衡中同卷2025届物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

衡中同卷2025届物理高二上期末学业质量监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两板间距为d．一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，已知微粒的电量为q，质量为m，下列说法正确的是（）A.微粒的加速度不为零 B.微粒的电势能减少了mgdC.M板的电势低于N极板的电势 D.两极板间的电势差为2、关于电流下列说法正确的是（）A.电荷的移动形成电流B.只有正电荷的定向移动形成电流C.正电荷定向移动的方向与电流方向相同D.电路中电流的方向是由电源的负极到电源的正极3、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有方向垂直于圆平面的匀强磁场(未画出)．一群相同的带电粒子以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场．当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的，当磁感应强度增大为B2时，这些粒子在磁场中运动弧长最长的是.则磁感应强度B1、B2的比值是(粒子不计重力)()A. B.C. D.4、在地球赤道上，某放射源产生的一束α粒子（即氦原子核、带正点粒子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束α粒子的运动轨迹将A.向东偏转 B.向西偏转C.向南偏转 D.向北偏转5、如图所示，矩形线框abcd与条形磁铁的中轴线位于同一平面内，线框内通有电流I，则线框受磁场力的情况()A.ab和cd受力，其它二边不受力B.ab和cd受到的力大小相等方向相反C.ad和bc受到的力大小相等，方向相反D.以上说法都不对6、下列各图中，电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是（）A. B.C. D.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，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R．已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则（）A.液滴带正电B.液滴荷质比C.液滴顺时针运动D.液滴运动速度大小为8、如图所示，倾角为的光滑导电轨道间接有电源，轨道间距为，轨道上放一根质量为的金属杆，金属杆中的电流为，现加一垂直金属杆的匀强磁场，金属杆保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为A.磁场方向垂直于轨道平面向上时，磁感应强度最小，大小为B.磁场方向沿轴正方向，大小为C.磁场方向沿轴正方向，大小为D.磁场方向沿轴正方向，大小为9、下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱10、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，核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍三、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）如图甲所示为“测量小车与水平桌面之间的动摩擦因数”的实验装置，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均处于水平(1)某个实验小组在实验中得到一纸带如图乙，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．已知打点计时器的工作频率为50Hz，根据纸带数据，可求出小车的速度a=________m/s2(结果保留2位有效数字)．该小组想针对小车列牛顿第二定律方程求出动摩擦因数，则还需要测定_____________（写出物理量名称及对应的字母）．若读出拉力传感器的示数为F，则小车与水平桌面间的动摩擦因数μ=_________（用a、F、当地重力加速度g和上述测定的物理量表示,忽略其他阻力作用）.（2）另一实验小组分析了上述装置特点，觉得不分析纸带，再测出砂和砂桶的质量也能利用牛顿第二定律求出该动摩擦因数，这种求法的表达式是μ=__________（用a、F、、当地重力加速度g和上述（1）中测定的物理量表示，忽略其他阻力作用）12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需要测量一个规格为“”的小灯泡两端的电压和通过它的电流．现有如下器材：A.直流电源（电动势，内阻不计）B.电流表（量程，内阻约为）C.电流表（量程，内阻约）D.电压表（量程，内阻约）E.电压表（量程，内阻约为）F．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）（1）实验中，电流表应选择_________；电压表应选择____________．（填所选器材前字母）（2）为了尽可能地减小实验误差，请根据正确选择的器材设计电路并在方框中作出电路图______（3）在正确操作的情况下，某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡在伏安特性曲线如图所示．实验中，若把该小灯泡和一个阻值为的定值电阻串联在电动势为3、内阻为的直流电源上，则小灯泡此时的电阻为_________．（结果保留两位有效数字）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，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，t=0时磁感应强度为B0=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以=0.2T/s的变化率均匀地增大。（g=10m/s2）求：(1)感应电动势的大小和金属棒上电流的方向？(2)经过多长时间物体刚好离开地面？14．（16分）如图所示，竖直面内的虚线边界△AMN为等边三角形，边长L=0.6m，水平边界MN上方是竖直向下的匀强电场，场强E=2×10-4N/C，P、Q分别是AM和AN的中点，梯形MNQP内有磁感应强度为B1垂直纸面向里的匀强磁场，△APQ内有磁感应强度为B2垂直纸面向里的匀强磁场，B2=3B1，△AMN以外区域有垂直纸面向外，大小是B2的匀强磁场．一带正电的粒子，比荷，从O点由静止开始释放，从边界MN的中点C进入匀强磁场，OC相距1m，经梯形磁场偏转后垂直AN经过Q点.（粒子重力不计）求：（1）粒子到达C点时速度v；（2）磁感应强度B1的大小；（3）粒子从O点出发，到再次回到O点经历的时间15．（12分）如图所示，质量、的小球A、B均静止在光滑水平面上．现给A球一个向右的初速度，之后与B球发生对心碰撞(1)若A、B两球发生的是弹性碰撞，求碰后A球和B球的速度；(2)若A、B两球发生的是完全非弹性碰撞，求碰撞后两球损失的动能

