湖南省株洲市醴陵市第四中學2025屆物理高二上期末質(zhì)量檢測試題含解析

湖南省株洲市醴陵市第四中學2025屆物理高二上期末質(zhì)量檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準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題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x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、如圖，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，半徑OC與OB夾角為60°．一電子以速率v從A點沿直徑AB方向射入磁場，從C點射出．電子質(zhì)量為m、電荷量為e，不計電子重力，下列說法正確的是（）A.磁場方向垂直紙面向里B.磁感應強度大小為C.電子在磁場中的運動時間為D.若電子速率變?yōu)?，仍要從C點射出，磁感應強度大小應變?yōu)樵瓉淼?倍2、如圖所示，1、2為兩個不同電源路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖線，下列說法正確的是A.電動勢E1＝E2 B.電動勢E1<E2C.內(nèi)阻r1＝r2 D.內(nèi)阻r1>r23、奧斯特實驗說明了（）A.磁場的存在B磁場具有方向性C.通電導線周圍存在磁場D.磁體間有相互作用4、跳水運動員在10m高臺做適應性訓練，假設他以自由落體的方式跳入水中，則他在空中運動的時間大約是（）A.0.4s B.0.8sC.1.4s D.5.0s5、在下列力學單位中，屬于國際單位制中基本單位的是A.毫米 B.厘米C.千克 D.克6、甲、乙兩物體分別在恒定的合外力和的作用下沿同一直線運動，它們的動量隨時間的變化關(guān)系如圖所示，設甲在時間內(nèi)所受的沖量為，乙在時間內(nèi)所受的沖量為，則下列F、I的關(guān)系正確的是（）A. B.C. 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、如圖所示，線圈的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計，、是兩個完全相同的小燈泡，開關(guān)閉合和斷開的過程中，燈、的亮度變化情況是（燈絲不會斷）A.閉合，、不同時亮B.閉合，、同時亮C.斷開，、立即熄滅D.斷開，立即熄滅，亮一下才熄滅8、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示．這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確是A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運動周期的一半B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應盡可能增大磁感應強度B和D形盒的半徑RC.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大D.粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功一樣多9、如圖所示的理想變壓器電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，在a、b端輸入正弦式交流電壓有效值為U，甲、乙、丙三個燈泡均能正常發(fā)光，且三個燈泡的額定功率相等，則下列說法正確的是（）A.乙燈的額定電流最大B.甲燈的額定電壓為C.丙燈的電阻最小D.甲燈的額定電壓最小10、如圖是一個回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連?，F(xiàn)分別加速氘核（）和氦核（），下列正確的是（）A.它們的最大速度相同B.兩次所接高頻電源的頻率不同C.若加速電壓不變，則它們的加速次數(shù)相等D.僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能三、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）下圖中20分度游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)分_______cm和_______mm12．（12分）丹麥物理學家、化學家、文學家___________，在一次講課中，他偶然地把導線沿南北方向放置在指南針的上方，當導線通電時，發(fā)現(xiàn)指南針發(fā)生了轉(zhuǎn)動．這個實驗現(xiàn)象首次揭示了___________(填：磁與磁的聯(lián)系、電與電的聯(lián)系或電與磁的聯(lián)系)．為此，法拉第評價說：“他突然打開了科學中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明．”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，在熒光屏的左側(cè)空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，電場強度為，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為.