河南省鹤壁市淇县一中2025届高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

河南省鹤壁市淇县一中2025届高二物理第一学期期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、回旋加速器是加速带电粒子装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（）A.粒子从磁场中获得能量B.带电粒子的运动周期是变化的C.粒子由加速器的中心附近进入加速器D.增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变2、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）A.带电质点在P点的加速度比在Q点的小B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大C.带电质点一定从P向Q运动D.三个等势面中，c的电势最高3、下列研究中，可将运动员看作质点的是()A.研究运动员跳水的动作难度B.研究运动员登山时手脚的受力情况C.研究运动员万米赛跑所需的时间D.研究运动员花样滑冰时旋转的速度4、如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（）A.πBR2 B.πBr2C.nπBR2 D.nπBr25、“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭囿轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定小于7.7km/sB.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7km/sC.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能D.卫星在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率6、如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A.a一定带正电，b一定带负电 B.a的加速度减小，b的加速度增大C.a的电势能减小，b的电势能增大 D.a的动能减小，b的动能增大二、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、两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()A.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O时，加速度为零，速度最大D.电子通过O后，速度越来越小，一直到速度为零8、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C9、下列说法中正确的是（）A.悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则运动，说明液体分子的运动也是无规则的B.物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能C.橡胶无固定熔点，是非晶体D.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律10、如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电荷量为＋q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中A.小球的加速度先减小后增大B.下滑加速度最大时速度C.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是D.小球最终速度三、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）(1)如图游标卡尺读数为_____mm。(2)某电流表表头内阻Rg＝200Ω，满偏电流Ig＝2mA，按如图改装成量程为3V和15V的电压表，其中R1＝_____Ω。12．（12分）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材甲同学按电路图1进行测量实验，其中R2为保护电阻①请用笔画线代替导线在图2中完成电路的连接_____________②由电压表读数U和电流表的读数I，画出U—I图线如图3所示，可得电源的电动势E=_________V，内阻r=_______Ω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，矩形线圈abcd的匝数为N=100匝，线圈ab的边长为bc的边长为，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动的角速度，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。试求：（1）感应电动势的最大值；（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小；（4）线圈从图示位置转过的过程中，通过R的电荷量。14．（16分）质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为，b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，板间距离为，c为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：（1）粒子的速度v为多少；（2）速度选择器的电压为多少；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大。15．（12分）在氢原子模型中，若电子绕核做圆周运动可等效为一个环形电流．设氢原子中电子在半径为r的圆轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，静电力常量为k，则电子圆周运动的周期及等效电流I等于多少？

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、C【解析】A．粒子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故不能在磁场中获得能量，故A错误；B．带电粒子虽速度增大，但在磁场中运动的周期与速度无关，所以粒子的运动周期是固定的，故B错误；C．根据可知随着粒子速度增大，半径会增大，故粒子由加速器的中心附近进入电场中加速后，进入磁场中偏转，故C正确；D．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动根据得圆周半径带电粒子从D形盒中射出时的动能联立可得即带电粒子q、m一定时，随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故D错误。故选C。2、B【解析】A．等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大，故A错误；B．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知电荷所受的电场力应向下，则从P到Q的过程中电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，所以P点电势能大，故B正确；C．带电质点可能从P向Q运动，也可能从Q向P运动，故C错误；D．不知道该质点带正电还是带负电，所以不能判断电势的高低的关系，故D错误；故选B.3、C【解析】A、研究运动员跳水的动作难度，要看运动员的动作，不能看成质点，所以A错误；B、研究运动员登山时手脚的受力情况，要看手脚的受力情况，不能看成质点，所以B错误；C、研究运动员在万米跑过程中的时间，运动员的大小和形状能忽略，运动员可以看成质点，故C正确；D、研究运动员做花样滑冰旋转的速度，要看运动员的动作，不能看成质点，所以D错误4、B【解析】本题考查磁通量的公式【详解】由磁通量的公式，为具有磁场的有效面积为，解得，B对，ACD错【点睛】本题学生明确磁通量的公式满足线圈平面与磁场方向垂直，能用公式进行相关的计算5、D【解析】卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A错误．假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．根据开普勒第二定律可知，卫星在3轨道上的A点具有最大的速率，在2轨道上时也是在A点具有最大的速率，但是由于卫星在轨道2上的A点加速才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D正确6、B【解析】A．由运动轨迹如图可知，a、b做曲线运动，由于电场线方向未知，故a、b电性不能确定，故A错误；B．根据a、b两粒子做曲线运动轨迹弯曲程度及电场线的疏密可知，b所处的电场线变密，电场强度变强，所受的电场力在增大，加速度在增大；a所处的电场线变疏，电场强度变弱，所受的电场力在减小，加速度在减小，故B正确；CD．根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，其动能都增大，其电势能都减小，故CD错误。故选B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、CD【解析】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故AB错误；C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．故C正确；D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零．故D正确【点睛】本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性；同时要能够结合力与运动的关系进行分析8、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。9、AC【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动，发映液体分子的无规则运动；物体的内能包括分子动能和分子势能；橡校是非晶体【详解】A项：悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的，说明液体分子的运动也是无规则的；故A正确；B项：物体中分子热运动的动能及分子势能之和等于物体的内能；故B错误；C项：橡胶是非晶体，没有固定的熔点；故C正确；D项：第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量耗散方向性，故D错误故选AC【点睛】本题考查分子运动论、内能及晶体的性质，要注意明确内能包括分子动能和分子势能；而温度是分子平均动能的标志10、BCD【解析】对小球进行受力分析，再根据洛伦兹力的变化，分析各力的变化，可以找出合力及加速度的变化；即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态【详解】小球静止时只受电场力、重力、支持力及摩擦力，电场力水平向左，摩擦力竖直向上；开始时，小球的加速度应为；开始下滑后，小球速度将增大，受到水平向右的洛仑兹力，则杆对小球的支持力将减小，摩擦力减小，合力增大，加速度增大；当洛伦兹力等于电场力时，支持力为零，摩擦力为零．此后小球继续加速度，洛伦兹力将大于电场力，杆对小球的支持力变为水平向左，随着速度增大，洛仑兹力增大，则杆对小球的支持力将增大，摩擦力随之增大，小球的合力减小，加速度减小，所以小球的加速度先增大后减小．当加速度减小为零，即a=0时，速度达到最大，则有

mg=μ（qvmB-qE），最大速度即稳定时的速度为，故A错误，D正确．当洛仑兹力等于电场力时，摩擦力为零，此时加速度为g达最大；此时qvB=qE，所以：v=E/B，故B正确；由此分析知，小球的最大加速度出现在洛伦兹力等于电场力的状态，且最大加速度为g．下滑加速度为最大加速度一半有两种情况：一种情况：在洛仑兹力小于电场力时，另一种在洛仑兹力大于电场力时．在洛仑兹力小于电场力时，有，解得，；在洛仑兹力大于电场力时，有，解得，．故C正确．故选BCD【点睛】本题的关键要正确分析小球的受力情况，抓住洛伦兹力的变化，引起其他力的变化，来分析合力的变化，从而判断小球的运动情况．要明确加速度为零时速度最大，但加速度最大时速度不为零三、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、①.14.50②.1300【解析】(1)[1]．游标卡尺的主尺读数为：14.0mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为10×0.05mm＝0.50mm，所以最终读数为：14.0mm+0.50mm＝14.50mm；(2)[2]．根据电表改装的串联电阻R1的大小；12、①.如图所示：