西藏自治區(qū)拉薩市拉薩那曲第二高級中學2025屆物理高二上期末調研模擬試題含解析

西藏自治區(qū)拉薩市拉薩那曲第二高級中學2025屆物理高二上期末調研模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，邊長為L的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長度也為L的相同絕緣細棒。每根細棒均勻帶上正電。現將電荷量為+Q的點電荷置于BC中點，此時正六邊形幾何中心O點的場強為零。若移走AB邊上的細棒，則O點電場強度大小為(k為靜電力常量)(不考慮絕緣棒及+Q之間的相互影響)（）A. B.C. D.2、如圖所示，平行金屬導軌的距離為d，左端接一電源，電動勢為E，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于導軌所在平面．一根金屬棒ab與導軌成θ角放置，整個回路的總電阻為R，當接通開關S瞬間，金屬棒所受的安培力大小為A. B.C. D.3、一條形磁體平放在水平桌面上，一閉合線圈保持在豎直平面內，從條形磁鐵探出桌面的一端的左上方豎直下落，線圈平面垂直于磁鐵（如圖）．在線圈通過磁鐵截面的過程中磁鐵一直靜止，關于磁鐵的受力分析正確的是A.線圈中感應電流的方向不會變化B.磁鐵受桌面的支持力一直大于重力C.磁鐵受到桌面的摩擦力一直向右D.磁鐵受到桌面的摩擦力一直向左4、如圖所示為有兩個量程的電壓表，當使用a、b兩端點時，量程為1V；當使用a、c兩端點時，量程為10V．已知電流表的內阻Rg為50Ω，滿偏電流Ig為1mA．則R1和R2的電阻值：A.R1=950Ω，R2=9kΩB.R1=9kΩ，R2=950ΩC.R1=9kΩ，R2=1kΩD.R1=1kΩ，R2=9kΩ5、在某控制電路中，需要連成如圖所示的電路，主要由電動勢為E、內阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動變阻器)R連接而成，L1、L2是紅、綠兩個指示燈，當電位器的觸頭由弧形碳膜的中點逆時針滑向a端時，下列說法中正確的是()A.L1、L2兩個指示燈都變亮B.L1、L2兩個指示燈都變暗C.L1變亮，L2變暗D.L1變暗，L2變亮6、關于物理學史，下列說法中正確的是A.奧斯特發(fā)現了磁場對電流的作用力B.庫侖引入“電場”的概念來描述電場的真實存在C.安培在前人工作的基礎上，通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的規(guī)律D.元電荷量e的數值最早是由美國物理學家密立根測得的二、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、如圖所示，a、b、c為真空中三個帶電小球，b球帶電量為+Q，用絕緣支架固定，a、c兩小球用絕緣細線懸掛，處于平衡狀態(tài)時三小球球心等高，且a、b和b、c間距離相等，懸掛a、c小球的細線豎直，則（）A.a、c兩小球帶同種電荷 B.a、c兩小球帶異種電荷C.a小球帶電量為+4Q D.c小球帶電量為﹣4Q8、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的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.帶電粒子在磁場中運動周期和交變電流的周期相等B.質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關C.只要R足夠大，質子的速度可以被加速到任意值D.不改變磁場磁感應強度和交變電流的頻率，該回旋加速器也能用于加速α粒子9、如圖甲所示,一正方形導線框置于勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示,則線框中的電流和導線受到的安培力隨時間變化的圖象分別是(規(guī)定垂直紙面向里的方向為磁感應強度的正方向,逆時針方向為線框中電流的正方向,向右為安培力的正方向)A.A B.BC.C D.D10、如圖所示，在等腰直角三角形abc區(qū)域內存在垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，O為ab邊的中點，在O處有一粒子源沿紙面內不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放相同的帶正電的粒子，已知粒子的質量為m，電荷量為q，直角邊ab長為，不計重力和粒子間的相互作用力．則A.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為B.粒子在磁場中運動的最長時間為C.若粒子從bc邊射出，則入射方向與Ob的夾角一定小于D.從ac邊射出的粒子中，沿Oa方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間最短三、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）如圖所示為一束粒子沿Ob方向垂直射入勻強磁場，在磁場中分為a、b、c三束，其中a、c發(fā)生偏轉，b不發(fā)生偏轉，不計粒子的重力，請判斷，在a、b、c三束粒子中，帶正電的是______，帶負電的是______。12．