甘肅省蘭州市七里河區(qū)蘭州五十五中2025屆高二物理第一學(xué)期期末綜合測試試題含解析

甘肅省蘭州市七里河區(qū)蘭州五十五中2025屆高二物理第一學(xué)期期末綜合測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場使粒子在通過狹縫時(shí)得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．則下列說法中正確的是A.粒子從磁場中獲得能量B.要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，可以增大狹縫間的交變電壓C.要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，可以增大D形金屬盒的半徑D.不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子的回旋加速器也可以用來加速α粒子（質(zhì)量約為質(zhì)子的4倍，電荷量為質(zhì)子的2倍）2、如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁場后分別從b、e兩點(diǎn)射出，不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是A.兩粒子都帶正電B.從e點(diǎn)射出的粒子速率是從b點(diǎn)射出粒子的兩倍C.從b點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長D.從e點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長3、下列關(guān)于磁感線的敘述中,正確的是()A.磁感線從磁體的N極發(fā)出,終止于S極B.磁場中,任何兩條磁感線都不相交C.磁感線是磁場中實(shí)際存在的一些曲線D.鐵屑在磁場中規(guī)則排列而組成的曲線就是磁感線4、某電場的分布如圖所示，帶箭頭的實(shí)線為電場線，虛線為等勢面，A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EA、EB、EC，電勢分別為、、，關(guān)于這三點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系，下列判斷中正確的是（）A.，B.，C.，D.，5、如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開關(guān)S后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（）A.全向里 B.全向外C.a向里，b、c向外 D.a、c向外，b向里6、如圖所示，平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場，一個(gè)電子以初速度v1沿平行于板面方向射入電場，經(jīng)過時(shí)間t1射出電場，射出時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離為d1．另一個(gè)電子以初速度v2（v2>v1）仍沿平行于板面方向射入電場，經(jīng)過時(shí)間t2射出電場，射出時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離為d2．不計(jì)電子的重力，則下列關(guān)系式中正確的是A.t1<t2 B.t1=t2C.d1>d2 D.d1<d2二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于電場、電場強(qiáng)度下列說法正確的是（）A.是電場強(qiáng)度的定義式，只適用于勻強(qiáng)電場B.點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度，公式中Q是場源電荷的電荷量C.電場是一種物質(zhì)，它會(huì)對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用D.公式中，d為任意兩點(diǎn)間的距離，本公式使用于任何電場8、如圖所示，在空間有一坐標(biāo)系，直線與軸正方向的夾角為，第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，直線是它們的邊界，上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為.一質(zhì)量為、電荷量為的質(zhì)子(不計(jì)重力)以速度從點(diǎn)沿與成角的方向垂直磁場進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在軸上的點(diǎn)(圖中未畫出)，則（）A.質(zhì)子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B.質(zhì)子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.質(zhì)子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.質(zhì)子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為9、如圖所示，abcd為水平放置的平行“匸”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直與導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為B.電路中感應(yīng)電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿的熱功率為10、如圖所示，一個(gè)正點(diǎn)電荷Q靜止在正方形的一個(gè)角上，另一個(gè)帶電粒子（可視為點(diǎn)電荷）射入該區(qū)域時(shí)，恰好能經(jīng)過正方形的另外三個(gè)角a、b、c，粒子僅受靜電力作用，則粒子由a經(jīng)b運(yùn)動(dòng)到c的過程中，下列分析正確的有（）A.a、b、c三點(diǎn)電勢高低及場強(qiáng)大小的關(guān)系是：φa=φc>φb，Ea=Ec=2EbB.粒子由a到b電勢能增加，由b到c電場力做正功，在b點(diǎn)動(dòng)能最小C.粒子在a、b、c三處的加速度大小之比是1:2:1D.改變粒子在a處的速度，有可能使其經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）要減少電能輸送時(shí)的損失，有兩個(gè)途徑：（1）、___________（2）、___________12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示，A是一塊水平木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖中P0P0′、P1P1′……），槽間距離均為d。