2025屆甘肅省武威市涼州區(qū)六壩鄉(xiāng)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆甘肅省武威市涼州區(qū)六壩鄉(xiāng)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生須知：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(yīng)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(zhǔn)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、在勻強(qiáng)磁場中一帶電粒子正在做勻速圓周運(yùn)動，如果突然將它的速度增大到原來的3倍，則()A.粒子的運(yùn)動軌跡半徑不變，運(yùn)動周期減為原來的三分之一B.粒子的運(yùn)動軌跡半徑是原來的3倍，周期不變C.粒子的運(yùn)動軌跡半徑和周期都是原來的3倍D.粒子的運(yùn)動軌跡半徑是原來的4倍，周期不變2、用電動勢ε=6V、內(nèi)電阻r=4Ω的直流電源依次分別對下列四個電珠供電，最亮的電珠是（）A.6V，12W B.6V，9WC.6V，4W D.6V，3W3、關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是A.物體的體積越大慣性越大B.物體的質(zhì)量越大慣性越大C.物體的慣性大小與它的受力大小有關(guān)D.運(yùn)動的物體具有慣性，靜止的物體沒有慣性4、如圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子，僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示．則（）A.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電B.a的速度將減小，b的速度將增加C.a的加速度將增加，b的加速度將減小D.兩個粒子的電勢能都減小5、美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一大步．圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D型盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動．對于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是()A.帶電粒子每運(yùn)動一周被加速兩次B.帶電粒子每運(yùn)動一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)D.加速電場方向需要做周期性的變化6、兩個放在絕緣架上的相同金屬球相距r，球的半徑比r小得多，帶電量大小分別為q和3q，相互斥力大小為3F．現(xiàn)將這兩個金屬球相接觸，然后分開，仍放回原處，則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)椋ǎ〢.F B.4F/3C.4F D.2F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、如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時間周期性變化的電場，電場方向與兩板垂直，不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向源源不斷地射入電場，粒子射入電場時的初動能均為Ek0。已知t=0時刻射入電場的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場。則（）A.所有粒子最終都垂直電場方向射出電場B.t=0之后射入電場的粒子有可能會打到極板上C.所有粒子在經(jīng)過電場過程中最大動能都不可能超過2Ek0D.若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場出射時的側(cè)向位移與v0相比必定減半8、有一電場強(qiáng)度方向沿x軸方向的電場，其電勢隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、帶電量為?q的粒子只在電場力的作用下，以初速度v0從x=0處的O點進(jìn)入電場并沿x軸正方向運(yùn)動，則下關(guān)于該粒子運(yùn)動的說法中正確的是（）A.粒子從x=0處運(yùn)動到x=x1處的過程中動能逐漸增大B.粒子從x=x1處運(yùn)動到x=x3處的過程中電勢能逐漸減小C.欲使粒子能夠到達(dá)x=x4處，則粒子從x=0處出發(fā)時的最小速度應(yīng)為D.若，則粒子在運(yùn)動過程中的最小速度為9、如圖為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷。在b正上方用絕緣絲線懸掛一閉合鋁環(huán)，鋁環(huán)也處于水平面中，且環(huán)和b盤的中心在同一條豎直線OO1上?，F(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞OO1軸逆時針加速轉(zhuǎn)動（從上往下看），下列說法正確的是A.鋁環(huán)a有擴(kuò)張的趨勢B.鋁環(huán)a對絲線的拉力大于自身的重力C.鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力D.從上往下看，鋁環(huán)a中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流10、如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向a端滑動，則A.電燈L變暗，安培表的示數(shù)增大B.定值電阻消耗的功率增大C.變阻器兩端的電壓增大D.電燈L變亮，安培表的示數(shù)增大三、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）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測量：(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l．其中一次測量結(jié)果如圖1甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為_____cm．用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d．其中一次測量結(jié)果如圖1乙所示，圖中讀數(shù)為_____mm(2)采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻．電阻的測量值比真實值_____（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=_______計算出金屬絲的電阻率（用直接測量的物理量表示）(3)請你根據(jù)電路圖在實物圖中進(jìn)行實物連線________．