甘肃省武威第十八中学三2025届物理高二第一学期期末质量检测模拟试题含解析

甘肃省武威第十八中学三2025届物理高二第一学期期末质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，在纸面内建立直角坐标系xOy，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量均为m、电荷量分别为+q和-q的两个粒子（不计重力），从坐标原点O以相同的速度v先后射入磁场，v方向与x轴成θ=30°角，带正、负电的粒子在磁场中仅受洛仑兹力作用，则（）A.带负电的粒子回到x轴时与O点的距离为B.带正电的粒子在磁场中运动的时间为C.两粒子回到x轴时的速度不相同D.从射入到射出磁场的过程中，两粒子运动时间相同2、有一灵敏电流表，内阻，满偏电流，现将其改装为电压表，下列说法正确的是（）A.需与它并联一个的电阻B.需与它串联一个的电阻C.需与它串联一个的电阻D.需与它串联一个的电阻3、长为L的均匀金属丝总电阻为R，弯成如图所示的圆形闭合导线环，A、B、C、D四点将圆环等分。将A、C两点接入电压恒为U的电源上时，圆环消耗的功率为P。若将A、B两点接入同样的电源上时，圆环消耗的功率为A. B.C. D.2P4、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面上均匀分布着正电荷，总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有、两点，。已知点的电场强度大小为，静电力常量为，则点的电场强度大小为（）A. B.C. D.5、物体从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.质量越大，水平位移越大 B.初速度越大，落地时竖直方向速度越大C.初速度越大，空中运动时间越长 D.初速度越大，落地速度越大6、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大二、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，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1，均匀磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时A.A中无感应电流B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势之比为2∶1D.A、B中感应电流之比为1∶28、关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A.所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B.对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.表达式R3/T2=k,k是一个与行星无关的常量D.表达式R3/T2=k,T代表行星运动的自转周期9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍10、如图，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.金属板的左侧面感应出正电荷B.金属板的左侧面电势较高，右侧面电势较低C.感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右D.感应电荷在N点产生的电场强度,方向沿MN连线向右三、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）某实验小组用如图所示实验电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律（1）实验操作步骤：①按实验电路连接好实验器材；②把滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的________（填“最右端”或“最左端”）；③闭合开关S，调节滑动片P到适当位置，读出电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，并记录数据，断开开关S；④调整滑动片P到不同位置，多次重复步骤③．某次测量时三个电表指针位置如图所示，电流表读数_____A，电压表V1读数___V，电压表V2的读数_____V；⑤整理好实验器材（2）实验小组把测量数据画在U－I坐标中，描绘出两条图线A、B①从图中可以算出电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω（计算结果保留2位有效数字）②滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的实际功率为_____W（计算结果保留2位有效数字）12．（12分）某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，待测电阻丝Rx阻值约为5Ω（1）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱．则导线①应连接______（选填a或b）．导线②应连接______（选填c或d）（2）正确接线后，实验测得的数据如下表，请在图乙中作出U-I图线（）U/V0.300.400.801.101.20160I/A0.070.090.180.220.270.35（3）用作图法求得Rx的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）（4）某次用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图丙所示，金属丝的直径d=______mm．测出金属丝长度，则可求出该金属丝的电阻率四、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）如图甲所示，螺线管线圈的匝数n=1000匝，横截面积S=40cm2，螺线管线圈的电阻r=2.0Ω，R=3.0Ω，R=5.0Ω．穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，求：（1）线圈产生感应电动势大小；（2）R1消耗的电功率。14．（16分）如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上，总质量M＝1kg，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，线圈ab边长度L1＝2m，线圈ad边长度L2＝1m，线圈的总电阻R＝2Ω．滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示．t＝0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力F的作用下以速度v＝3m/s水平向右做匀速直线运动．已知ab边到磁场下边界的距离x＝0.5m，t1＝3s时线圈ab边恰好完全进入磁场，取g＝10m/s2，求：(1)线圈进入磁场的过程中a、b两点间的电势差Uab；(2)0～4s内整个线圈所产生的焦耳热Q；(3)0～4s内外力F所做的功WF15．（12分）如图所示，N=50匝的矩形线圈，ab边长，ad边长，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转处纸外、cd边转入纸里，，计算结果保留三位有效数字。求：（1）感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈转一圈外力做的功。

