甘肃省兰州市第九中学2025届物理高二第一学期期末经典模拟试题含解析

甘肃省兰州市第九中学2025届物理高二第一学期期末经典模拟试题考生须知：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、如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A.d随U1变化，d与U2无关B.d与U1无关，d随U2变化C.d随U1变化，d随U2变化D.d与U1无关，d与U2无关2、如图所示，MN是点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带电粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论中正确的是()A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B.电场线的方向由N指向MC.带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度3、如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框从图中实线位置向左缓慢平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框。已知直线电流在周围产生的磁场随距离增大而减弱，则穿过线框的磁通量将A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先减后增 D.先增后减4、下列说法正确的是()A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D洛伦兹力对带电粒子不做功5、某一电容器在正常的充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中能够正确反映U和Q关系的图像是（）A. B.C. D.6、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后并合在一起,然后给它们分别加上相同的电压,则通过它们的电流之比为()A.1:4 B.1:8C.1:16 D.16:1二、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，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一个方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是()A.小球一定能穿过MN区域继续运动B.如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点C.如果小球恰好能够穿过MN区域，电场力做的功为-mgRD.如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点时的速度大于等于8、如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则A.B球和C球都带负电荷B.B球带负电荷，C球带正电荷C.B球和C球所带电量一定相等D.B球和C球所带电量不一定相等9、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变10、如图所示，一圆柱形筒内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入筒内，射入时的速度方向与MN成角。当圆筒绕其中心轴以角速度顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒．不计粒子重力，粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则下列说法正确的是A.筒内磁场的磁感应强度大小为B.筒内磁场的磁感应强度大小为C.粒子飞入的速度大小为D.粒子飞入的速度大小为R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）等效替代法是物理学中一种常见的、重要的研究方法，某同学想用此法研究热敏电阻的特性，设计了如下的实验。如图，一热敏电阻放在控温容器内：为毫安表，量程，内阻为数十欧姆；为直流电源，电动势约为，内阻很小；为电阻箱，最大阻值为；为开关。已知在90℃时阻值为，在20℃时的阻值约为。现要求在降温过程中测量在90℃～20℃之间的多个温度下的阻值完成下列实验步骤中的填空①依照实验原理电路图连接实验电路②调节控温容器内的温度，使得温度为90℃③将电阻箱调到适当的数值，以保证仪器安全④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的读数⑤将的温度降为；调节电阻箱，使得电流表的读数____，记录此时____⑥温度为时热敏电阻电阻值_____⑦逐步降低的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥12．（12分）如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55eV的光子.（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?（2）请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。.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、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，A）点垂直y轴进入第Ⅰ象限，经Op上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限．求：（1）离子在金属板M、N间的运动速度；（2）离子的比荷；（3）离子在第Ⅰ象限的磁场区域和无场区域内运动的时间之比14．（16分）如图所示的质谱仪,电容器两极板相距为d,两极板间电压为U,极板间匀强磁场的磁感应强度为B1,一束电荷量相同的带电粒子从图示方向射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场,结果分别打在a、b两点,两点间距离为R,磁场方向均垂直纸面向外,设粒子所带电荷量为q,且不计粒子所受重力,则:(1).判断带电粒子的电性(2).求带电粒子的速度(3).打在a、b两点的粒子的质量之差m是多少?15．（12分）如图所示，在xoy坐标面第一象限内有沿y轴方向的匀强电场，在第四现象内有垂直xoy平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子在P点（6L，L）以速度v0向x轴负方向运动，从x轴上N点（图中未标出）进入磁场，然后从x轴上M点（2L，0）离开磁场，在M点速度方向与x轴负方向夹角为45°。不计粒子重力。(1)求电场强度E的大小；(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)求粒子从P点到M点所用的时间。

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、A【解析】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有所以又因为半径公式则有故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故A错误；B．粒子电性不知道，无法确定电场线方向，故B错误；C．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C正确；D．当a点离点电荷较远时，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度；相反，若a点离点电荷较近时，在a点的加速度大于在b点的加速度，故D错误。故选C。3、D【解析】线圈从开始到线圈左边与直导线重合，此过程中，由于磁场增强，所以穿过线框的磁通量增大，线圈从左边与直导线重合到一半在直导线左边一半在直导线右边，由于直导线两边的磁场方向相反，所以磁通量减小一直到0，所以穿过线框的磁通量先增大后减小。故选D。4、D【解析】A．当速度和磁场平行时，洛伦兹力为0，A错误B．不受洛伦兹力，有两种情况：磁场为0或者速度与磁场平行，B错误CD．洛伦兹力和速度始终垂直，所以洛伦兹力永远不做功，但是可以改变速度方向，因此可以改变粒子动量，C错误D正确5、A【解析】根据可得由于电容器不变，因此电压U和电量Q成正比，故A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，根据电阻定律，电阻R1=4R；另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R2＝R/4，则两电阻之比为16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16;A．1:4，与结论不相符，选项A错误；B．1:8，与结论不相符，选项B错误；C．1:16，与结论相符，选项C正确；D．16:1，与结论不相符，选项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、BC【解析】A．由于电场强度的大小不知，小球可能能穿过MN区域，也可能不能穿过MN区域，故A错误；B．如果小球不能穿过MN区域，小球在运动的过程中，无能量损失，一定能回到出发点，故B正确；C．如果小球恰好能够穿过MN区域，根据动能定理有：可得电场力做的功为-mgR，故C正确；D．如果小球不能穿过MN区域，根据能量守恒可知小球只能够回到出发点，无法运动到P点，故D错误故选BC。8、AC【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C正确，D错误；故选AC点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答9、BD【解析】A.电子以速度v垂直进入磁场后，受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，方向时刻变化，选项A错误；B.磁场对电子的作用力即洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，选项B正确；C.电子做匀速圆周运动，它的速度方向时刻在变化，选项C错误；D.洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，所以电子的动能始终不变，选项D正确。故选BD。10、BC【解析】AB．根据题意，粒子运动的时间为带负电的粒子的轨迹图像如图所示根据几何关系可知粒子运动的圆心角为粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律圆周运动公式解得联立解得故B正确，A错误；CD．根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律解得半径为结合B的大小得到故C正确，D错误。故选BC。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).为I0(2).电阻箱电阻R1(3).R0+130-R1【解析】⑤[1][2]．将RT的温度降为T1（20℃＜T1＜90℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I0，记录电阻箱电阻R1⑥[3]．由闭合电路欧姆定律可得：温度为90℃时E=I0（r+RA+RT+R0）即E=I0（r+RA+130+R0）…①当RT的温度降为T1时，有E=I0（r+RA+RT1+R1）…②由①②解得RT1=R0+130-R112、（1）12.75eV；（2）【解析】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足hν=En－E2=2.55eVEn=hν＋E2=－0.85eV所以n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：ΔE＝E4－E1＝12.75eV（2）跃迁图见下图四、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）（3）【解析】（1）设带电粒子的质量为m、电量为q，在平行金属板间的运动速度为v，平行金属板间的场强为E0依题意，有qvB0=qE0①又M，N间为匀强电场，有②联立①②解得③（2）带电粒子进入POy区域，做匀速圆周运动，设轨道半径为r，有④依题意带电粒子进入第I象限转过1/4圈后从OP上离开磁场，如图，由几何关系得A-r=rtAn45°⑤联立③④⑤得：⑥（3）匀速圆周运动的周期⑦带电粒子在磁场中的运动时间⑧离子从C出来后做匀速