（電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程）12．（12分）某同學(xué)要將一量程為60mA的毫安表改裝為量程為0－3V的電壓表。他進(jìn)行了以下操作：(1)他先從理論上計算，得知改裝后的電壓表內(nèi)阻應(yīng)為_____________Ω。(2)他又利用甲圖的電路粗略測量毫安表內(nèi)阻，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點，若兩電表均正常工作，則多用電表表筆a為_____________色（選填“紅”或“黑”）；若此時毫安表的示數(shù)為55.0mA，多用電表的示數(shù)如圖乙所示，且中央刻度值為15.0Ω，則此時多用電表讀數(shù)為_____________Ω，可算得此多用電表內(nèi)電池的電動勢為_____________V。（保留3位有效數(shù)字）。(3)他再經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與毫安表串聯(lián)，改裝為量程為0－3V的電壓表（如丙圖虛線框內(nèi)所示）。然后利用一只標(biāo)準(zhǔn)電壓表，對改裝后的電壓表進(jìn)行檢測。實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電壓表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丙的實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接_____________。(4)檢測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為2.40V時，毫安表的示數(shù)為50.0mA，由此可以推測出他改裝的電表量程不是預(yù)期值，要達(dá)到預(yù)期目的，只需要_____________A．將阻值為R的電阻更換為一個阻值為R兩倍的電阻B．將阻值為R的電阻更換為一個阻值為R一半的電阻C．將阻值為R的電阻更換為一個阻值比R大2Ω的電阻D．將阻值為R的電阻更換為一個阻值比R小2Ω的電阻四、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）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具。圖中的鉛盒A中的放射源釋放出大量的帶正電粒子，其中部分粒子能沿豎直方向通過離子速度選擇器，從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場。已知速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E；偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為切線、半徑為R的圓形邊界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，方向垂直于紙面向外。現(xiàn)在MN上的F點（圖中未畫出）接收到粒子，且GF=R。粒子的重力忽略不計，求：(1)該粒子的比荷；(2)該粒子從小孔G到達(dá)F點所用的時間t。14．（16分）如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置．在關(guān)于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強(qiáng)磁場，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點軸對稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場．為實現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實現(xiàn)對心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計粒子間的相互作用，不計正、負(fù)電子的重力，求：（1）哪個直線加速器加速的是正電子；（2）正、負(fù)電子同時以相同速度ν1進(jìn)入磁場，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞，試通過計算求出v1的最小值（3）正、負(fù)電子同時以v2速度進(jìn)入磁場，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點的距離15．（12分）如圖所示，在邊長為的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為．在正方形對角線上有一點，到距離均為，在點有一個能連續(xù)發(fā)射正離子的裝置，且所有正離子的質(zhì)量均為、電荷量均為．不計離子重力及離子間相互作用力（1）若由點水平向右射出一正離子，恰好從點射出，求該離子的速度大小及在磁場中運(yùn)動的時間；（2）若由點連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)各方向發(fā)射速率均為的正離子，求在邊有離子射出的區(qū)域長度

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、B【解析】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：①；周期為：

②；由①式，半徑與速度成正比，速度變?yōu)?倍，故半徑變?yōu)?倍；由②式，周期與速度無關(guān)，故周期不變；故選B2、B【解析】內(nèi)外電阻相等時電源輸出功率最大，即小燈泡最亮．根據(jù)可知A、電阻為3Ω，B、4Ω，C、9Ω，D、12Ω，故選B3、B【解析】質(zhì)量是慣性大小的量度，與物體的體積無關(guān)．故A錯誤；質(zhì)量是慣性大小的量度，物體的質(zhì)量越大慣性越大．故B正確；慣性的大小與物體是否受力無關(guān)．故C錯誤；慣性的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)．故D錯誤4、D【解析】A．由圖可知，b粒子的軌跡向右彎曲，b粒子受到的電場力方向向右，a的軌跡向左彎曲，a粒子受到的電場力方向向左，由于電場線未知，無法確定兩個粒子的電性，但是一定帶異種電荷，故A錯誤；C．由圖看出，向左電場線越來越疏，場強(qiáng)越來越小，則a所受電場力減小，加速度減小，b所受電場力增大，加速度增大，故C錯誤；BD．由圖判斷電場力對兩個粒子都做正功，電勢能都減小，動能都增大，速度均增加，故B錯誤，D正確。故選D。5、C【解析】由題圖可以看出，帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次，A錯誤，由R＝和Uq＝mv－mv可知，帶電粒子每運(yùn)動一周，電場力做功都相同，動能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圓周運(yùn)動的半徑增加量不相同，B錯誤．