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】画出粒子运动的轨迹，根据半径公式结合几何关系求出带负电的粒子回到x轴时与O点的距离；根据t＝T，求出带电粒子在磁场中运动的时间；粒子匀速圆周运动，速率不变，速度方向由轨迹图判断是否相同；【详解】带电粒子运动的轨迹如图所示：带负电的粒子顺时针方向偏转，粒子运动轨迹如图所示，圆弧所对的圆心角为60°，△OO2B为等边三角形，OB＝R＝，所以带负电的粒子回到x轴时与O点的距离为，故A正确；粒子匀速圆周运动的周期，带正电的粒子在磁场中运动的时间，带负电的粒子在磁场中运动的时间，故BD错误；两粒子均做匀速圆周运动，速率不变，两粒子回到x轴时的速度大小为v，方向都与x轴正方向的夹角为30°，所以两粒子回到x轴时的速度相同，故C错误；故选A【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，关键是画出粒子运动的轨迹，根据牛顿第二定律和圆周运动的规律求解，记住半径公式和周期公式2、C【解析】改装成电压表要串联电阻的，则有：，即：，解得：，故选项C正确，选项ABD错误.点睛：电流表改装成电压表要串联电阻分压，改装成电流表要并联电阻分流3、A【解析】设金属环每一等分的电阻为R，则当A、C点接入电路中时总电阻：R1=R；当AB点接入电路中时总电阻由功率公式P=得到：P2：P1=R1：R2=4：3，又P1=P得到P2=P故选A。4、A【解析】若将带电量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M、N点所产生的电场为由题知当半球面如图所示点的电场强度大小为，则点的场强为故选A。5、D【解析】根据平抛运动的知识，运动的时间决定于高度，C错误；水平位移大小决定于水平速度与高度，A错误；竖直方向速度，与高度有关，B错误；落地速度，可见初速度越大，则落地速度越大，D正确6、C【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识二、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、BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A的磁通量减少，A中产生感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A、B的磁通量减少，A、B中都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：，其中、S都相同，A有10匝，B有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1：2，A、B环中感应电动势，故C错误；线圈电阻，两圆线圈半径之比为2：1，A有10匝，B有20匝，、s都相同，则电阻之比，由欧姆定律得，产生的感应电流之比，故D正确；8、ABC【解析】A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；B、开普勒第二定律的内容为：对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确．C、D、第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，k是与环绕天体无关，与中心天体有关的常量，而T为环绕天体的公转周期，故D错误，C正确．故选ABC【点睛】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意理解面积定律的意义，知道行星在远日点的速率小于在近日点的速率9、CD【解析】A：据得，当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，；粒子被加速后的最大动能，可得：，则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无关．故A错误B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期，则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定．故C正确D：被加速的粒子获得的动能，只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增加为原来的4倍．故D正确【点睛】粒子经回族加速器加速获得的最大动能与加速电压无关，加速电压影响的是加速的次数10、AD【解析】A．M点的电荷为负，故在金属板的左侧感应出正电荷，A正确；B．整个金属板为一个等势体，B错误；C．金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据可得感应电荷在N点产生的电场强度为：，C错误D正确；故选AD。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.最左端；②.1.50；③.2.9；④.1.30；⑤.4.5；⑥.1.0；⑦.5.0【解析】(1)②滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于阻值最大处；④根据电表量程确定其分度值，根据指针位置读出其示数；(2)①电源-I图线与纵轴交点坐标值是电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻②根据图示电路图判断两电压表示数关系，然后根据图示图象求出电压与电流，由P=UI求出灯泡实际功率【详解】(1)②由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前应把滑片置于最左端；④由图示电流表可知，电流表量程为3A，其分度值为0.1A，示数为1.50A；由图示可知，电压表V1的量程为6V，分度值为0.2V，其示数为2.9V；由图示可知，电压表V2的量程为3V，分度值为0.1V，其示数为1.30V；(2)①由图示电源U-I图线可知，图线与纵轴交点坐标为4.5，则电源电动势：E=4.5V，电源内阻：；②滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的最右端时滑动变阻器接入电路的阻值为零，两电压表示数相等，由图示图象可知，灯泡电压为2.5V，电流为2.0A，灯泡实际功率：P=UI=2.5×2.0=5.0W【点睛】本题考查了实验注意事项、电表读数、实验数据处理，要掌握常用器材的使用及读数方法；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后根据指针位置读出其示数12、①.a②.d③.④.4.5~4.8⑤.0.715~0.717【解析】（1）[1][2]由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线①应接a；（2）根据表中的数据作出的U-I图如下图所示：（3）[3]根据U-I图象的斜率表示电阻，则有：Ω（4.5~4.8Ω）（4）[4]由图示螺旋测微器可知，其示数：d=0.5mm+21.5×0.01mm=0.715mm(0.715~0.717mm)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）8V（2）1.92W【解析】（1）由乙图中可知，磁感应强度随时间均匀变化，那么在（甲）图的线圈中会产生恒定的感应电动势