2025屆山西省大同四中聯(lián)盟體物理高二第一學(xué)期期末達標(biāo)檢測模擬試題含解析

2025屆山西省大同四中聯(lián)盟體物理高二第一學(xué)期期末達標(biāo)檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間的庫侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定在原處，則兩球間庫侖力的大小為A.F/2 B.3FC.F/3 D.2F2、如圖所示是雙量程電壓表的電路圖，已知電流表滿偏電流Ig=1mA，電阻R1=4.5kΩ，R2=20kΩ，當(dāng)使用a、b兩個端點時，量程為0~5V，則使用a、c兩個端點時的量程是（）A.0~10V B.0~15VC.0~20V D.0~25V3、回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個相距很近的D形金屬盒，把它們放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒面向下．連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強電場，帶電粒子在磁場中做圓周運動，每次通過兩盒間的窄縫時都能被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和粒子()，比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時的最大動能，下列說法正確的是A.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較大B.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大C.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較小4、兩個半徑、材質(zhì)均相同的金屬球A、B帶等量同種電荷，它們之間的距離遠大于小球本身直徑。已知它們相隔一定距離時，兩球之間的相互作用力的大小是F，現(xiàn)在用一個帶有絕緣柄的原來不帶電的半徑、材質(zhì)均相同的金屬小球C，先與小球A接觸，再和小球B接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力大小變?yōu)?)A. B.C. D.5、有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（）A.通電直導(dǎo)線在勻強磁場中一定受到安培力的作用B.安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C.帶電粒子在勻強磁場中運動受到的洛倫茲力做正功D.通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行6、如圖所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器(也稱濾速器)中場強E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強度B2的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個一價正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不計重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點的離子分別是A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，一塊長為a，寬為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入圖示方向的電流I時，電子的定向移動速度為v，當(dāng)磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下時，前后兩側(cè)面會形成電勢差U，下列說法中正確的是A.前、后表面間電壓U與v無關(guān) B.前表面的電勢比后表面的高C.自由電子受到的洛倫茲力大小為 D.前、后表面間的電壓U與c成正比8、在如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R2＝2R，單匝圓形金屬線圈半徑為r1，線圈的電阻為R，在半徑為r2（r2<r1）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線在橫、縱軸的截距分別為t0和B0，其余導(dǎo)線的電阻不計。閉合S，至t1時刻，電路中的電流已穩(wěn)定，下列說法正確的是（）A.電容器上極板帶正電 B.電容器下極板帶正電C.線圈兩端的電壓為 D.線圈兩端的電壓為9、2019年國產(chǎn)首套超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器進入集成測試階段，通過該設(shè)備可以將質(zhì)子的能量加速到230MeV，質(zhì)子被引出后射入人體，當(dāng)?shù)竭_病灶的瞬間，釋放大量能量，實現(xiàn)對癌細胞的精準(zhǔn)清除，不損傷人體正常細胞，是癌癥患者的福音?；匦铀倨鞯脑砣鐖D，D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒，接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于D2圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略，重力不計)，質(zhì)子在兩盒之間被電場加速，D1、D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。已知質(zhì)子的電量為q、質(zhì)量為m，忽略質(zhì)子在電場中運動的時間，不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.交流電源的周期B.質(zhì)子第一次進入D1盒與第一次進入D2盒的半徑之比為1:2C.質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為D.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動能Ek會變大10、如圖所示，兩根間距為L的光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的絕緣斜面上，導(dǎo)軌的下端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計。斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為m、導(dǎo)軌間電阻為r的金屬棒ab在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下由靜止沿導(dǎo)軌上滑。下列說法正確的是（）A.金屬棒ab將會沿金屬導(dǎo)軌作勻加速運動B金屬棒ab最終將沿金屬導(dǎo)軌作勻速運動C.金屬棒ab的最大速度為D.恒力F做的功等于金屬棒ab增加的機械能三、實驗題：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）有一個小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I－U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內(nèi)阻10kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.4Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻1.0Ω)E．滑動變阻器(10Ω，2A)F．滑動變阻器(500Ω，1A)G．學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗時，選用圖1而不選用圖2的電路圖來完成實驗，請說明理由：_______________.(2)實驗中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______．(用序號字母表示)(3)把圖3中所示的實驗器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實物電路圖______(4)某同學(xué)通過實驗測量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖4所示的I－U坐標(biāo)系中，請用一光滑的曲線將各描點連接好_____．由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而____________（填“增大”、“不變”或“減小”）12．（12分）在如圖的甲所示的電路中，電阻==，匝數(shù)為1匝的圓形金屬線圈半徑為，線圈導(dǎo)線的電阻為。圓形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著半徑為（<），方向垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點坐標(biāo)分別為和，其余導(dǎo)線的電阻不計。閉合S，至?xí)r刻，電路中的電流已穩(wěn)定，此時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢=_________，電容器的_____（上板/下板）帶正電，線圈兩端電壓________。