場中點與熒光屏的距離為，一個帶正電粒子從點以某一速度垂直射向熒光屏，恰好能勻速直線運動，打在屏上的點(不計粒子重力).（1）求粒子做勻速直線運動的速度大?。唬?）若撤去磁場，保持電場不變，粒子只在電場力的作用下運動，打在屏上的位置與點的距離，求粒子的比荷；（3）若撤去電場，保持磁場不變，粒子只在磁場力的作用下運動，求打在屏上的位置與點的距離.14．（16分）容器A中裝有大量質(zhì)量不同、電荷量均為q的帶正電的粒子，粒子從容器下方的小孔不斷飄入加速電場初速度可視為零做直線運動通過小孔后，從兩平行板中央垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場．粒子通過平行板后垂直磁場方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，最后打在感光片上，如圖所示．已知加速場、間的加速電壓為U，偏轉(zhuǎn)電場極板長為L，兩板間距也為L，板間勻強電場強度，方向水平向左忽略板間外的電場．平行板f的下端與磁場邊界ab相交為P，在邊界PQ上固定放置感光片．測得從容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之間，且Q距P的長度為3L，不考慮粒子所受重力與粒子間的相互作用，求：粒子射入磁場時，其速度方向與邊界ab間的夾角；射到感光片Q處的粒子的質(zhì)量；粒子在磁場中運動的最長時間15．（12分）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點，質(zhì)量均為m，Q與輕質(zhì)彈簧相連．設Q靜止，P以某一初速度v向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞，在壓縮彈簧的整個碰撞過程中，求：（1）當彈簧壓縮到最短時Q的速度為多大？（2）彈簧具有的最大彈性勢能等于多少？

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、B【解析】A.根據(jù)左手定則，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B.由題意得，電子的運動半徑恰好等于，解得，故B正確；C.運動周期，電子在圓形區(qū)域的運動時間，故C錯誤；D.電子的運動半徑恰好等于，若電子速率變?yōu)?，仍要從C點射出，磁感應強度大小應變?yōu)樵瓉淼模蔇錯誤；2、A【解析】U-I圖象中圖象中的點的坐標表示電流及路端電壓．圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示電源內(nèi)阻【詳解】由閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知，U-I圖象與縱坐標的交點等于電源的電動勢，圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻；根據(jù)數(shù)學知識可知E1=E2，r1＜r2，I1＞I2；故選A【點睛】本題考查U-I圖象的應用，要注意根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir進行分析圖象的物理意義3、C【解析】奧斯特將通電導線放于小磁針上方時發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明了通電導線周圍存在著磁場A.磁場的存在．與結(jié)論不符，故A錯誤；B.磁場具有方向性．與結(jié)論不符，故B錯誤；C.通電導線周圍存在磁場．與結(jié)論相符，故C正確；D.磁體間有相互作用．與結(jié)論不符，故D錯誤4、C【解析】根據(jù)可求運動的時間為故選C。5、C【解析】三個力學基本物理量分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為m、kg、s，C正確6、C【解析】由圖象可知，甲乙兩物體動量變化量的大小相等，根據(jù)動量定理知，沖量的大小相等，即I1=I2根據(jù)I=Ft知，沖量的大小相等，作用時間長的力較小，可知F1＞F2故C正確，ABD錯誤。故選C。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、BD【解析】AB．當S閉合瞬時，兩燈同時獲得電壓，同時發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，逐漸將L1燈短路，L1逐漸變暗直到熄滅，同時，L2電流逐漸增大，變得更亮；故A錯誤，B正確；CD．S斷開瞬時，L2中電流消失，故立即熄滅，而L1中由于電感中產(chǎn)生一個與電流同向的自感電動勢，故L1亮一下后逐漸熄滅。故C錯誤，D正確。故選BD。8、BD【解析】回旋加速器靠電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么因素有關(guān)．加速粒子時，交變電場的周期與粒子在磁場中運動的周期相等【詳解】加速粒子時，交變電場的周期必須與粒子在磁場中運動的周期相等，這樣才能使得每次經(jīng)過D型盒的狹縫中時都能被電場加速，選項A錯誤；當粒子運轉(zhuǎn)半徑等于D型盒的半徑時粒子速度最大，即，則，則要提高加速粒子的最終能量，應盡可能增大磁感應強度B和D形盒的半徑R，帶電粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)，選項B正確，C錯誤；粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功均為qU，選項D正確；故選BD.