2025届安徽省天长市物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届安徽省天长市物理高二上期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是A. B.C. D.2、如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场．若要增大该发电机的电动势，可采取的方法是A.只减小dB只增大BC.只增大RD.只减小v3、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是A.电场线是客观存在的 B.电场线越密，电场强度越小C.沿着电场线方向，电势越来越低 D.电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小4、质量为的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示．取，由图象可知A.时他的加速度B.他处于超重状态C.时他受到单杠的作用力的大小是D.时他处于超重状态5、电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P，现用一个变压器，将电压最大值为200V的正弦交流电压接原线圈，副线圈接电阻R，则R上消耗的电功率为P/2，该变压器原副线圈的匝数比为（）A.20:1 B.：1C.10:1 D.1:106、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上．两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面．带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．设D形盒的半径为R，现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为，刚好可以对氚核进行加速，氚核所能获得的最大能量为，以后保持交流电源的周期T不变．已知氚核和粒子的质量之比为3：4，电荷量之比为1：2．下列说法正确的是A.若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化B.若用该装置加速粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为C.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中获得的最大能量为D.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数二、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，、为平行板电容器的两个金属极板，为静电计，开始时闭合开关，静电计指针张开一定角度。则下列说法正确的是（）A.开关保持闭合状态，将的滑片向右移动，静电计指针张角增大B.开关保持闭合状态，仅将两极板间距减小，电容器的带电量增加C.断开开关后，紧贴下极板插入厚云母片，静电计指针张角减小D.断开开关后，仅将两极板间距减小，板间电场强度减小8、如图为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷。在b正上方用绝缘丝线悬挂一闭合铝环，铝环也处于水平面中，且环和b盘的中心在同一条竖直线OO1上。现让橡胶盘由静止开始绕OO1轴逆时针加速转动（从上往下看），下列说法正确的是A.铝环a有扩张的趋势B.铝环a对丝线的拉力大于自身的重力C.铝环a对丝线的拉力小于自身的重力D.从上往下看，铝环a中产生沿逆时针方向的感应电流9、图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（）A.I越大，电势差UCD越小B.若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则C侧的电势低于D侧的电势C.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D.其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差UCD变大10、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则该电场的场强是（）A.方向与y轴负方向的夹角为30°B.方向与y轴负方向的夹角为60°C.大小为200V/mD.大小为200V/m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）某学习小组探究一小电珠（电阻较小）在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示。(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请在乙方框中画出实验所需电路图________；(2)某次测量，电流表指针偏转如图丙所示，则电流表的示数为________A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丁所示，根据图线判断，将4只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，其小电珠的总功率的值约为__W(保留三位有效数字)。12．（12分）为了探究加速度与质量关系，实验室提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车的拉力等于砝码和小桶的总重力.请回答下列问题：(1)为了消除小车与长木板之间摩擦力的影响，采用的做法是___________.(2)为了直观地判断小车加速度a与其质量m的数量关系，应保持______不变，作______图象（选填“a-m”或“”）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，一电荷量为-q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°，求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径r（2）带电粒子穿过磁场的时间t14．（16分）如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一质子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：(1)质子从磁场中射出时距O点多远？(2)质子在磁场中运动的时间为多少？(要做出粒子运动轨迹图)15．（12分）如图所示，纸面内两个边长均为L的正三角形ΔACD、ΔDEC构成一个棱形，ΔACD区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ΔDEC区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从AC边的中点F沿与FA成θ＝30°的方向射入ΔACD区域，从DC边的中点G离开ΔACD区域进入ΔDEC区域．不计粒子重力，求：(1)粒子射入磁场时速度v大小；(2)要使粒子不从CE边飞出，ΔDEC区域内磁场的磁感应强度B1的最小值

