2025届黑龙江省绥滨县第一中学高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2025届黑龙江省绥滨县第一中学高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10﹣9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除静电力外，其他力做的功为2.0×10﹣5J，质点的动能增加了8.0×10﹣5J，则a、b两点间的电势差为（）A.3.0×104V B.1.0×104VC.4.0×104V D.7.0×104V2、远距离输电原理图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当k由2改接为1时，下列说法不正确的是（）A.电压表读数增大 B.电流表读数减小C.灯泡的实际功率在减小 D.输电线上损失的功率减小3、如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合．现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI．两电表均为理想电表．下列说法正确的是A.电阻的功率增大B.滑片P向右移动过程中，电阻中有的瞬时电流C.与的比值不变D.电压表示数U和电流表示数I的比值不变4、某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（）A. B.C. D.5、如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（）A.物理学家伽利略，小磁针的S极垂直转向纸内B.物理学家楞次，小磁针的N极垂直转向纸内C.物理学家牛顿，小磁针静止不动D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内6、如图所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是()A.离子的速度之比为1∶2B.离子的比荷之比为2∶1C.离子的质量之比为1∶2D.离子的电荷量之比为1∶2二、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、中国科学家首次观察到反常霍尔效应．以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中．当电流通过导体板时，在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系式为，式中的比例系数K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为n，电子量为e．则下列说法正确的是（）A.A的电势高于A′的电势B.A的电势低于A′的电势C.霍尔系数D.霍尔系数8、如图所示，在边长为L的正三角形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B和平行于MN的匀强电场E，一带电粒子（不计重力）刚好以初速度v0从三角形的顶点O沿角平分线OP做匀速直线运动。若只撤去磁场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，此粒子刚好从N点射出。下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.磁感应强度的大小与电场强度的大小之比为＝v0C.若只撤去电场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，粒子将在磁场中做半径为L的匀速圆周运动，且刚好从M点射出D.粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间9、如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中至少有一个带电 D.乙图中两球至少有一个带电10、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为，两星到某一共同圆心的距离分别为和，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是()A.这两颗恒星的质量必定相等B.这两颗恒星的质量之和为C.这两颗恒星的质量之比为D.其中必有一颗恒星的质量为三、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）带电粒子A（质量为m、电量为q）和带电粒子B（质量为4m、电量为2q）．垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计重力），若以相同速度入射，则轨道半径之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.12．（12分）如图所示，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：（1）当开关S断开时，电源输出功率P1是多少？（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少？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）如图所示的三角形区域内存在方向垂直三角形平面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T，三角形的边长分别为AB＝20cm，BC＝cm，CA＝10cm．质量为、电荷量为q=+3.2×10－16C的粒子，在三角形平面内，从BC边的中点垂直射入磁场，不计粒子重力（1）若粒子速度大小v1=10m/s，求粒子在磁场中运动的半径r；（2）若粒子速度大小v2=5m/s，求粒子在磁场中运动的时间t；（3）若粒子速度大小不确定，则粒子可能从AB边上什么范围内穿出？14．（16分）如图所示，水平地面上方存在一磁场区域，EF为磁场的上水平边界，在磁场上方有一边长为L的正方形线框ABCD，其质量为m，电阻为R，将线框ABCD从AB边距磁场上边界2L处由静止释放，线框最终落在地面上，线框在整个运动过程中始终处于竖直平面内，且AB边保持水平，以线框AB边进入磁场时刻为计时起点，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图所示，已知线框进入磁场过程中做匀速运动，磁场区域高度为7L．求：（1）线框AB边刚进入磁场时磁场的磁感应强度（2）从线框释放到AB边落地过程中，线框中产生的焦耳热15．（12分）在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。1930年，提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量。图17甲为设计的回旋加速器的示意图。它由两个铝制型金属扁盒组成，两个形盒正中间开有一条狭缝；两个型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图17乙为俯视图，在型盒上半面中心处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，最后到达型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取出。已知正离子的电荷量为，质量为，加速时电极间电压大小恒为，磁场的磁感应强度为，型盒的半径为，狭缝之间的距离为。设正离子从离子源出发时的初速度为零。（1）试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径；（2）尽管粒子在狭缝中每次加速时间很短但也不可忽略。试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第次加速结束时所经历的时间；（3）不考虑相对论效应，试分析要提高某一离子被半径为的回旋加速器加速后的最大动能可采用的措施。

