌子的壓力增大，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、A【解析】帶正電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出軌跡如圖，根據(jù)幾何知識(shí)得知，軌跡的圓心角等于速度的偏向角60°，且軌跡的半徑為r=Rcot30°=R根據(jù)牛頓第二定律得得A．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A【名師點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，畫軌跡是關(guān)鍵，是幾何知識(shí)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，常規(guī)問題4、C【解析】由于Ucd=4V，說明c與電源正極相通，燈L1、燈L2正常，而電壓都加在變阻器上，說明電阻器開路，電流無法通過。故選C。5、B【解析】AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，被加速離子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從邊緣離開加速器，A正確，不符合題意；B錯(cuò)誤，符合題意；C．在磁場(chǎng)中洛倫茲力不做功，離子是從電場(chǎng)中獲得能量，C正確，不符合題意；D．當(dāng)離子離開回旋加速器時(shí)，半徑最大，動(dòng)能最大，則有：與加速的電壓無關(guān)，D正確，不符合題意。故選B?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子從電場(chǎng)中獲得能量，但是出回旋加速器的最大速度與電場(chǎng)無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑有關(guān)6、C【解析】三個(gè)質(zhì)子速度大小相等，根據(jù)：可知，質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的半徑相同；1和3與MN板的夾角相等，根據(jù)對(duì)稱性可知這兩個(gè)質(zhì)子的軌跡恰好構(gòu)成一個(gè)完整的圓，所以1和3打到MN板上的位置到小孔的距離相等，長(zhǎng)度為圓的弦長(zhǎng)（小于直徑）；2粒子垂直入射，垂直出射，打到MN板上的位置到小孔的距離為直徑：所以，故C正確，ABD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、CD【解析】A．由軌跡可知，粒子受電場(chǎng)力向左，則粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．粒子受到的電場(chǎng)力向左，在向右運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子的速度減小，運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，粒子的速度最小，所以B錯(cuò)誤；C．粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受到恒定的電場(chǎng)力作用，故粒子在電場(chǎng)中的加速度不變，故C正確；D．當(dāng)粒子向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加，當(dāng)粒子向左運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能先增大后減小，故D正確故選CD。點(diǎn)睛：本題就是對(duì)電場(chǎng)力做功特點(diǎn)的考查，掌握住電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小8、BC【解析】AB.對(duì)嫦娥四號(hào)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得故嫦娥四號(hào)的角速度和線速度為由可得故A錯(cuò)誤，B正確；C.由可得T＝2π故C正確；D.由可得故D錯(cuò)誤；故選BC。9、AC【解析】根據(jù)帶電粒子經(jīng)加速后進(jìn)入速度選擇器，速度為粒子可通過選擇器，然后進(jìn)入，打在S板的不同位置，根據(jù)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，運(yùn)用左手定則可以判斷粒子帶正電還是負(fù)電，以及速度選擇器中的磁場(chǎng)的方向詳解】粒子垂直磁場(chǎng)向下進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；粒子帶正電，則受電場(chǎng)力向右，由左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直直面向外，故B錯(cuò)誤；由，得，此時(shí)離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，故C正確；由，知R越小，荷質(zhì)比越大，故D錯(cuò)誤10、BCD【解析】由題圖中粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知粒子在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線向左，由于電場(chǎng)線方向不明，無法確定粒子的電性，故A錯(cuò)誤，B正確；由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關(guān)系分析可知，電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，則粒子在a點(diǎn)的速度較大，故C正確；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可判斷a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大，故D正確三、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、①.4.50mm②.③.④.存在空氣阻力【解析】(1)[1]由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑塊1的速度為所以滑塊1碰前的動(dòng)量[3]碰后滑塊1、2的速度為兩滑塊碰撞后的總動(dòng)量；(3)[4]p1與p2的大小有差異，其原因是滑塊運(yùn)動(dòng)過程中有空氣阻力存在。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、(1)(2)2000V/m(3)0.13T【解析】(1)帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)加速后速度為v1，根據(jù)動(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)解得(2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)．在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，出電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度為v2，豎直方向，由幾何關(guān)系聯(lián)立解得由題可知，，則有(3)設(shè)帶電粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，則由粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，入射速度方向過磁場(chǎng)區(qū)域圓心