2025届山西省忻州市静乐一中物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届山西省忻州市静乐一中物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：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、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.2、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有（）A.高频电源频率随粒子速度的增大而增大B.粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大C.粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大D.粒子从磁场中获得能量3、根据磁感强度的定义式，下面说法正确的是A.B随着IL乘积的增大而减小B.B随着F的增大而增大C.B的方向与F的方向一致D.B与F、I、L的变化无关4、如图，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上（重力加速度为g）则（）A.如果磁场方向垂直斜面斜向上，磁感应强度的大小为B.如果磁场方向垂直斜面斜向下，磁感应强度的大小为C.如果磁场方向垂直斜面斜向上，磁感应强度的大小为D.如果磁场方向垂直斜面斜向下，磁感应强度的大小为5、如图是一火警报警电路的示意图，R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况（）A.I变大，U变小B.I变小，U变小C.I变小，U变大D.I变大，U变大6、第一个发现电磁感应现象的科学家是：A.奥斯特 B.库仑C.法拉第 D.安培二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压8、用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和指针偏转角度的说法正确的是（）A.图甲中的A1、A2的示数相同B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同C.图乙中的A1，A2的示数和偏角都不同D.图乙中的A1、A2的指针偏角不相同9、如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是A.先把两球分开，再移走带电棒B.先移走带电棒，再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D.用手接触乙球，移开导体棒，然后将手离开乙球，最后将两球分开10、光滑绝缘曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个质量为m的小金属球从抛物线上y=b（b＞a）处沿抛物线自由下滑，忽略空气阻力，重力加速度值为g．则（）A.小金属球沿抛物线下滑后最终停在O点B.小金属球沿抛物线下滑后对O点压力一定大于mgC.小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小D.小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量是mg（b﹣a）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）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法．用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝1.25cm，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度计算式为＝________(用L、g表示)，其值是______m/s．(取)12．（12分）图甲中游标卡尺的读数是________cm，图乙中螺旋测微器的读数是_______mm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m＝50kg的人，站在质量M＝100kg的车的一端，车长L＝6m，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将()A.后退3m B.后退2mC.后退4m D.一直匀速后14．（16分）如图所示，两根足够长的固定平行光滑金属导轨间的距离L1=1m，导轨平面与水平面的夹角θ=，整个导轨平面内存在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，在导轨的底端连接一个阻值为R=0.5Ω的电阻．一根质量m=1kg、电阻不计、垂直于导轨放置的金属棒甲通过平行于导轨平面的绝缘轻绳和一个质量M=1kg、边长L2=0.8m、电阻r=0.32Ω的正方形线框乙相连，轻绳绕过固定在天花板的光滑轻质定滑轮．线框乙下方存在磁感应强度大小也为B=0.5T的有界匀强磁场，线框乙的下边距离磁场的上边界h=4.8m，磁场宽度大于线框边长．开始时用外力作用于金属棒甲，使整个系统处于静止状态，然后撤去外力，系统从静止开始运动，线框乙进入磁场时恰好做匀速运动．已知g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：（1）线框乙刚开始运动时轻绳对金属棒甲的拉力大小；（2）线框乙刚进入磁场时的速度大小以及从开始释放到线框乙刚进入磁场的过程中电阻R上产生的焦耳热；（3）线框乙从刚开始进入到完全进入磁场的过程中，线框乙中产生的焦耳热15．（12分）水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m，接有电源电动势E=3V，电源内阻及导轨电阻不计．匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B=1T．导体棒ab的电阻R=6Ω，质量m=0.01kg，垂直放在导轨上并良好接触（如图），当合上开关的瞬间通过ab棒的电流为0.5A，求此时：（1）金属棒受到安培力的大小和方向；（2）金属棒的加速度大小和方向