（12分）宇宙飛船（內有宇航員）繞地球做勻速圓周運動，地球的質量為M，宇宙飛船的質量為，宇宙飛船到地球球心的距離為r，引力常量為G，宇宙飛船受到地球對它的萬有引力F=________；飛船內的宇航員處于________狀態(tài)（填“超重”或“失重”）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）如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強磁場，一質量為m＝5.0×10－8kg、電量為q＝1.0×10－6C的帶電粒子．從靜止開始經U0＝10V的電壓加速后，從P點沿圖示方向進入磁場，已知OP＝30cm，(粒子重力不計，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)帶電粒子到達P點時速度v大?。?2)若磁感應強度B＝2.0T，粒子從x軸上的Q點離開磁場，求OQ的距離；14．（16分）如圖所示，在xoy平面第一、二象限內存在垂直于紙面向里的勻強磁場，一帶電粒子從y軸上的M（0，-3a）點沿MP方向射入第四象限，速度大小為v，MP與y軸正向夾角θ=30°，一段時間后粒子從x軸上P點射入磁場，經磁場偏轉從x軸上某點射出磁場后又恰好能運動到M點。已知帶電粒子的質量為m，所帶電荷量為q，不計帶電粒子的重力。(1)求勻強磁場磁感應強度B的大??；(2)求粒子從M點射入第四象限到返回M點所經歷的時間；(3)若粒子從x軸上某點射出磁場時立即在x軸下方再加一垂直于紙面向里的勻強磁場，為使粒子能再經過P點，試求x軸下方所加磁場的磁感應強度大小應滿足的條件。15．（12分）如圖所示，兩根電阻忽略不計、互相平行的光滑金屬導軌豎直放置，相距L=1m，在水平虛線間有與導軌所在平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T，磁場區(qū)域的高度d=1m，導體棒a的質量ma=0.2kg、電阻Ra=1Ω；導體棒b的質量mb=0.1kg、電阻Rb=1.5Ω．它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，b勻速穿過磁場區(qū)域，且當b剛穿出磁場時a正好進入磁場，重力加速度g=10m/s2，不計a、b棒之間的相互作用，導體棒始終與導軌垂直且與導軌接觸良好，求：（1）b棒穿過磁場區(qū)域過程中克服安培力所做的功；（2）a棒剛進入磁場時兩端的電勢差；（3）保持a棒以進入時的加速度做勻變速運動，對a棒施加的外力隨時間的變化關系

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、A【解析】每根細棒均勻帶上正電，現將電荷量為+Q的點電荷置于BC中點，此時正六邊形幾何中心O點的場強為零；由此可知，+Q的點電荷在O點的電場強度大小為那么每根細棒在O點的電場強度大小也為若移走AB邊上的細棒，那么其余棒在O點的電場強度大小為故選A。2、B【解析】據閉合電路歐姆定律得：回路電流為導體棒的有效長度導體棒所受安培力A.與計算結果不符，故A錯誤B.與計算結果相符，故B正確C.與計算結果不符，故C錯誤D.與計算結果不符，故D錯誤3、B【解析】線圈向下運動過程中穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據楞次定律可知，線圈產生的感應電流的方向一定會發(fā)生變化．故A錯誤；根據楞次定律可知，線圈向下運動的過程中，產生的感應電流對線圈一直存在阻礙作用，即磁鐵對線圈一直有向上的作用力，根據牛頓第三定律可知，線圈對磁體一直有向下的作用力，所以磁鐵受桌面的支持力一直大于重力．故B正確；根據楞次定律，線圈在桌面以上時，線圈對磁體的作用力的方向為右下方，所以磁鐵還要受到向左的摩擦力；而線圈在桌面以下時，線圈對磁體的作用力的方向為左下方，所以磁鐵還要受到向右的摩擦力．故CD錯誤．故選B點睛：首先應掌握楞次定律的基本應用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應現象中得出的必然結果．一般在解決有關相對運動類問題時用楞次定律的第二描述將會非常簡便4、A【解析】根據歐姆定律和串聯電路的特點可知：代入數據可解得：同理有：代入數據可解得：所以只有選項A正確；5、B【解析】當電位器向a段滑動時，電路的總電阻減小，干路電流增大，所以內電壓增大，路段電壓減小，所以燈L1變暗；通過電阻R1的電流變大，所以電位器兩端的電壓減小，即通過燈L2兩端的電壓減小，所以燈L2變暗，故ACD錯誤，B正確．故選B6、D【解析】A．奧斯特發(fā)現了電流的周圍存在磁場，選項A錯誤；B．法拉第引入“電場”的概念來描述電場的真實存在，選項B錯誤；C．庫倫在前人工作的基礎上，通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的規(guī)律，選項C錯誤；D．元電荷量e的數值最早是由美國物理學家密立根測得的，選項D正確；故選D.