2025届河北省河间市十四中物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

2025届河北省河间市十四中物理高二上期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、将长为0.5m的通电直导线垂直放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，并通一电流强度为2A的电流．则导线所受安培力大小是（）A.0.1N B.0.2NC.0.4N D.0.5N2、根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以控制带电粒子的运动方向.回旋加速器,图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设备,如图中的质谱仪是把从S1出来的带电量相同的粒子先经过电压U使之加速,然后再让他们进入偏转磁场B,这样质量不同的粒子就会在磁场中分离.下述关于回旋加速器，质谱仪的说法中错误的是A.经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与高频交流电的电压无关B.经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与D型盒上所加磁场强弱有关C.图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其质量也大.D.图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量也大.3、图中MN是某电场中的一条水平电场线．一带正电粒子射入此静电场中后，沿轨迹ABC运动（B在电场线上）．下列说法中正确的是A.B.粒子在B点受电场力方向水平向左C.粒子一定做匀变速曲线运动D.粒子在A点的电势能比在C点的电势能大4、如图所示，光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（）A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流()A.I1 B.I2C.I3 D.I46、如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L．现有一边长为L的正方形线框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是（）A. B.C. D.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是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且，若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）A.a、b两球同时落地B.a、b两球飞行水平距离相等C.a球的质量比b球的大D.a球的电荷量比b球的大8、如图所示，一个边长为L的正方形线框abcd无初速度地从高处释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x变化的图象可能是下图中的()A. B.C. D.9、如图所示的电路中，L为电感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（）A.合上开关S时，A先亮，B后亮B.合上开关S时，A、B同时亮，以后B变暗直至熄灭，A变亮C.断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭D.断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭10、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.该束带电粒子带正电B.速度选择器的P1极板带负电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1D.粒子打在胶片上位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大三、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）如图为某同学验证楞次定律的实验，在水平面固定一“U”形铝框架，框架上置一铝杆ab，不计摩擦，将条形磁铁放在框架正上方，当将磁铁做如下运动时，判断杆ab的运动方向：(1)将磁铁竖直向上运动时，杆ab将向_________运动。(2)将磁铁竖直向下运动时，杆ab将向_________运动(3)将磁铁水平向右运动时，杆ab将向_________运动。（填“左”或“右”）12．（12分）图1中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻．当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R＝______________．（2）根据图1所给出的电路，在图2的各器件实物图之间画出连接的导线．______________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，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动．不计带电粒子所受重力．求:(1)粒子做匀速圆周运动半径R;(2)粒子做匀速圆周运动周期T.14．（16分）有一个200匝的线圈，总电阻为10Ω，在0.2s内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.04Wb均匀增加到0.08Wb。问这段时间内：（1）线圈中产生的平均感应电动势为多少？（2）通过线圈的平均感应电流为多少？（3）通过线圈的电荷量是多少？15．（12分）如图所示，水平导轨间距为L＝0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m＝1kg，电阻R0＝0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E＝5V，内阻r＝0.1Ω，电阻R＝4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α＝37°角，取重力加速度g＝10m/s2，ab处于静止状态．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：（1）ab受到的安培力大小；（2）ab受到的静摩擦力大小。