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、D【解析】质子在加速电场中加速根据电流的微观表达式联立解得故选D。2、B【解析】明确回旋加速器基本原理，明确当带电粒子从回旋加速器最后出来时速度最大，根据qvB=m求出最大速度，再根据EKm=mv2求出最大动能，可知与什么因素有关【详解】高频电源的频率与粒子在磁场中的转动周期相同，根据粒子在磁场中的周期公式以及T=1/f可知，高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与速度无关，故A错误；根据qvB=m得，最大速度，则最大动能EKm=mv2=．知最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关，由公式可知，最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大，与加速电压无关，故B正确，C错误；粒子在磁场中受到洛伦兹力，其对粒子不做功，不能获得能量，能量来自电场力做功，故D错误；故选B【点睛】解决本题的关键知道根据qvB=m分析最大速度的表达式，知道最大动能与D形盒的半径有关，与磁感应强度的大小有关，而与电势差的大小无关3、D【解析】磁感应强度是用来描述磁场强弱的一个物理量，只与磁场本身有关，大小与F、I、L及其变化都无关，方向与F的方向垂直A、A项与上述分析结论不相符，故A错误；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论相符，故D正确4、B【解析】AC．如果磁场方向垂直斜面斜向上，则所受的安培力沿斜面向下，则导体棒不可能平衡，选项AC错误；BD．根据左手定则知，若磁场的方向垂直斜面向下，则安培力的方向沿斜面向上。根据平衡知，安培力FA=BIL=mgsinθ解得：则B正确，D错误；故选B。5、B【解析】当传感器R3所在处出现火情时，半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小，R3的电阻减小，根据串反并同规律，与传感器并联的报警器两端电压变小，与传感器并联的电流表的电流也变小。故选B。6、C【解析】A、奥斯特发现了电流的磁效应；A错误B、库伦研究得出了电荷间的相互作用：库仑定律；B错误C、法拉第第一个发现电磁感应现象；C正确D、安培研究了磁场对电流的作用；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、AC【解析】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。8、BD【解析】AB．图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确；CD．图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故C错误，D正确故选BD。9、AC【解析】将棒移近两个不带电的导体球，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变．用手接触金属球时，相对于接地．由此分析即可【详解】A．先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷．故A正确；B．先移走棒，此时甲乙两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样不再带电．故B错误；C．使棒与起振的一个球瞬时接触，这样两球都带同种电，当移走棒，两球仍带电．故C正确；D．用手接触乙球，移开导体棒后，甲乙两球电荷与人体的电荷中和，然后将手离开乙球，则两球不会带电，故D错误；故选AC10、BD【解析】A．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，故A错误；B．小金属球沿抛物线下滑后在最低点O只受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，加速度的方向向上，所以对轨道的压力一定大于mg，故B正确；C．圆环机械能不再减小时，最终在直线y=a以下来回摆动，之后每次过O点速度不再减小，故C错误；D．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量等于减少的机械能，即故D正确。故选BD。第II卷（非选择题三、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）0.7m/s【解析】（1）小球的时间间隔为：，水平速度为；代入数值得；12、①.2.98②.5.680【解析】[1]．如图所示游标卡尺主尺上整毫米数为29mm，游标尺上读数为8×0.1=0.8mm，故游标卡尺的读数为29.8mm=2.98cm；[2]．乙图主轴上读数为5.5mm，螺旋上读数为18.0×0.01=0.180mm，故乙图的读数为5.680mm.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、B【解析】人由车的一端走到另一端的过程中，车与地面间的摩擦可以忽略不计时，那么人和车组成的系统在水平方向动量守恒，可利用人船模型来计算【详解】设人从车的一端走到另一端所用时间为t，人和车的平均速度分别是和，人和车通过的距离分别是和，由于人和车组成的系统在水平方向上动量守恒，则即解得=4m=2m故B正确，ACD错误，故选B【点睛】人船模型计算方法14、（1）8N；（2）4m/s，3.2J；（3）1.6J【解析】(1)设线框乙刚开始运动时轻绳对金属棒甲的拉力大小为F，系统刚释放的瞬间，线框乙和金属棒甲均无速度，故二者均不受安培力作用．分别对线框乙和金属棒甲受力分析，由牛顿第二定律得Mg−F=MaF−mgsinθ=ma代入数据解得F=8N(2)当线框乙刚进入磁场时，线框乙和金属棒甲均做匀速运动，设此时系统的速度为v，系统处于平衡状态，对线框乙：线框乙底边切割磁感线产生的电动势E2=BL2v，线框乙中流过的电流线框乙受到的安培力F2=BI2L2，设此时绳中的张力为T，对线框乙由平衡条件得Mg=T+F2对金属棒甲：金属棒甲切割磁感线产生的电动势E1=BL1v，回路中流过的电流金属