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、AD【解析】AB、如果a、c兩小球帶異種電荷，根據力平衡條件，必然有一個小球在水平方向上不能達到平衡，細線不能夠保持豎直狀態(tài)，又因為a、b和b、c間距離相等且b球帶電量為+Q，所以a、c兩小球必須帶等量的負電荷，故A正確，B錯誤；BC、對C球，由平衡條件可知：，解得：Qa＝4Q，即a帶電量為﹣4Q，故C錯誤，D正確8、AB【解析】回旋加速器的工作原理是帶電粒子在回旋加速器中，靠電場加速，磁場偏轉，其在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑。當粒子在磁場中運動時，得A．據加速器的工作原理可知，在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故A正確；BC．據可知，粒子的最大速度由D形盒的半徑決定，與加速電場的電壓無關；且質子的最終速度與半徑R相對應，并不能加速到任意值，故B正確，C錯誤；D．當質子α粒子，在磁場的運動周期發(fā)生變化，即在磁場的運動周期與在電場的周期不相等，不滿足回旋加速器的工作原理，故D錯誤。故選AB。9、AC【解析】由右圖所示B-t圖象可知，0-T/2內，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，沿ABCDA方向，即電流為正方向；T/2-T內，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向，即電流為負方向；由法拉第電磁感應定律：，由于磁感應強度均勻變化，所以產生的感應電流大小保持不變．故A正確，B錯誤；0-T/2內，電路中電流方向為逆時針，根據左手定則可知，AB邊受到的安培力的方向向右，為正值；T/2-T內，電路中的電流為順時針，AB邊受到的安培力的方向向左，為負值；根據安培力的公式：F=BIL，電流大小不變，安培力的大小與磁感應強度成正比．故C正確，D錯誤．故選AC點睛：本題考查了判斷感應電流隨時間變化關系，關鍵是分析清楚B-t圖象，其斜率反應感應電流的大小和方向，應用楞次定律即可正確解題，要注意排除法的應用10、AB【解析】粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，作出粒子運動軌跡，求出粒子軌道半徑與粒子轉過的圓心角，然根據粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間【詳解】ABC．粒子運動軌跡如圖所示：粒子在bc邊可以從b點射出，最高點在P點．根據可得粒子做圓周運動半徑，ab邊長為，根據幾何知識可得，粒子恰好與ac邊相切時，恰好從P點射出，，P為bc中點，，粒子運動的最長時間，且粒子與Ob方向的夾角可以大于，故AB正確，C錯誤；D．若粒子從ac邊射出，則粒子在磁場中運動的時間最短時，弧長所對應的弦長最短，如上圖，粒子從aQ的中點E射出時弦最短為L，故D錯誤所以AB正確，CD錯誤【點睛】解答此題的關鍵是找出運動最長和最短時間的圓的運動軌跡，注意數學知識求解三、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).a(2).c【解析】[1][2]由圖看出，b粒子射入磁場后不發(fā)生偏轉，說明不受洛倫茲力，b粒子不帶電；a粒子向左偏轉，洛倫茲力向左，根據左手定則判斷可知，a粒子帶正電；c粒子向右偏轉，洛倫茲力向右，根據左手定則判斷可知，c粒子帶負電。12、①.②.失重【解析】根據萬有引力定律可得宇宙飛船受到的萬有引力為，由于宇航員在運動過程中萬有引力完全充當向心力，故處于失重狀態(tài)，考點：考查了萬有引力定律的應用四、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、（1）20m/s（2）0.90m【解析】(1)已知粒子電量和加速電壓可求得電場力做的功,由動能定理可求出速度大小;(2)粒子僅在洛倫茲力作用下,做勻速圓周運動,由牛頓第二定律可求出運動的半徑大小.再根據幾何關系,建立已知長度與半徑的關系,從而即可求得【詳解】(1)對帶電粒子的加速過程,由動能定理代入數據得:(2)帶電粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動,有:得代入數據得:而故圓心一定在x軸上,軌跡如圖所示由幾何關系可以知道:故【點睛】此類題型的關鍵是結合公式計算出粒子圓周運動的半徑，作出粒子軌跡圖，利用幾何關系求解14、(1)(2)(3)（n=1、2、3）【解析】(1)設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，由向心力公式得：，由幾何關系知：圖中：，，聯立兩式解得：；(2)由幾何關系知：粒子在磁場中運動圓弧所對的圓心角：，，粒子從M點射入第四象限到返回M點經過的路程為：，故粒子從M點射入第四象限到返回M點所經歷的時間t為：；(3)粒子從圖中Q點射入x軸下方磁場后又從P1點射入x軸上方磁場，由幾何知識可知：，設，經分析可知，若滿足：（n=1、2、3……），粒子便能回到P點，即應滿足：，設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為，由向心力公式得：，由圖中幾何關系知：，聯立以上兩式解得：（n=1、2、3……）15、（1）b棒穿過磁場區(qū)域過程中克服安培力所做的功為1J；（2）a棒剛進入磁場時兩端的電勢差為3.3V；（3）保持a棒以進入時的加速度做勻變速運動，對a棒施加的外力隨時間的變化關系為F=0.45t﹣1.1【解析】（1）b在磁