2025届福建省南平市邵武市四中高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届福建省南平市邵武市四中高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项：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、在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（）A.从A到B做功最大 B.从A到C做功最大C.从A到E做功最大 D.做功一样大2、如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是()A.三个等势面中，等势面a的电势最高B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小3、如图所示，虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示.粒子在A点的速度为vA、电势能为EPA；在B点的速度为vB、电势能为EPB．则下列结论正确的是（）A.粒子带负电，vA>vB，EPA<EPB B.粒子带正电，vA>vB，EPA>EPBC.粒子带正电，vA<vB，EPA<EPB D.粒子带负电，vA<vB，EPA>EPB4、某同学用伏安法测电阻时，分别采用了电流表内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为()A.R1＞Rx＞R2 B.R1＜Rx＜R2C.R1＞R2＞Rx D.R1＜R2＜Rx5、如图所示，M、N是水平圆盘上的两点，圆盘绕中心竖直轴做匀速圆周运动．若M点离竖直轴的距离比N点的大，则A.M、N两点的运动周期一样大B.M、N两点的线速度一样大C.N点的角速度比M点的大D.N点的向心加速度比M点的大6、下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是加速度不变的运动C.一对相互作用力做功一定是等大且正负号相反D.当物体做曲线运动时，所受合外力做功一定不为零二、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，在一个半径为R的圆形区坡内存在微感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的正粒子，从A点沿与AO夹角的方向射入匀强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场．若粒子在运动过程中只受磁场力作用，则A.粒子运动的轨道半径B.粒子在磁场区域内运动的时间C.粒子的初速度的D.若仅改变初速度的方向，该粒子仍能从B点飞出磁场区域8、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（）A.粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长B.出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心OC.出磁场的粒子一定能垂直打在MN上D.只要速度满足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上9、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为＋q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零．粒子始终未打中极板，则以下说法中正确的是（）A.第2s内上极板为正极B.第2s末粒子回到了原来位置C.第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D.第4s末粒子的电势能为(J)10、如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A.甲带正电荷，乙带负电荷B.甲的质量大于乙的质量C.洛伦兹力对甲做正功D.甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间三、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）利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：A.电流表B.电压表C.电压表D.滑动变阻器E.滑动变阻器F.定值电阻G.开关一个,导线若干（1）实验中电压表应选用______,滑动变阻器应选用______选填相应器材前的字母。（2）某位同学记录了6组数据,对应的点已经标在坐标纸上。并根据所画图线可得出干电池的电动势______V,内电阻______。结果均保留两位有效数字12．（12分）用伏安法测定值电阻R的阻值常用图甲和图乙的电路。(1)利用图甲电路测量时，由于电压表的内阻不是无穷大，会导致R的测量值____（填“偏大”或“偏小”）；利用图乙电路测量时，电流表的内阻对测量结果也会带来影响。(2)为了消除电表内阻对实验结果的影响，某同学做法如下：测量R两端的电压时不接入电流表，测量通过R的电流时不接入电压表。你认为这种做法合理吗？请说明理由______(3)某同学测得一个圆柱体电阻阻值R约为20Ω，再用游标卡尺（20分度）和螺旋测微器分别测量它的长度和直径，如图丙和丁所示，长度L为___mm，直径d为___mm，计算该电阻的电阻率的表达式为ρ＝___（用R、L、d表示）。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）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？14．（16分）如图，在平面直角坐标系xOy中，直角三角形区域ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场，线段CO＝OB＝L，θ＝30°；第三象限内存在垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，过C点放置着一面与y轴平行的足够大荧光屏CD；第四象限正方形区域OBFE内存在沿x轴正方向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上P点沿y轴正方向射入磁场，恰以O点为圆心做圆周运动且刚好不从AC边射出磁场；电子经y轴进入第三象限时速度与y轴负方向成60°角，到达荧光屏时速度方向恰好与荧光屏平行。已知电子的质量为m，电荷量的绝对值为e，不计电子的重力。求：(1)P点距O点的距离；(2)电子在电场中的运动时间；(3)区域ABC内的磁感应强度B1与第三象限内的磁感应强度B2的大小之比。15．（12分）如图所示，一根质量不计、长为1m的绳子，一端固定在天花板上，另一端系一质量为0.99kg的小球，整个装置处于静止状态，一颗质量为10g、水平速度为500m/s的子弹水平击中小球后并嵌入其中．（g取10m/s2）求(1)子弹射入小球后瞬间的速度为多少？(2)子弹射入小球的过程中系统损失的机械能？(3)小球上升的最大高度？