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在平面硬板B上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板豎直插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌道的同一位置由靜止釋放。每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d。實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，O點(diǎn)為硬板B插入P0P0′時(shí)。小球打下的痕跡點(diǎn)。以O(shè)為原點(diǎn)，水平和豎直方向?yàn)閤、y軸方向，建立坐標(biāo)系，如圖乙所示。(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對斜軌道反復(fù)調(diào)節(jié)，直到______，每次讓小球從斜軌道的同一位置由靜止釋放，是為了保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的______相同；(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了______；(3)在圖乙中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡______。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量為為m、電量為q的帶電粒子，經(jīng)電壓為U加速，又經(jīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后落到圖中D點(diǎn)，求：（1）帶電粒子在A點(diǎn)垂直射入磁場區(qū)域時(shí)的速率v；（2）A、D兩點(diǎn)間的距離l。14．（16分）如圖所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)子（質(zhì)量為m、電荷量為e）以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：(1)質(zhì)子從磁場中射出時(shí)距O點(diǎn)多遠(yuǎn)？(2)質(zhì)子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？(要做出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圖)15．（12分）如圖所示，離子源產(chǎn)生的正離子由離子源飛出時(shí)的速度可忽略不計(jì)，離子離開離子源后進(jìn)入一加速電壓為的加速電場，加速后從偏轉(zhuǎn)電場中央射入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場極板間的距離為,極板長為，忽略離子的重力，試計(jì)算離子恰好能射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A項(xiàng)：由于洛倫茲力對粒子不做功，所以粒子磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能不變，粒子在電場中加速獲得能量，故A錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)：粒子的最大動(dòng)能為當(dāng)粒子的半徑達(dá)到D型盒的半徑，由公式所以最大動(dòng)能為，即粒子的最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，與D型盒的半徑有關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；D項(xiàng)：為了使粒子進(jìn)入電場就能加速，所以交變電流的周期與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，由周期公式可知，由于質(zhì)子和粒子的比荷不同，所以周期不同，故D錯(cuò)誤故選C2、C【解析】A．由圖和左手定則可知，向上偏的粒子帶正電，向下偏的帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有得設(shè)正六邊形的邊長為a，如圖分析可得得所以速率之比等于半徑之比即為3:1，故B錯(cuò)誤；CD．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為因兩粒子的質(zhì)量和電荷量都相等，同一個(gè)磁場，故它們在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與轉(zhuǎn)過的圓心角α成正比，因θ1＞θ2，故從b點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3、B【解析】磁感線在磁體外面是從磁體的N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極，形成閉合的曲線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在磁場中任何兩條磁感線都不相交，選項(xiàng)B正確；磁感線是人們?yōu)榱嗣枋鲭妶龆傧氲那€，不是磁場中實(shí)際存在的一些曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鐵屑在磁場中規(guī)則排列而組成的曲線能模擬磁感線的形狀，但并不是磁感線，故D錯(cuò)誤；故選B.4、B【解析】電場線越密的位置電場強(qiáng)度越大，所以，根據(jù)沿電場強(qiáng)度方向電勢降低可知故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5、D【解析】線圈中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，根據(jù)安培定則a、c向外，b向里,故D正確，ABC錯(cuò)誤6、C【解析】電子垂直入射電場，在穿越電場的過程中，做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿垂直電場的方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿平行于電場的方向的分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)【詳解】電子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)：，沿平行與電場的方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)量．