2025届山东省沂源县二中物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届山东省沂源县二中物理高二上期末学业水平测试试题注意事项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、如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为；在下极板上叠放一厚度为的金属板，其上部空间有一带电粒子静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子开始运动．重力加速度为．粒子运动的加速度为（）A. B.C. D.2、如图所示把柔软的铝箔条折成天桥状并用胶纸粘牢两端固定在桌面上，使蹄形磁铁横跨过“天桥”，当电池与铝箔接通时（）A.铝箔条中部向下方运动B.铝箔条中部向上方运动C.蹄形磁铁对桌面的压力不变D.蹄形磁铁对桌面的压力减小3、空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A. B.C. D.4、如右图所示，电源电动势约为4V，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V。由此可知开路处为（）A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定5、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是()A.带电粒子由加速器的中心附近进入加速器B.带电粒子由加速器的边缘进入加速器C.电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转D.离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关6、三个质量均为m电荷量均为q的质子1、2和3分别以大小相等的初速度v经平板MN上的小孔O射入匀强磁场，各初速度的方向如图所示，磁场方向垂直纸面向里磁感应强度大小为B，整个装置处在真空中，且不计质子重力．最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则以下正确的是()A.s1＜s2＜s3 B.s2＞s3＞s1C.s1＝s3＜s2= D.s1＝s3＜s2=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，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右边．不计重力，下列表述正确的是()A.粒子带正电B.粒子在M点的速率最大C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能先增大后减小8、嫦娥四号月球探测器于2018年12月12日成功到达预定环月轨道，并于2019年1月3日成功在月球背面预定着陆区实现软着陆，第一次为人类拨开了古老月背的神秘面纱。嫦娥四号月球探测器质量为m，其环月近地飞行可视为圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则嫦娥四号月球探测器环月飞行时的（）A.角速度ω＝ B.线速度v＝C.运行周期T＝2π D.向心加速度an＝9、图为质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.粒子带正电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小10、如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，箭头表示运动方向，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图能作出的正确判断是()A.带电粒子所带电荷的符号B.粒子在a、b两点的受力方向C.粒子在a、b两点何处速度大D.a、b两点电场的强弱三、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）学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s；(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=___mm(2)滑块1碰前的动量p1=___：两滑块碰撞后的总动量p2=___（计算结果保留两位有效数字）；(3)p1与p2的大小有差异，其原因是_____。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，一带电微粒质量为、电荷量，从静止开始经电压为的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角，并接着沿半径方向近入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为。已知偏转电场中金属板长，圆形匀强磁场的半径为，重力忽略不计。求；（1）带电微粒经加速电场后的速度大小；（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；（3）匀强磁场的磁感应强度B的大小。14．（16分）如图所示，在倾角θ=37°的绝缘斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势E=15V，内阻r=1Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计．整个装置处于磁感应强度B=1T，方向水平向右与金属棒ab垂直的匀强磁场中．调节滑动变阻器R=24Ω时，金属棒恰能在导轨上静止，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）请计算通过金属棒的电流；（2）请计算金属棒ab所受摩擦力大小；（3）如果斜面光滑，改变所加的匀强磁场，求所加匀强磁场的磁感应强度B1最小值和方向15．（12分）有一台内阻为1的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压比为，降压比为，输电线的总电阻，全校共22个班，每班有“220V，40W”灯6盏。若保证全部电灯正常发光，则：（1）输电线上损耗的电功率多大？（2）发电机电动势多大？

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】粒子受重力和电场力，开始时平衡，有：

①当把金属板从电容器中快速抽出后，根据牛顿第二定律，有：mg-q=ma

②联立①②解得：A.，与结论相符，选项A符合题意；B.，与结论不相符，选项B不符合题意；C.，与结论不相符，选项C不符合题意；D.，与结论不相符，选项D不符合题意；2、B【解析】由题意，可知，通过天桥的电流方向由外向内，而磁场方向由N到S极，根据左手定则，则可知，箔条中部受到的安培力向上，铝箔条中部向上方运动，根据相互作用力，知磁铁受力方向向下，对桌子的压力增大，故B正确，ACD错误。故选B。3、A【解析】带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出轨迹如图，根据几何知识得知，轨迹的圆心角等于速度的偏向角60°，且轨迹的半径为r=Rcot30°=R根据牛顿第二定律得得A．，与结论相符，选项A正确；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选A【名师点睛】本题是带电粒子在匀强磁场中运动的问题，画轨迹是关键，是几何知识和动力学知识的综合应用，常规问题4、C【解析】由于Ucd=4V，说明c与电源正极相通，灯L1、灯L2正常，而电压都加在变阻器上，说明电阻器开路，电流无法通过。故选C。5、B【解析】AB．根据回旋加速器的加速原理，被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，从边缘离开加速器，A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．在磁场中洛伦兹力不做功，离子是从电场中获得能量，C正确，不符合题意；D．当离子离开回旋加速器时，半径最大，动能最大，则有：与加速的电压无关，D正确，不符合题意。故选B。【点睛】解决本题的关键掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子从电场中获得能量，但是出回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关6、C【解析】三个质子速度大小相等，根据：可知，质子运动的半径相同；1和3与MN板的夹角相等，根据对称性可知这两个质子的轨迹恰好构成一个完整的圆，所以1和3打到MN板上的位置到小孔的距离相等，长度为圆的弦长（小于直径）；2粒子垂直入射，垂直出射，打到MN板上的位置到小孔的距离为直径：所以，故C正确，ABD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、CD【解析】A．由轨迹可知，粒子受电场力向左，则粒子带负电，选项A错误；B．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，所以B错误；C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；D．当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加，当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小，粒子在电场中的电势能先增大后减小，故D正确故选CD。点睛：本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小8、BC【解析】AB.对嫦娥四号，由万有引力提供向心力可得故嫦娥四号的角速度和线速度为由可得故A错误，B正确；C.由可得T＝2π故C正确；D.由可得故D错误；故选BC。9、AC【解析】根据带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为粒子可通过选择器，然后进入，打在S板的不同位置，根据粒子在匀强磁场中的圆周运动的轨迹，运用左手定则可以判断粒子带正电还是负电，以及速度选择器中的磁场的方向详解】粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可知，粒子带正电，故A正确；粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误；由，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；由，知R越小，荷质比越大，故D错误10、BCD【解析】由题图中粒子的运动轨迹可知粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，故C正确；根据电场线的疏密程度可判断a、b两点电场的强弱a点场强较大，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、①.4.50mm②.③.④.存在空气阻力【解析】(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，其示数为：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑块1的速度为所以滑块1碰前的动量[3]碰后滑块1、2的速度为两滑块碰撞后的总动量；(3)[4]p1与p2的大小有差异，其原因是滑块运动过程中有空气阻力存在。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、(1)(2)2000V/m(3)0.13T【解析】(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理代入数据解得(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动，水平方向带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2，竖直方向，由几何关系联立解得由题可知，，则有(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心