2025届甘肃省武威市凉州区六坝乡中学物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届甘肃省武威市凉州区六坝乡中学物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在匀强磁场中一带电粒子正在做匀速圆周运动，如果突然将它的速度增大到原来的3倍，则()A.粒子的运动轨迹半径不变，运动周期减为原来的三分之一B.粒子的运动轨迹半径是原来的3倍，周期不变C.粒子的运动轨迹半径和周期都是原来的3倍D.粒子的运动轨迹半径是原来的4倍，周期不变2、用电动势ε=6V、内电阻r=4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电，最亮的电珠是（）A.6V，12W B.6V，9WC.6V，4W D.6V，3W3、关于物体的惯性，下列说法正确的是A.物体的体积越大惯性越大B.物体的质量越大惯性越大C.物体的惯性大小与它的受力大小有关D.运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性4、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下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的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将增加，b的加速度将减小D.两个粒子的电势能都减小5、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化6、两个放在绝缘架上的相同金属球相距r，球的半径比r小得多，带电量大小分别为q和3q，相互斥力大小为3F．现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为（）A.F B.4F/3C.4F D.2F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、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则（）A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0D.若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半8、有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势随x的分布如图所示．一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下关于该粒子运动的说法中正确的是（）A.粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐增大B.粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小C.欲使粒子能够到达x=x4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为D.若，则粒子在运动过程中的最小速度为9、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10、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，则A.电灯L变暗，安培表的示数增大B.定值电阻消耗的功率增大C.变阻器两端的电压增大D.电灯L变亮，安培表的示数增大三、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“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l．其中一次测量结果如图1甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_____cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图1乙所示，图中读数为_____mm(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值_____（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=_______计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线________．（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程）12．（12分）某同学要将一量程为60mA的毫安表改装为量程为0－3V的电压表。他进行了以下操作：(1)他先从理论上计算，得知改装后的电压表内阻应为_____________Ω。(2)他又利用甲图的电路粗略测量毫安表内阻，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点，若两电表均正常工作，则多用电表表笔a为_____________色（选填“红”或“黑”）；若此时毫安表的示数为55.0mA，多用电表的示数如图乙所示，且中央刻度值为15.0Ω，则此时多用电表读数为_____________Ω，可算得此多用电表内电池的电动势为_____________V。（保留3位有效数字）。(3)他再经计算后将一阻值为R的电阻与毫安表串联，改装为量程为0－3V的电压表（如丙图虚线框内所示）。然后利用一只标准电压表，对改装后的电压表进行检测。实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电压表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图丙的实物接线图中完成余下导线的连接_____________。(4)检测发现，当标准电压表的示数为2.40V时，毫安表的示数为50.0mA，由此可以推测出他改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，只需要_____________A．将阻值为R的电阻更换为一个阻值为R两倍的电阻B．将阻值为R的电阻更换为一个阻值为R一半的电阻C．将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R大2Ω的电阻D．将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R小2Ω的电阻四、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）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源释放出大量的带正电粒子，其中部分粒子能沿竖直方向通过离子速度选择器，从小孔G垂直于MN射入偏转磁场。已知速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为B1，匀强电场的电场强度为E；偏转磁场是以直线MN为切线、半径为R的圆形边界匀强磁场，磁感应强度大小为B2，方向垂直于纸面向外。现在MN上的F点（图中未画出）接收到粒子，且GF=R。粒子的重力忽略不计，求：(1)该粒子的比荷；(2)该粒子从小孔G到达F点所用的时间t。14．（16分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置．在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场．为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离15．（12分）如图所示，在边长为的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为．在正方形对角线上有一点，到距离均为，在点有一个能连续发射正离子的装置，且所有正离子的质量均为、电荷量均为．不计离子重力及离子间相互作用力（1）若由点水平向右射出一正离子，恰好从点射出，求该离子的速度大小及在磁场中运动的时间；（2）若由点连续不断地向纸面内各方向发射速率均为的正离子，求在边有离子射出的区域长度