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、B【解析】通电导线受到的安培力大小为故选B。2、D【解析】根据洛伦兹力提供向心力，通过回旋加速器的最大半径，求出粒子的最大速度，从而判断出粒子的最终速度与什么因素有关．根据圆周运动的半径公式得出轨道半径与粒子质量和电量的关系，从而进行分析【详解】根据，解得，则粒子的最终速度与交流电压无关，与D形盒上所加的磁场强弱有关．故AB正确．根据得，根据qU＝mv2得，，则，则在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量小，其质量大；故C正确，D错误．本题选错误的，故选D3、B【解析】根据粒子偏转方向得到电场力方向，进而得到电场线方向，从而得到电势大小关系；再根据粒子受力情况判断粒子运动情况【详解】B、粒子受力方向沿电场线方向，且指向粒子运动轨迹凹的一侧，故粒子在B点受电场力方向向左，故B正确；A、粒子带正电，粒子在B点受电场力方向向左，故电场线方向左，又有：沿着电场线电势降低，故，故A错误；C、只有一条电场线，不能得到静电场为匀强电场，故粒子受力不一定恒定，那么，粒子不一定做匀变速运动，故C错误；D、只有一条电场线，故不能判断A、C两点电势大小关系，故粒子在这两点电势能大小不能判断，故D错误；故选B【点睛】带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定，故一般通过受力分析（或运动分析），由牛顿第二定律，通过加速度得到运动情况（或受力情况）4、C【解析】AB．对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1=FN．由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，即所以FN=mg①②当小球2处于C位置时，AC距离为，故，根据库仑定律有：所以，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故AB均错误；CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误。故选C。5、D【解析】从图中可得在O点产生的磁感应强度的方向都为垂直纸面向里，而在O点产生的磁感应强度方向为垂直纸面向外，故要使O点磁场增强，则应该切断，D正确【点睛】本题利用安培定则判断磁场方向比较简单，但磁场叠加，较为复杂，采用作图法可防止思路出现混乱6、C【解析】t在0-时间内，线框右边开始进入磁场时，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切割长度均匀增大，由E=BLv可知，感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大；在-时间内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切割长度均匀减小，由E=BLv可知，感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小；在-时间内，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负值；线框两边都切割磁感线，产生感应电动势，感应电动势是进入过程的2倍，线框有效切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv可知，感应电动势先均匀增大后均匀减小，感应电流也先均匀增大后均匀减小，感应电流的最大值是0-过程最大值的2倍；在-时间内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv可知，感应电动势先均匀增大后均匀减小，感应电流也先均匀增大后均匀减小．故C正确；故选C【点睛】本题分段分析有效切割长度的变化情况是解答的关键．图象往往由解析式选择．本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择二、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、AC【解析】A．同时剪断两根细线，两小球在竖直方向的分运动均为自由落体运动，由可知，同时落地，故A正确；BC．两球均受重力、库仑力和拉力三个力作用而平衡，且两球所受库仑力等大反向，由力平衡可知其中为细线与竖直方向的夹角，因为，故a球的质量大于b球的质量；在水平方向库仑力的作用下，a球的水平加速度小于b球，故a球飞行的水平距离小于b球，故B错误C正确；D．两球所受库仑力是相互作用力，由库仑定律无法判断哪个球的电荷量大，故D错误。故选AC。8、BD【解析】AC．线框匀速进入磁场时，则有=mg下边始终匀速切割磁感线，通过线框的感应电流的大小恒定为I0，方向不变，线框完全进入磁场后，安培力立即消失，线框仅在重力的作用下做匀加速运动，当线框下边刚出磁场时，线框的速度大于进入磁场时的速度，故电流大于I0，AC错误；BD．由上可知，当线框出磁场时，其速度大于进入磁场时的速度，故出磁场时线框所受的安培力大于重力，线框做减速运动，感应电流及安培力都减小，所以线框的加速度也减小；当上边刚要出磁场时线框的速度等于进入磁场时的速度时，则加速度为0，电流为I0；当上边刚要出磁场时线框的速度仍大于进入磁场时的速度时，则加速度不为0，电流大于I0，BD正确。故选BD。9、BD【解析】AB．合上S时，电路中立即建立了电场，故立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流要增加，会产生自感电动势，电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，灯泡A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，B正确，A错误；CD．断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗；CD错误。故选BD【点睛】本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化10、AD【解析】带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据安培左手定则可知该束粒子带正电，故A正确；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡可得：，解得：，故C错误；粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有：，解得：，因为v、B不变，半径r越小，则越大，故D正确．所以AD正确，BC错误三、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.右②.左③.右【解析】(1)[1]由“增缩减扩”可知