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】考查电场力做功与电势能的关系。【详解】A．重力竖直向下，平行板电容器两极板水平放置，则电场力也是竖直方向，要斜向下直线运动，则电场力一定向上，与重力平衡，加速度为0，A错误；B．因受力平衡，做匀速直线运动，运动过程中，重力势能转化为电势能，重力势能减少了mgd，所以电势能增加了mgd，B错误；C．带负电的微粒从上极板运动到下极板，电势能增加，由：q为负值，可知，M板运动到N板过程中，电势降低，即M板的电势高于N板的电势，C错误；D．由电场力做功与电势差的关系：解得两极板间的电势差为，D正确。故选D。2、C【解析】A．只有电荷的定向移动才能形成电流，故A错误；B．正负电荷做定向移动均可以形成电流，故B错误；C．我们规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，故C正确；D．电路中电荷定向移动的方向在外电路中是由正极到负极，而在内电路中是由负极流向正极的，故D错误3、B【解析】如图所示，所有粒子运动轨迹应为落在圆O内的虚线圆弧，且这些圆弧半径一样设为r．与圆O的交点最远处应圆弧直径决定，也就是最远交点应有，当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的，其临界为以红线为直径的圆，由几何知识得：①，又带点粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，即②，①②联立得：③，运动弧长最长应是绿色直径对应的圆此时磁感应强度大小为，由题意得，解得④，根据⑤，④⑤联立，解得⑥，③⑥联立得，B正确【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，4、B【解析】通过磁场方向、电流方向，根据左手定则判断洛伦兹力的方向【详解】赤道处的磁场方向从南向北，带正电的α粒子在地球赤道上空竖直向上运动，根据左手定则，洛伦兹力的方向向西，所以粒子将向西偏转;选项B正确,故选B.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、洛伦兹力方向的关系，同时要注意电磁场的分布规律5、D【解析】A．各边都处在磁场中，各边电流方向都与磁场方向不平行，都受到安培力的作用，故A错误；B．ab边所处位置磁感应强度大，cd边所处位置磁感应强度小，而两边电流大小相等，由F=BILsinθ可知两边所受安培力不相等，故B错误；C．ad边与bc边关于条形磁铁对称，它们所处的磁场强度大小相等，两边长度与电流大小相等，由F=BILsinθ可知，两边所受安培力大小相等，由左手定则可知安培力的方向相同，故C错误；D．由上可知，故D正确故选D。6、B【解析】A．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即垂直纸面向外，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（俯视），故A正确，不符合题意；B．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即竖直向上，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（从上向下看），那么直导线右边的磁场垂直纸面进入，左边的磁场垂直纸面出来，故B不正确，符合题意；C．伸开右手，弯曲的四指则指电流方向，即逆时针（从右向左看），大拇指则指圆环内部磁场的方向，即水平向右，故C正确，不符合题意；D．伸开右手，弯曲的四指所指电流方向，即从左端进入，由右端出来，大拇指所指圆环内部磁场的方向，则磁感线应是向左，故D正确，不符合题意；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】A.液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相同，故可知液滴带负电，故A错误；B.由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得：mg=qE，解得：，故B错误；C.磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为顺时针，故C正确；D.液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为：R=联立解得：，故D正确；故选CD.8、ACD【解析】由左手定则确定各种情况下的安培力方向，根据平衡条件判断各项即可【详解】A项：磁场方向垂直于轨道平面向上时，由左手定则可知，安培力方向平行斜面向上，由于此时支持力与安培力垂直，由三力平衡可知，支持力与安培力的合力与重力等大反向，由于支持力方向不变，所以当支持力与安培力垂直时，安培力最小即磁感应强度最小，由公式，解得：，故A正确；B项：磁场方向沿轴正方向时，与电流方向平行，金属杆不受安培力，所以金属杆不可能静止，故B错误；C项：磁场方向沿轴正方向时，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，要使金属杆静止，所以mg=BIL，解得：，故C正确；D项：磁场方向沿轴正方向时，，由左手定则可知，安培力方向水平向右，由平衡条件可得：，解得：，故D正确故选ACD9、AC【解析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。故选AC。10、CD【解析】A：据得，当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，；粒子被加速后的最大动能，可得：，则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无关．故A错误B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期，则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定．故C正确D：被加速的粒子获得的动能，只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增加为原来的4倍．故D正确【点睛】粒子经回族加速器加速获得的最大动能与加速电压无关，加速电压影响的是加速的次数三、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、①.0.40;②.小车的质量m;③.;④.;【解析】(1).根据，小车的加速度大小(2)对小车，根据牛顿第二定律可得，解得，求动摩擦因数时，则还需要测定小车的质量m；(3)对砂和砂桶，根据牛顿第二定律可得，代入可得12、①.C②.D③.④.【解析】明确灯泡的额定值，从而根据安全和准确性原则进行分析，确定电表；根据实验原理明确实验中采用的接法，明确本实验采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法；在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图象的交点即为灯泡的工作点，再根据欧姆定律即可求得电阻大小；【详解】解：(1)由题意可知，灯泡的额定电压为2.5V，电流为0.5A，因此为了保证实验中的安全和准确，电压表应选择D，电流表选择C；(2)本实验中要求电流由零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故本实验采用电流表外接法，故原理图如图所示；(3)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如题图所示，由图可知，灯泡