甘肃省张掖市高台县一中2025届物理高二上期末质量检测试题含解析

甘肃省张掖市高台县一中2025届物理高二上期末质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图甲所示线圈的匝数n＝100，横截面积S＝50cm2，线圈总电阻r＝10Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化，则在开始的0.1s内()A.磁通量的变化量为0.25WbB.磁通量的变化率为2.5Wb/sC.a、b间电压为零D.在a、b间接一个理想电流表时，电流表示数为0.25A2、下列说法正确是（）A.海市蜃楼是光在空气中发生折射和全反射形成的光学幻景B.电阻温度计是利用电阻率几乎不受温度影响的材料制成的C.阻尼振动的振幅和频率都越来越小D.防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致3、如图所示，一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（）A.它们的动能一定不相同B.它们的电量一定不相同C.它们的质量一定不相同D.它们的电量与质量之比一定不相同4、篮球比赛中，篮球以4m/s的速度竖直向下碰撞地面，再以3m/s的速度竖直向上反弹，与地面接触时间为0.1s，则在这段时间内篮球的平均加速度大小为A.10m/s2 B.30m/s2C.40m/s2 D.70m/s25、以下说法正确的是A.由公式可知，电容器带电量Q与两极板间电势差U成正比B.由可知，电场中某点的电场强度E与F成正比C.由公式可知，电场中某点的电势与q成反比D.由可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大6、如图所示，质量分别是m1和m2，电荷量分别是q1和q2的小球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么()A.两球可能带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的电场力一定大于m2所受的电场力二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（电场强度为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B′），最终打在A1A2上，下列表述正确的是（）A.粒子带负电B.所有打在A1A2上的粒子，在磁感应强度为B′的磁场中的运动时间都相同C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在A1A2的位置越靠近P，粒子的比荷越大8、如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长9、静电场和磁场中下列说法中正确的是（）A.电场强度为零的点，电势不一定为零B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等C.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度不一定为零D.由可知，B与F成正比，与IL成反比10、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）ABC.D.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用如图甲所示的电路，测定一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

A．电压表（量程3V）

B．电流表（量程0.6A）

C．电流表（量程3A）

D．定值电阻R0（阻值4、额定功率4W）

E．滑动变阻器（阻值范围0—20

、额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值范围0—1000、额定电流0.5A）

（1）电流表应选____________，滑动变阻器应选_____________（填器材前的字母代号）

（2）根据实验数据作出U—I图象如图乙所示，则蓄电池的电动势E=____V，内电阻

r=____

(r保留两位有效数字)