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】根据点电荷的电场强度公式可得各圆环上的电荷在O点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可．由于电荷均匀分布，则各圆环上的电荷等效集中于圆环的中心，设圆的半径为r，则A图O点处的场强大小为；将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加，等效两电荷场强方向间的夹角为90°，则在O点的合场强,方向沿x轴负方向；C图中两正电荷在O点的合场强为零，则C中的场强大小为，D图由于完全对称，易得合场强ED=0．故O处电场强度最大的是图B．故答案为B【考点定位】本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算．难度：中等2、B【解析】等离子体进入垂直射入磁场，受洛伦兹力发生偏转，在两极板间形成电势差，最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡确定电动势与什么因素有关【详解】根据平衡得，qvB=q，解得电动势E=Bdv，所以可以通过增大B、d、v来增大电动势．故B正确，ACD错误．故选B【点睛】本题考查了磁流体发电机原理，解决本题的关键知道稳定时电荷受电场力和洛伦兹力平衡3、C【解析】A．电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错.B．电场线越密的地方电场越大B错.C．沿着电场线的方向电势逐渐降低C对.D．负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错4、B【解析】速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象求出t=0.4s和t=1.1s时的加速度，再根据牛顿第二定律求出单杠对该同学的作用力．根据加速度方向分析人的运动状态.【详解】A、根据速度图象的斜率表示加速度可知，t=0.5s时，他的加速度为0.3m/s2，选项A错误；B、t=0.4s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；C、t=1.1s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600N，C错误；D、t=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误；故选B.【点睛】根据速度–时间图象斜率代表加速度的特点，可以计算t=0.5s时的加速度；根据加速度的方向，可以确定他的超、失重状态.5、C【解析】当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率，当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，变压器的输入电压的有效值为，所以变压器原、副线圈的匝数比为；故选C【点睛】本题考查变压器的原理及有效值的定义，要注意会用电流的热效应定义有效值6、C【解析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大动能：，根据动能定理：Ekm=n•qU，若其他量不变，只提高加速电压U，则质子在电场中加速的次数减小；质子在加速器中运动的总时间将缩短；故A错误.B、粒子在磁场中运动的周期,每加速一次和半个圆周电场变换一次反向，则电场变换的周期为，若该装置加速α粒子则,由于，，应将磁场的磁感应强度大小调整为；故B错误.C、粒子离开的最大动能为，α粒子的最大动能为；故C正确.D、氚核在磁场中加速的次数：，α粒子在加速器中加速的次数，可知将磁感应强度调整后对α粒子进行加速，α粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.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】AB．保持开关闭合状态，则电容器两端电压保持不变，将滑片移动时，电容器两端电压也不发生变化，所以静电计指针张角不变，若是仅将两极板间距减小，根据电容器的决定式：可知电容器电容变大，根据电容的定义式：可知电容器带电荷量增加，A错误，B正确；C．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，若是在板间插入厚云母片，根据电容器的决定式：可知电容变大，根据电容的定义式：所以两板间电势差变小，所以静电计指针张角变小，C正确；D．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，根据电容器的决定式：根据电容的定义式：极板间为匀强电场：联立可得：若是仅将两板间距离减小，板间电场强度不变，D错误。故选BC。8、CD【解析】ABC．胶木盘由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过铝环的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘对铝环的作用力方向竖直向上，即铝环a对丝线的拉力小于自身的重力，且铝环有收缩的趋势，故AB错误，C正确；D．依据楞次定律，可知，穿过铝环a的磁通量，向上且增大，因此铝环a有沿逆时针方向的感应电流，故D正确。故选CD。9、BD【解析】在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道C、D两侧面会形成电势差的正负，CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差与什么因素有关；【详解】A、根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有，，则，n由材料决定，故与材料有关，还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I成正比，故A错误，D正确；B、根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则，故B正确C、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故C错误【点睛】解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡10、AD【解析】的中点的电势为3V，将点与点连接，如图电场线与等势线垂直，根据几何关系得：设电场方向与轴正方向的夹角为，根据几何关系有：由图知电场方向与轴负方向的夹角为则沿电场线方向上的距离：所以电场强度大小：A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析相符，故D正确三、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、①.②.0.44③.2.20～2.30【解析】(1)[1]滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，则滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示(2)[2]由图丙所示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.44A；(3)[3]四个灯泡并联后接入电源两端组成闭合回路，则四灯泡的电原相同，设单个灯泡电流为I，则有：代入数据并化简可得对应的U-I图像为：在灯泡伏安特性曲线中作出对应U-I图像如图乙所示，两图像的交点即表示灯泡的工作点，则可知：每个灯泡的功率所以总功率为由于作图和读数误差，所以2.20W～2.30W均可以。12、①.把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力②.小桶和砝码的总质量或总重力③.【解析】(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；(2)探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，且建立线性函数关系.【详解】(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使带动纸带的小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力.(2)要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力F不变(即砝码和小桶的总重力不变，由F=ma可知，则为使图象直观应作出图象.【点睛