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】据题知，B、C、D、E都在以Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A到各点的电势差U相等，电场力做功公式分析电场力做功相等。A．从A到B做功最大与分析不符，故A错误。B．从A到C做功最大与分析不符，故B错误。C．从A到E做功最大与分析不符，故C错误。D．做功一样大与分析相符，故D正确。故选D.2、A【解析】由于带正电的粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大.【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A正确；带电质点可以由P到Q，也可以由Q到P，由图示条件不能具体确定．故B错误；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；等势线密的地方电场线密，电场场强大，则P点场强大于Q点场强．则P点的加速大，故D错误；故选A【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化3、A【解析】由于等势面是同心圆,且外大里小，图中场源位于等势面圆心位置，是负电荷，由曲线的弯曲可知是静电斥力，所以粒子带负电，由于B位置等差等势面较密，场强大，加速度大，即，从A到B，电势降低，由公式，B点电势能大，，电场力做负功，粒子的动能减小，速度减小，即，故A正确4、A【解析】采用内接法时，电流表与待测电阻串联，故电流表是准确的；而由于电流表的分压使电压表测量值偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏大，故R1＞Rx；当采用外接法时，电压表与待测电阻并联，故电压表是准确的；而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏小，故Rx＞R2；故选A5、A【解析】点M与N随圆盘转动，角速度、周期都是相等的．故A正确，C错误；由图可知，M、N两点转动的半径不同，由v=ωr可知，二者的线速度不同．故B错误；由图可知，M、N两点转动的半径不同，M点的半径大，由a=ω2r可知，M点的向心加速度大．故D错误6、A【解析】A．平抛运动的加速度等于重力加速度g，保持不变，则平抛运动是匀变速曲线运动，选项A正确；B．匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向改变，选项B错误；C．一对相互作用力，其大小一定相等，方向相反，但其对应的位移不一定相等，所以其做功不一定是等大正负号相反，选项C错误；D．当物体做曲线运动时，所受合外力一定不为零，但合外力做功不一定不为零，例如匀速圆周运动合外力就不做功，选项D错误。故选A。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】粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角．画出轨迹，由数学知识求出轨迹半径，再利用洛伦兹力提供向心力结合结合关系即可分析求解，利用周期公式结合粒子在磁场中转过的圆心角，求解粒子在磁场中运动的时间【详解】A、画出粒子轨迹示意图，如下图所示，因为粒子从B点沿与AO垂直方向离开磁场，故O´B与AO平行，又因为OAB与O´AB均为等腰三角形，可得：OAB=OBA=O´BA=O´AB，所以O´A与BO也平行，因为粒子速度方向偏转的角度为，故AO´B=，所以四边形OAO´B为两个等边三角形组成的菱形，故粒子运动的轨道半径r=R，故A正确B、粒子在磁场中运动的周期：T==，粒子在磁场中转过的圆心角=600，所以粒子在磁场中运动的时间为：t==，故B错误C、根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B=m，结合轨道半径r=R，联立可得粒子的初速度为：v0=，故C正确D、当入射粒子速度方向发生变化时，粒子运动的轨迹示意图如图所示，速度大小不变，粒子做圆周运动的半径不变，入射速度方向发生变化，粒子在圆周上的出射点也随之变化，所以若仅改变初速度的方向，该粒子将不能从B点飞出磁场区域，故D错误故选A、C【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间8、BD【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知≌则即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，故B正确；C．速度不同，半径不同，轨迹对应的圆心角不同，对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关，故C错误；D．速度满足v=时，粒子的轨迹半径为r==R，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的轨迹半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。故选BD。【点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角。对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系。9、ACD【解析】由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知，在第1s内，下板为正，粒子向下做匀加速运动；第2s内，上板为正，粒子向下做匀减速运动，直到速度为零；第3s内，上板为正，粒子向上做匀加速运动；第4s内，下板为正，粒子向上做匀减速运动，直到速度减为零回到原来位置；故B错误；法拉第电磁感应定律可知，在第2s内产生的感应电动势：，两极板间的电场强度为：，故C正确；第4s末下极板是正极，且粒子回到两板中点，因为上极板电势为零，则中点的电势为，粒子具有的电势能为：，选项D正确10、AB【解析】A．在P点，速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则，甲带正电荷；同理，在P点，乙受向右的洛伦兹力，速度向下，磁场向外，根据左手定则，乙带负电荷，故A正确；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有所以由于q、v、B均相同，甲的轨道半径大，说明甲的质量大，故B正确C．根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故C错误；D．周期由于所以由于q、B均相同，m不同，故时间不相等，故D错误故选AB。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.B②.D③.④.【解析】（1）[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选择B，电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择D。（2）[3][4]电源的图像如图所示，从数据可以看出，定值电阻应该连入电路，故该图像与纵轴截距为电动势，斜率为，故12、①.偏小②.不合理．因为两次测得的电压和电流不是同一电路状态下的值，或两次测量时的电路结构不同③.8.15④.2.968～2.972⑤.【解析】(1)[1]利用图甲电路测量时，由于电压表的分流作用，流过待测电阻的真实电流小于电流表示数，由公式可知，导致R的测量值偏小；(2)[2]这种做法不合理，因为两次测得的电压和电流不是同一电路状态下的值，或两次测量时的电路结构不同；(3)[3]游标卡尺的固定刻度读数为0.8cm=8mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为8mm+0.15mm=8.15mm；[4]螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为0.01×47.0mm=0.470mm，所以最终读数为2.5mm