（3）引起该实验系统误差的主要原因是_________________________________12．（12分）在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L。直径d和电阻R。用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为______________cm。若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。（“偏大”，“偏小”）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在xOy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动，从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场进入磁场．已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角．求：(1)金属板M、N间的电压U；(2)离子运动到A点时速度v的大小和由P点运动到A点所需时间t；(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC14．（16分）如图所示，水平放置的平行板电容器极板长度为L，两极板相距为d，距离极板右端也为L处有竖直放置的屏．现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），以初速度v0沿平行于极板方向射入电场中，若电容器不带电粒子打到屏上的O点，现给电容器加入电压等于U的恒定电压，粒子未达到极板上．求：（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；（2）粒子离开电场时速度偏转角的正切值；（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离x15．（12分）某回旋加速器的两个半圆金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，两金属盒间存在交变电场，用其加速质子。已知金属盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，金属盒间缝隙的加速电压为U，质子的质量为m，电荷量为q。求（1）交变电场的频率f；（2）质子加速完毕出射时的动能Ek；（3）质子在回旋加速器中运动的圈数n。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A、在开始的0.1s内，磁通量的变化量为：△∅＝△B•S＝（0.4+0.1）×50×10﹣4＝0.0025Wb，故A错误；B、磁通量的变化率为：2.5×10﹣2Wb/s，故B错误；C、由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势E为：E＝nS＝10050×10﹣4V＝2.5V，当a、b间未接负载时电压为2.5V，故C错误；D、由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势E为：E＝n100×2.5×10﹣2＝2.5V，由闭合电路欧姆定律可得感应电流I大小为：I，故D正确；2、A【解析】A．海市蜃楼是光在空气中发生折射和全反射形成的光学幻景，选项A正确；B．电阻温度计是利用有的金属电阻率随温度变化而显著变化制成的，故B错误；C．阻尼振动的振幅越来越小，频率不变，故C错误；D．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率不一致，选项D错误；故选A。3、D【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。【详解】垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，未发生任何偏转，则有：即所有离子速度相同；进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，即在另一个匀强磁场中做圆周运动，半径不同，由半径公式：可知，它们的电量与质量之比一定不相同，D正确。故选D。4、D【解析】取向上为正方向，则篮球的平均加速度大小为，故选D.5、A【解析】根据电容的决定式和定义式，可得电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关．电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关．电场中某点的电势与检验电荷无关．公式中d是两点a、b间沿电场方向的距离【详解】电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，由公式可知，C一定，电容器带电量Q与两极板间电势差U成正比，故A正确；是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，故B错误；是电势的定义式，采用比值法定义，与、q无关，由电场本身决定，故C错误；由可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场方向的距离越大，两点间的电势差才一定越大，故D错误．所以A正确，BCD错误【点睛】解决本题时要知道、、都是采用比值法定义的，要掌握比值法定义的共性来理解C、E、的物理意义，不能单纯从数学角度来理解6、C【解析】A．两球相互吸引必定是异种电荷。故A错误。B．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小。故B错误。C．设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理对m2研究，得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ因α＞β，得到m1＜m2，故C正确。D．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力。故D错误；故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解析】A．带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则，知该粒子带正电，故A错误；B．所有打在上的粒子，在磁场中做匀速圆周运动，运动的时间等于由则与带电粒子的比荷有关，故B错误；C．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有则故C正确；D．经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等，根据粒子打在上的位置越靠近P，则半径越小，粒子的比荷越大，故D正确。故选择CD。8、BC【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1设正方形边长为L，由几何关系得得则又解得B正确；A．由上知A错误；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长，D错误C正确。故选BC。9、AC【解析】A．电场强度与电势没有关系，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故A正确；B．电场强度处处相等的区域内，电势不处处相等，比如匀强电场，沿着电场线方向，电势是降低的。故B错误；C．处在电场中的电荷一定受到电场力，但在磁场中运动的电荷不一定有磁场力存在，当运动方向与磁场方向平行时，没有磁场力作用，因此某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度不一定为零。故C正确；D．磁感应强度的大小，是比值定义法，因此B与F，与IL均没有关系，故D错误。故选：AC。10、CD【解析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D正确；故选CD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.(1)B②.E③.(2)2.10④.0.20⑤.(3)电压表的分流作用【解析】由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．电流表测量的不是干路电流，电压表具有分流作用（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为0.5A，故电流表只能选B；为了方便操作，应选择较小的变阻器，故选E；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知，则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故，解得r=0.2Ω；（3）电流表测量的不是干路电流，本实验的系统误差原因是电压表具有分流作用12、①.②.偏小【解析】[1]螺旋测微器的读数为[2]电路中，由于电压表分流，导致电流表测量值偏大，故根据可知电阻测量值偏小。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)；(2)t＝；(3)【解析】离子的运动轨迹如下图所示（1）设平行金属板M、N间匀强电场的场强为，则有：因离子所受重力不计，所以在平行金属板间只受有电场力和洛伦兹力，又因离子沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动，则由平衡条件得：解得：金属板M、N间的电压（2）在第一象限的电场中离子做类平抛运动，则由运动的合成与分解得：故离子运动到A点时的速度：根据牛顿第二定律：设离子电场中运动时间t，出电场时在y方向上的速度为，则在y方向上根据运动学公式得且联立以上各式解得，离子在电场E中运动到A点所需时间：（3）在磁场中离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则由牛顿第二定律有：解得：由几何知识可得在电场中，x方向上离子做匀速直线运动，则因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离为：