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，以及知道最大速度與什么因素有關(guān)9、BD【解析】A．由電路分析可知甲的額定電流大于乙的額定電流，A錯誤；BCD．由于乙與原線圈并聯(lián)，因此由于乙、丙功率相等，因此由于匝數(shù)之比等于電流比的倒數(shù)，因此因此可知由于甲、乙功率相等，根據(jù)可知而因此，可得由于三個燈的功率相等，根據(jù)甲的電流最大，因此甲的電阻最小，額定電壓最小因此，BD正確，C錯誤。故選BD。10、AC【解析】A．根據(jù)，得兩粒子的比荷相等，所以最大速度相等。故A正確。B．帶電粒子在磁場中運動的周期兩粒子的比荷相等，所以周期和頻率相等。故B錯誤。C．最大動能則加速次數(shù)兩粒子的比荷相等，加速電壓不變，則加速次數(shù)相同，選項C正確；D．根據(jù)知，僅增大高頻電源的頻率不能增大粒子動能，故D錯誤；故選AC。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、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游標卡尺的讀數(shù)：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋測微器的讀數(shù)：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm12、(1).奧斯特(2).電與磁的聯(lián)系【解析】[1][2]丹麥物理學家、化學家、文學家奧斯特，在一次講課中，他偶然地把導線沿南北方向放置在指南針的上方，當導線通電時，發(fā)現(xiàn)指南針發(fā)生了轉(zhuǎn)動。這個實驗現(xiàn)象首次揭示了電與磁的聯(lián)系。為此，法拉第評價說：“他突然打開了科學中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明。”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），（2），（3）.【解析】（1）由于帶電粒子在電場和磁場中恰好做勻速直線運動，即電場力與磁場力相平衡，根據(jù)平衡條件可求出粒子做勻速直線運動的速度大小v；（2）若撤去磁場，保持電場不變，則粒子做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動規(guī)律進行即可求出粒子的比荷；（3）若撤去電場，保持磁場不變，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，再根據(jù)幾何知識可求出打在屏上的位置與O點的距離.（1）由于帶電粒子在電場和磁場中恰好做勻速直線運動則有：解得：（2）帶電粒子在電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動規(guī)律得：垂直電場方向勻速直線運動：平行電場方向勻加速直線運動：聯(lián)立解得：（3）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，軌跡如圖洛倫茲力提供向心力：解得：由幾何關(guān)系得：聯(lián)立解得：14、（1）45°（2）（3）【解析】（1）粒子先經(jīng)過加速電場的加速后進入水平勻強電場做類平拋運動，由速度的方向公式直接能求出末速度方向，這是為后續(xù)計算做一個鋪墊；（2）粒子從e板下端與水平方向成45°的角射入勻強磁場，偏轉(zhuǎn)270°后打在Q點，由幾何關(guān)系求出粒子做勻速圓周運動的半徑，再由洛侖茲力提供向心力就能求出粒子的比荷；（3）先判斷出打在何處的粒子的時間最短，由于，即質(zhì)量最大的粒子時間最長，再由半徑公式知質(zhì)量最大則半徑最小，所以打在Q點的粒子時間最長，再利用周期公式結(jié)合粒子轉(zhuǎn)過的圓心角即可求出粒子在磁場中運動的最長時間【詳解】（1）加速電場運用動能定理：qU=mv02可得進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度：v0=①粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋規(guī)律可得：L=v0t②沿電場線方向的分速度：vy=at③根據(jù)牛頓第二定律可得：Eq=ma④又因為：E=⑤設粒子的速度偏轉(zhuǎn)角為θ，聯(lián)立①②③④⑤式可得：tanθ==1故速度偏向角為45°，其速度方向與邊界ad間的夾角為：90°-45°=45°（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移：y=at2=根據(jù)運動的合成和分解可知，粒子進入磁場時的速度大小：⑥根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=m⑦又因為Q距P的長度為3L，根據(jù)幾何關(guān)系：3L++y=2Rcos45°，可得：R=2L⑧聯(lián)立⑥⑦⑧式可得粒子的質(zhì)量：（3）粒子在磁場中運動的周期：粒子在磁場中運動的時間：，可知粒子的質(zhì)量m越大時間越長，根據(jù)半徑公式可知，粒子的質(zhì)量m越大半徑