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】质点在电场中移动，根据动能定理有：得a、b两点间的电势差故选A2、C【解析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系B.发电站输出功率P1和发电站输出电压U1是不变的，k接到1后，升压变压器副线圈匝数n2增多，根据知电压U2升高，所以输电线电压增大，由于输送功率不变，所以电流减小，即电流表示数变小，选项B正确；D.损失功率，电流减小，所以损失功率减小，选项D正确；A.损失电压，电流减小，所以减小，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，电压表示数变大，选项A正确；C.灯泡两端的电压增大，所以灯泡的实际功率在增大，选项C错误。本题选不正确的，故选C。3、C【解析】将电容器视为断路，分析滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再分析外电路的总电阻的变化，由闭合电路的欧姆定律分析总电流的变化，根据P=I2R1分析电阻R1消耗的功率的变化；电容器和电阻R1并联，电容器两端的电压等于电阻R1两端的电压，判断电容器电量变化，确定电阻R3中瞬时电流的方向；电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器的阻值；将电阻R1和电源等效为一个新电源，等于等效电源的内阻【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电流变小，R1两端电压减小，即电容器两端电压减小，由Q=CU可知，电容器的电荷量减小，所以电阻R3中有a→b的向下的瞬时电流，由P=I2R1可知，R1的功率减小，故AB错误；电压表示数U和电流表示数I的比值为滑动变阻器的阻值，所以滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，故D错误；将R1和电源看成新的电源，滑动变阻器即为外电路，所以=R1，恒定不变，故C正确；故选C【点睛】本题是电路动态分析问题，按“局部到整体再到局部”的思路进行分析，关键是运用等效法分析△U和△I的比值4、C【解析】由公式联立解得故选C。5、D【解析】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N极垂直转向纸内，故ABC错误，D正确【点睛】本题考查了电流磁效应的发现已经直导线周围磁场的分部情况，比较简单，对于类似简单问题不能忽视，要不断加强练习6、B【解析】粒子沿直线通过速度选择器，可知电场力和洛伦兹力平衡，有：，解得：．可知粒子的速度之比为1：1，故A错误．粒子进入偏转磁场，根据，得荷质比，因为速度相等，磁感应强度相等，半径之比为1：2，则荷质比为2：1．故B正确；由题目条件，无法得出电荷量之比、质量之比，故CD错误．故选B.【点睛】离子通过速度选择器，所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡求出离子的速度之比．根据离子在磁场中运动的半径之比求出离子的荷质比二、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】根据左手定则判断电子的偏转方向，从而确定电势的高低．抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小【详解】根据左手定则知，电子向A板偏转，则A的电势低于A′的电势，因为I=nevS=nevhd，解得，根据evB＝e，解得U=vhB＝，因为U=，则霍尔系数K=．故BD正确，AC错误．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，注意偏转的是电子，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解8、AD【解析】A．只撤去磁场，即只有电场时，粒子从N点射出，说明粒子受到的电场力方向水平向右。同时存在电场与磁场时粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力合力为零，所以洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则判断可知粒子带负电，故A正确。B．粒子做匀速直线运动时，有qE＝qv0B得＝v0故B错误。C．若只撤去电场，只存在磁场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qv0B＝m只存在电场时，粒子从O点沿角分线OP射入，此粒子刚好从N点射出，粒子在电场中做类平抛运动，则有结合＝v0，解得r＝L设轨迹圆心为O′，则O′M＝＝L＞r所以粒子从OM之间的某位置射出，故C错误。D．粒子在电场中做类平抛运动，运动时间为t1＝＝只有磁场时，因射入磁场时与OM的夹角为30°，在OM之间射出磁场时，速度方向与OM的夹角仍为30°，粒子的偏转角为60°，则粒子在磁场中运动的时间为粒子在电场与磁场中的运动时间之比＞1故粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间，故D正确。故选AD。9、BC【解析】若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确10、BCD【解析】设两颗恒星的质量分别为m1，m2，由万有引力提供向心力得，对m1：①对m2：②由①得由②得所以③由①/②得④联立④③得故选BCD。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、①1:2②.1:2【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据粒子轨道半径公式、周期公式.【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得：，解得：，则：；粒子做圆周运动的周期：，周期之比：；【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子做圆周运动的轨迹半径，根据轨道半径公式与周期公式可以解题.12、(1)61.44W；(2)87.5W；【解析】（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律，电流：电源输出功率为：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，故路端电压为：U=E-Ir=40-4×1=36V，通过电阻R的电流：故流过电动机的电流为：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，故电动机的机械功率为：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；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)r=5cm(2)t=s(3)DE=5cm【解析】（1）粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动解得（2）粒子在磁场中运动的周期T=粒子在磁场中运动轨迹为半圆，故粒子在磁场运动时间为周期的一半t=解得t=s(或s，2.72×10-2s)（3）粒子的速度越大，轨道半径越大，越可能从AB边穿出．速度很大时，非常接近AB的中点D穿出当粒子运动轨迹与AB相切时，对应能从AB边穿出的最小速度切点E到D之间是所求的范围，由几何关系得DE=5cm14、（1）（2）【解析】（1）设线框AB刚进入磁场时磁场的磁感应强度为B