由v＝可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑R有關(guān)，C正確；由T＝可知，粒子運(yùn)動的周期不隨v而變，故D錯誤6、C【解析】由庫侖定律可得:;解得：;由于兩球之間是斥力所以帶同種電荷那么兩球接觸后再分開要平分總電量,故分開后兩球的帶電量為2q；則庫侖力為:A.F與上述計算結(jié)果不相相符，故A錯誤；B.4F/3與上述計算結(jié)果不相相符，故B錯誤；C.4F與上述計算結(jié)果相相符，故C正確；D.2F與上述計算結(jié)果不相相符，故D錯誤二、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、AC【解析】AB．粒子在平行極板方向不受電場力，做勻速直線運(yùn)動，故所有粒子的運(yùn)動時間相同；t=0時刻射入電場的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場，沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場，說明豎直方向分速度變化量為零，說明運(yùn)動時間為周期的整數(shù)倍；故所有粒子最終都垂直電場方向射出電場；由于t=0時刻射入的粒子在電場方向上始終做單向的直線運(yùn)動，豎直方向的位移最大，故所有粒子最終都不會打到極板上，A正確，B錯誤；C．t=0時刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為；根據(jù)分位移公式，有由于L=d，故故最大動能C正確；D．粒子入射速度加倍成2v0，則粒子從電場出射時間減半，穿過電場的運(yùn)動時間變?yōu)殡妶鲎兓胫芷诘恼麛?shù)倍，則不同時刻進(jìn)入電場的側(cè)向位移與原v0相比關(guān)系就不確定，如t=0時刻，粒子從電場出射時的側(cè)向位移與v0相比減半，進(jìn)入電場，入射速度v0時，側(cè)向位移為0，入射速度2v0時，側(cè)向位移為，D錯誤。故選AC。第II卷（非選擇題8、BD【解析】A．處的電勢大于處的電勢，粒子帶負(fù)電，在高電勢處電勢能小，在低電勢處電勢能大，故從0--過程中電勢能增大，電場力做負(fù)功，動能減小，故A錯誤；B．從過程中電勢一直增大，故粒子的電勢能逐漸減小，B正確；C．根據(jù)電場力和運(yùn)動的對稱性可知：粒子如能運(yùn)動到處，就能到達(dá)處，當(dāng)粒子恰好運(yùn)動到處時，由動能定理得：解得即粒子從x=0處出發(fā)的最小速度應(yīng)為，C錯誤；D．若，粒子運(yùn)動到處電勢能最大，動能最小，由動能定理得：解得最小速度為：故D正確故選BD。9、CD【解析】ABC．膠木盤由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷，根據(jù)右手螺旋定則知，通過鋁環(huán)的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運(yùn)動趨勢，所以，橡膠圓盤對鋁環(huán)的作用力方向豎直向上，即鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力，且鋁環(huán)有收縮的趨勢，故AB錯誤，C正確；D．依據(jù)楞次定律，可知，穿過鋁環(huán)a的磁通量，向上且增大，因此鋁環(huán)a有沿逆時針方向的感應(yīng)電流，故D正確。故選CD。10、AB【解析】根據(jù)“變阻器的滑片向a端滑動”可知，本題考查電路動態(tài)變化分析問題，根據(jù)程序法或者串反并同法分析通過變阻器電流的變化和電壓的變化.【詳解】A、D、變阻器的滑片向a端滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，則總電流I增大，路端電壓U減小，則電燈L更暗，安培表的示數(shù)增大，故A正確，D錯誤.B、路端電壓U減小，則通過電燈L電流減小，而總電流I增大，所以通過的電流增大，消耗的功率增大，故B正確.C、由于通過的電流增大，的電壓增大，而路端電壓是減小的，則變阻器兩端的電壓減小，變阻器阻值也在變小，根據(jù)題目所給的條件，無法判斷變阻器R1的功率變大，還是變小，故C錯誤.故選AB.【點睛】變阻器的滑片向a端滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，分析總電流的變化，判斷電流表讀數(shù)的變化，由路端電壓的變化，分析電燈L亮度的變化．由總電流和通過電燈電流的變化，分析通過變阻器的電流變化，再分析變阻器電壓的變化.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、①.24.13（24.12~24.14）②.0.516(0.515～0.518)③.偏小④.⑤.【解析】(1)由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，示數(shù)為24.12～24.14cm；由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm；(2)采用安培表外接法，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實值，由R＝可知，電阻的測量值小于真實值；由R＝ρ，R＝，S＝，可得ρ＝。(3)實物連接如下圖所示12、①.50②.黑③.11.0④.1.43⑤.⑥.C【解析】(1)[1]60mA=0.06A，根據(jù)電表改裝原理可知，毫安表串聯(lián)電阻，改裝為大量程的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可知：U=IgR，解得改裝后電壓表內(nèi)阻：R=50Ω(2)[2][3][4]多用電表在使用時必須使電流從紅表筆流進(jìn)多用電表，從黑表筆流出多用電表，串聯(lián)的電流表也必須使電流從正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出，所以可以判斷表筆a為黑表筆。根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為R毫安=1×11.0Ω=11.0Ω歐姆表的中值電阻等于內(nèi)阻，故R內(nèi)=15Ω，I=55mA=0.055A分析電路結(jié)構(gòu)可知，多用電表和毫安表串聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E=I（R內(nèi)+R毫安）代入數(shù)據(jù)解得E=1.43V(3)[5]連接實物圖，如圖所示：(4)[6]I'=50.0mA=0.05A，定值電阻R與毫安表串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知U=I'（R+R毫安）解得：R+R毫安=48Ω通過(1)的計算可知，改裝后電壓表的內(nèi)阻為50Ω，故應(yīng)該將阻值為R的電阻更換為一個阻值比R大2Ω的電阻，故C正確，ABD錯誤。故選：C。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)?！窘馕觥?1)設(shè)帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場的速度為v，則有∶qE=qvB