由于兩電子穿越同一電場，所以加速度a相同，但由于初速度，故，故本題選C【點(diǎn)睛】本題考查化曲為直，處理類平拋運(yùn)動(dòng)問題的分析方法，會(huì)比較不用粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和偏轉(zhuǎn)量，掌握分析方法至關(guān)重要二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】電場強(qiáng)度的定義式適用于任何電場，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式和庫侖定律可得到點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式，Q是指的是場源電荷的電荷量，所以B正確；場是一種并非分子、原子組成的特殊物質(zhì)，電場的基本性質(zhì)就是對放入其中的電荷有電場力的作用，所以C正確；在勻強(qiáng)電場中，故有，因只有在勻強(qiáng)電場中，電場力做功才等于，故些關(guān)系式只適用于勻強(qiáng)電場，式中d指的沿電場方向的距離，所以D錯(cuò)誤；8、BD【解析】設(shè)質(zhì)子在磁場I和II中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2，區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′，由牛頓第二定律得：qvB＝m①；qvB′＝m②；粒子在兩區(qū)域運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，由帶電粒子才磁場中運(yùn)動(dòng)的對稱性和幾何關(guān)系可知，質(zhì)子從A點(diǎn)出磁場I時(shí)的速度方向與OP的夾角為30°，故質(zhì)子在磁場I中軌跡的圓心角為：θ＝60°，如圖所示：則△O1OA為等邊三角形，有：OA＝r1③，在區(qū)域II中，質(zhì)子運(yùn)動(dòng)圓周，O2是粒子在區(qū)域II中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，r2＝OAsin30°④，由①②③④解得區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B′＝2B⑤，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角：φ＝60°，在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角為：φ′＝90°，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)的運(yùn)動(dòng)周期：T1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，故A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)的周期：T2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，故C錯(cuò)誤，D正確；9、CD【解析】A．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢為：故A正確，不符合題意。B．電路中感應(yīng)電流的大小為：故B正確，不符合題意。C．金屬桿所受安培力的大小為：故C錯(cuò)誤，符合題意。D．金屬桿的熱功率為：故D錯(cuò)誤，符合題意。故選CD。10、AB【解析】電荷受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與固定在O點(diǎn)的電荷是異種電荷，它們之間存在引力，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場線的特點(diǎn)，Q與ac距離相等，都小于b，故B點(diǎn)的電勢高于ac兩點(diǎn)的電勢．應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度之間的關(guān)系.【詳解】根據(jù)點(diǎn)電荷的電場線的特點(diǎn)，Q與ac距離相等，都小于b，故b點(diǎn)的電勢低于ac兩點(diǎn)的電勢，即φa=φc>φb；Ea=Ec=；Eb=，故A正確；電荷受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與固定在O點(diǎn)的電荷是異種電荷，它們之間存在引力，所以質(zhì)點(diǎn)由a到b電場力做負(fù)功，電勢能增加，動(dòng)能減小；由b到c電場力做正功，動(dòng)能增大，在b點(diǎn)動(dòng)能最小；故B正確；粒子P在a、b、c三點(diǎn)時(shí)的加速度大小要根據(jù)庫侖定律求出庫侖力．由圖可知，ra=rc=,根據(jù)庫侖定律：，可得：可知，加速度之比應(yīng)為：2：1：2；故C錯(cuò)誤；由帶電粒子所受的電場力的方向可知，帶電粒子abc三個(gè)點(diǎn)受到的電場力大小不相等，所以不可能其經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．故選AB.【點(diǎn)睛】本題屬于電場中軌跡問題，考查分析推理能力．根據(jù)軌跡的彎曲方向，判斷出電荷受到的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)．進(jìn)而判斷出電荷是負(fù)電荷三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.減小輸電線的電阻②.減小輸送的電流【解析】根據(jù)P損=I線2R線可知，要減少電能輸送時(shí)的損失，有兩個(gè)途徑：（1）減小輸電線的電阻；（2）減小輸送的電流；12、(1).斜軌道末端切線水平；(2).初速度；(3).保持記錄紙上每兩點(diǎn)之間的水平距離相同且記錄物體在水平方向的運(yùn)動(dòng)；(4).【解析】(1)[1][2]實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜軌道末端切線水平，保證小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)；初速度水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出的初速度相同。(2)[3]平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，槽間距離均為d，每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了保持記錄紙上每兩點(diǎn)之間的水平距離相同且記錄物體在水平方向的運(yùn)動(dòng)；(3)[4]用平滑曲線連點(diǎn)，如圖所示：。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要