湖南省株洲市醴陵市第四中学2025届物理高二上期末质量检测试题含解析

湖南省株洲市醴陵市第四中学2025届物理高二上期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径OC与OB夹角为60°．一电子以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场，从C点射出．电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列说法正确的是（）A.磁场方向垂直纸面向里B.磁感应强度大小为C.电子在磁场中的运动时间为D.若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的3倍2、如图所示，1、2为两个不同电源路端电压U与干路电流I的关系图线，下列说法正确的是A.电动势E1＝E2 B.电动势E1<E2C.内阻r1＝r2 D.内阻r1>r23、奥斯特实验说明了（）A.磁场的存在B磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用4、跳水运动员在10m高台做适应性训练，假设他以自由落体的方式跳入水中，则他在空中运动的时间大约是（）A.0.4s B.0.8sC.1.4s D.5.0s5、在下列力学单位中，属于国际单位制中基本单位的是A.毫米 B.厘米C.千克 D.克6、甲、乙两物体分别在恒定的合外力和的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间的变化关系如图所示，设甲在时间内所受的冲量为，乙在时间内所受的冲量为，则下列F、I的关系正确的是（）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，线圈的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，开关闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）A.闭合，、不同时亮B.闭合，、同时亮C.断开，、立即熄灭D.断开，立即熄灭，亮一下才熄灭8、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．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多9、如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈匝数比为，在a、b端输入正弦式交流电压有效值为U，甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则下列说法正确的是（）A.乙灯的额定电流最大B.甲灯的额定电压为C.丙灯的电阻最小D.甲灯的额定电压最小10、如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（），下列正确的是（）A.它们的最大速度相同B.两次所接高频电源的频率不同C.若加速电压不变，则它们的加速次数相等D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能三、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）下图中20分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分_______cm和_______mm12．（12分）丹麦物理学家、化学家、文学家___________，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动．这个实验现象首次揭示了___________(填：磁与磁的联系、电与电的联系或电与磁的联系)．为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明．”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，在荧光屏的左侧空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，电场强度为，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为.场中点与荧光屏的距离为，一个带正电粒子从点以某一速度垂直射向荧光屏，恰好能匀速直线运动，打在屏上的点(不计粒子重力).（1）求粒子做匀速直线运动的速度大小；（2）若撤去磁场，保持电场不变，粒子只在电场力的作用下运动，打在屏上的位置与点的距离，求粒子的比荷；（3）若撤去电场，保持磁场不变，粒子只在磁场力的作用下运动，求打在屏上的位置与点的距离.14．（16分）容器A中装有大量质量不同、电荷量均为q的带正电的粒子，粒子从容器下方的小孔不断飘入加速电场初速度可视为零做直线运动通过小孔后，从两平行板中央垂直电场方向射入偏转电场．粒子通过平行板后垂直磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，最后打在感光片上，如图所示．已知加速场、间的加速电压为U，偏转电场极板长为L，两板间距也为L，板间匀强电场强度，方向水平向左忽略板间外的电场．平行板f的下端与磁场边界ab相交为P，在边界PQ上固定放置感光片．测得从容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间，且Q距P的长度为3L，不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用，求：粒子射入磁场时，其速度方向与边界ab间的夹角；射到感光片Q处的粒子的质量；粒子在磁场中运动的最长时间15．（12分）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量均为m，Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，在压缩弹簧的整个碰撞过程中，求：（1）当弹簧压缩到最短时Q的速度为多大？（2）弹簧具有的最大弹性势能等于多少？