四、計算題：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）一個匝數(shù)為100匝，電阻為0.5Ω的閉合線圈處于某一磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，從某時刻起穿過線圈的磁通量按圖所示規(guī)律變化．則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為多少？14．（16分）如圖所示，用一條長度為L的絕緣輕繩懸掛一個帶正電的小球，小球質(zhì)量為m，所帶電荷量為q．現(xiàn)于水平地面上方整個空間加一水平向右的勻強電場，靜止時絕緣繩與豎直方向成θ角。（重力加速度為g）(1)求勻強電場的電場強度大小；(2)如果將小球向右拉到細線處于水平伸直狀態(tài)，再無初速釋放小球，求小球運動到O點正下方時速度大小和小球受到的拉力大小。15．（12分）一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點以速度v沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限，進入第二象限的勻強電場中，電場強度為E．不計粒子重力，求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大??；（2）帶電粒子在磁場中的運動時間；（3）帶電粒子在電場中速度第一次為零時的坐標(biāo)

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為，兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點為+Q，距離仍不變，則庫侖力為，所以兩球間庫侖力的大小為F/3．故選C2、D【解析】根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律故D正確，ABC錯誤。故選擇D選項。3、C【解析】帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)，知氚核（）的質(zhì)量與電量的比值大于α粒子（），所以氚核在磁場中運動的周期大，則加速氚核的交流電源的周期較大根據(jù)得，最大速度，則最大動能，氚核的質(zhì)量是α粒子的倍，氚核的電量是倍，則氚核的最大動能是α粒子的倍，即氚核的最大動能較?。蔆正確，A、B、D錯誤．故選C【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，以及會根據(jù)求出粒子的最大速度4、D【解析】設(shè)原來兩球帶電量為q，兩球之間的相互作用力大小為；小球C先與A接觸后，A球帶的電荷，C球帶的電荷，然后C再與B接觸后，B、C兩球的帶電量為：A、B兩球之間的相互作用力大小為：；A．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，A錯誤；B．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，B錯誤；C．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，C錯誤；D．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，D正確；故選D。5、B【解析】A．當(dāng)通電直導(dǎo)線放置方向與勻強磁場方向在同一直線上時，不受安培力的作用，A選項錯誤；B．安培力可以看成導(dǎo)體內(nèi)大量電子共同受到洛倫茲力產(chǎn)生的，即B正確；C．在勻強磁場中，洛倫茲力始終與運動方向垂直，此時洛倫茲力不做功，C錯誤；D．由左手定則可知，通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向垂直，D也錯誤故選B。6、B【解析】粒子通過速度選擇器，只有滿足qvB=qE，即速度滿足v=E/B，才能沿直線通過．當(dāng)粒子的速度大于E/B，洛倫茲力大于電場力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子的速度小于E/B，洛倫茲力小于電場力，粒子向下偏轉(zhuǎn)【詳解】四種粒子，只有兩個粒子通過速度選擇器，只有速度滿足v=E/B，才能通過速度選擇器．所以通過速度選擇器進入磁場的粒子是乙和丙．由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，乙的質(zhì)量小于丙的質(zhì)量，所以乙的半徑小于丙的半徑，則乙打在P3點，丙打在P4點．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛倫茲力大于電場力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，打在P2點．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛倫茲力小于電場力，粒子向下偏轉(zhuǎn)，打在P1點．故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器的原理，即所受洛倫茲力和電場力等大反向的粒子才能沿直線通過速度選擇器二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】B．電流方向向右，電子向左定向移動，根據(jù)左手定則判斷可知，電子所受的洛倫茲力方向向里，則后表面積累了電子，前表面的電勢比后表面的電勢高，故B正確。AD．由電子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面間的電壓U與v成正比，前、后表面間的電壓U與c無關(guān)，故AD錯誤。C．穩(wěn)定時自由電子受力平衡，受到的洛倫茲力等于電場力，即為：，故C正確。故選BC。8、BD【解析】AB．由楞次定律知圓形金屬線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向，金屬線圈相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部的電流從負極流向正極，則電容器的下極板帶正電，上極板帶負電，選項A錯誤，B正確；CD．由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動勢為由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流為所以線圈兩端的電壓U＝I（R1＋R2）＝選項C錯誤，D正確。故選BD。9、AC【解析】A．質(zhì)子在回旋加速器中每做半個圓周運動電場變換一次，則回旋加速器的交流電頻率等于質(zhì)子在磁場中的運動周期，故有，故A正確；B．質(zhì)子第一次進入D1盒時加速了一次，設(shè)速度為，有做圓周運動的半徑為，有可得質(zhì)子第一次進入D2盒時加速了兩次，同理推得，故兩半徑之比為故B錯誤；D．無論質(zhì)子在電場中加速多少次，最后都是從磁場中以最大速度勻速圓周離開，有可得最大動能為故有質(zhì)子的最大動能與加速電壓U無關(guān)，與加速度的最大半徑R有關(guān)，故若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動能不變，故D錯誤；C．由最大動能可推出質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)，有解得質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為故C正確故選AC。10、BC【解析】AB．根據(jù)楞次定律可知穿過回路abR的磁通量增大，要阻礙其增大，就存在一個沿斜面向下的安培力，所以金屬棒ab在運動過程中受到豎直向下的重力，沿斜面向上的拉力F，沿斜面向下的安培力，隨著速度增大，安培力也增大，當(dāng)三力合力為零時，金屬棒做勻速直線運動，A錯誤B正確；C．金屬棒勻速運動時的速度為最大速度，此時有：，而：，聯(lián)立解得，C正確；D．根據(jù)能量守恒定律可知恒力F做的功等于金屬棒ab增加的機械能與系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱之和，D錯誤；故選BC。三、實驗題：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.電壓應(yīng)從零開始變化（意思表達相似即可）②.A③.D④.E⑤.連接實物圖：⑥.如圖所示：⑦.增大【解析】（1）在用伏安法描繪這個燈泡的圖線的實驗中，電壓要從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，所以電路圖選用圖1；（2）因燈泡的額定電壓為，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確，故只能選用的電壓表，故電壓表選A；由得，燈泡的額定電流，故電流表應(yīng)選擇的量程，故電流表選D；而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器，故滑動變阻器選E；（3）對照電路圖連接實物圖，注意電流從電流表電壓表正接線柱流入，如圖所示：（4）畫出的圖線如圖所示：由于圖線斜率的倒數(shù)等于電阻的阻值，則由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大12、①.②.下板③.【解析】[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有[2]根