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、B【解析】带电粒子在匀强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：，解得：①；周期为：

②；由①式，半径与速度成正比，速度变为3倍，故半径变为3倍；由②式，周期与速度无关，故周期不变；故选B2、B【解析】内外电阻相等时电源输出功率最大，即小灯泡最亮．根据可知A、电阻为3Ω，B、4Ω，C、9Ω，D、12Ω，故选B3、B【解析】质量是惯性大小的量度，与物体的体积无关．故A错误；质量是惯性大小的量度，物体的质量越大惯性越大．故B正确；惯性的大小与物体是否受力无关．故C错误；惯性的大小与物体的运动状态无关．故D错误4、D【解析】A．由图可知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性，但是一定带异种电荷，故A错误；C．由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，故C错误；BD．由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，速度均增加，故B错误，D正确。故选D。5、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误6、C【解析】由库仑定律可得:;解得：;由于两球之间是斥力所以带同种电荷那么两球接触后再分开要平分总电量,故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为:A.F与上述计算结果不相相符，故A错误；B.4F/3与上述计算结果不相相符，故B错误；C.4F与上述计算结果相相符，故C正确；D.2F与上述计算结果不相相符，故D错误二、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】AB．粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，说明运动时间为周期的整数倍；故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子在电场方向上始终做单向的直线运动，竖直方向的位移最大，故所有粒子最终都不会打到极板上，A正确，B错误；C．t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为；根据分位移公式，有由于L=d，故故最大动能C正确；D．粒子入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时间减半，穿过电场的运动时间变为电场变化半周期的整数倍，则不同时刻进入电场的侧向位移与原v0相比关系就不确定，如t=0时刻，粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比减半，进入电场，入射速度v0时，侧向位移为0，入射速度2v0时，侧向位移为，D错误。故选AC。第II卷（非选择题8、BD【解析】A．处的电势大于处的电势，粒子带负电，在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，故从0--过程中电势能增大，电场力做负功，动能减小，故A错误；B．从过程中电势一直增大，故粒子的电势能逐渐减小，B正确；C．根据电场力和运动的对称性可知：粒子如能运动到处，就能到达处，当粒子恰好运动到处时，由动能定理得：解得即粒子从x=0处出发的最小速度应为，C错误；D．若，粒子运动到处电势能最大，动能最小，由动能定理得：解得最小速度为：故D正确故选BD。9、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。10、AB【解析】根据“变阻器的滑片向a端滑动”可知，本题考查电路动态变化分析问题，根据程序法或者串反并同法分析通过变阻器电流的变化和电压的变化.【详解】A、D、变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则总电流I增大，路端电压U减小，则电灯L更暗，安培表的示数增大，故A正确，D错误.B、路端电压U减小，则通过电灯L电流减小，而总电流I增大，所以通过的电流增大，消耗的功率增大，故B正确.C、由于通过的电流增大，的电压增大，而路端电压是减小的，则变阻器两端的电压减小，变阻器阻值也在变小，根据题目所给的条件，无法判断变阻器R1的功率变大，还是变小，故C错误.故选AB.【点睛】变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，分析总电流的变化，判断电流表读数的变化，由路端电压的变化，分析电灯L亮度的变化．由总电流和通过电灯电流的变化，分析通过变阻器的电流变化，再分析变阻器电压的变化.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、①.24.13（24.12~24.14）②.0.516(0.515～0.518)③.偏小④.⑤.【解析】(1)由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为24.12～24.14cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm；(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝可知，电阻的测量值小于真实值；由R＝ρ，R＝，S＝，可得ρ＝。(3)实物连接如下图所示12、①.50②.黑③.11.0④.1.43⑤.⑥.C【解析】(1)[1]60mA=0.06A，根据电表改装原理可知，毫安表串联电阻，改装为大量程的电压表，根据串联电路的规律可知：U=IgR，解得改装后电压表内阻：R=50Ω(2)[2][3][4]多用电表在使用时必须使电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出多用电表，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断表笔a为黑表笔。根据多用电表的读数规则可知，读数为R毫安=1×11.0Ω=11.0Ω欧姆表的中值电阻等于内阻，故R内=15Ω，I=55mA=0.055A分析电路结构可知，多用电表和毫安表串联，根据闭合电路欧姆定律可知，E=I（R内+R毫安）代入数据解得E=1.43V(3)[5]连接实物图，如图所示：(4)[6]I'=50.0mA=0.05A，定值电阻R与毫安表串联，根据欧姆定律可知U=I'（R+R毫安）解得：R+R毫安=48Ω通过(1)的计算可知，改装后电压表的内阻为50Ω，故应该将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R大2Ω的电阻，故C正确，ABD错误。故选：C。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)。【解析】(1)设带电粒子的电荷量为q，质量为m，进入偏转磁场的速度为v，则有∶qE=qvB