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、B【解析】A.根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B.由题意得，电子的运动半径恰好等于，解得，故B正确；C.运动周期，电子在圆形区域的运动时间，故C错误；D.电子的运动半径恰好等于，若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的，故D错误；2、A【解析】U-I图象中图象中的点的坐标表示电流及路端电压．图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源内阻【详解】由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，U-I图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，图象的斜率表示电源的内阻；根据数学知识可知E1=E2，r1＜r2，I1＞I2；故选A【点睛】本题考查U-I图象的应用，要注意根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir进行分析图象的物理意义3、C【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场A.磁场的存在．与结论不符，故A错误；B.磁场具有方向性．与结论不符，故B错误；C.通电导线周围存在磁场．与结论相符，故C正确；D.磁体间有相互作用．与结论不符，故D错误4、C【解析】根据可求运动的时间为故选C。5、C【解析】三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，C正确6、C【解析】由图象可知，甲乙两物体动量变化量的大小相等，根据动量定理知，冲量的大小相等，即I1=I2根据I=Ft知，冲量的大小相等，作用时间长的力较小，可知F1＞F2故C正确，ABD错误。故选C。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、BD【解析】AB．当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮；故A错误，B正确；CD．S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故L1亮一下后逐渐熄灭。故C错误，D正确。故选BD。8、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关9、BD【解析】A．由电路分析可知甲的额定电流大于乙的额定电流，A错误；BCD．由于乙与原线圈并联，因此由于乙、丙功率相等，因此由于匝数之比等于电流比的倒数，因此因此可知由于甲、乙功率相等，根据可知而因此，可得由于三个灯的功率相等，根据甲的电流最大，因此甲的电阻最小，额定电压最小因此，BD正确，C错误。故选BD。10、AC【解析】A．根据，得两粒子的比荷相等，所以最大速度相等。故A正确。B．带电粒子在磁场中运动的周期两粒子的比荷相等，所以周期和频率相等。故B错误。C．最大动能则加速次数两粒子的比荷相等，加速电压不变，则加速次数相同，选项C正确；D．根据知，仅增大高频电源的频率不能增大粒子动能，故D错误；故选AC。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、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游标卡尺的读数：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋测微器的读数：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm12、(1).奥斯特(2).电与磁的联系【解析】[1][2]丹麦物理学家、化学家、文学家奥斯特，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动。这个实验现象首次揭示了电与磁的联系。为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”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、（1），（2），（3）.【解析】（1）由于带电粒子在电场和磁场中恰好做匀速直线运动，即电场力与磁场力相平衡，根据平衡条件可求出粒子做匀速直线运动的速度大小v；（2）若撤去磁场，保持电场不变，则粒子做类平抛运动，根据类平抛运动规律进行即可求出粒子的比荷；（3）若撤去电场，保持磁场不变，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，再根据几何知识可求出打在屏上的位置与O点的距离.（1）由于带电粒子在电场和磁场中恰好做匀速直线运动则有：解得：（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动规律得：垂直电场方向匀速直线运动：平行电场方向匀加速直线运动：联立解得：（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图洛伦兹力提供向心力：解得：由几何关系得：联立解得：14、（1）45°（2）（3）【解析】（1）粒子先经过加速电场的加速后进入水平匀强电场做类平抛运动，由速度的方向公式直接能求出末速度方向，这是为后续计算做一个铺垫；（2）粒子从e板下端与水平方向成45°的角射入匀强磁场，偏转270°后打在Q点，由几何关系求出粒子做匀速圆周运动的半径，再由洛仑兹力提供向心力就能求出粒子的比荷；（3）先判断出打在何处的粒子的时间最短，由于，即质量最大的粒子时间最长，再由半径公式知质量最大则半径最小，所以打在Q点的粒子时间最长，再利用周期公式结合粒子转过的圆心角即可求出粒子在磁场中运动的最长时间【详解】（1）加速电场运用动能定理：qU=mv02可得进入偏转电场的初速度：v0=①粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据类平抛规律可得：L=v0t②沿电场线方向的分速度：vy=at③根据牛顿第二定律可得：Eq=ma④又因为：E=⑤设粒子的速度偏转角为θ，联立①②③④⑤式可得：tanθ==1故速度偏向角为45°，其速度方向与边界ad间的夹角为：90°-45°=45°（2）粒子在偏转电场中的偏转位移：y=at2=根据运动的合成和分解可知，粒子进入磁场时的速度大小：⑥根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB=m⑦又因为Q距P的长度为3L，根据几何关系：3L++y=2Rcos45°，可得：R=2L⑧联立⑥⑦⑧式可得粒子的质量：（3）粒子在磁场中运动的周期：粒子在磁场中运动的时间：，可知粒子的质量m越大时间越长，根据半径公式可知，粒子的质量m越大半径