山西省忻州市忻州一中2025届物理高二上期末质量检测试题含解析

山西省忻州市忻州一中2025届物理高二上期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，如图的四个图象中可能表示金属铂电阻的U﹣I图象是（）A. B.C. D.2、如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以、的速度沿光滑导轨电阻不计匀速滑到位置，若：：2，则在这两次过程中A.回路电流：：2B.产生的热量：：4C.通过任一截面的电荷量：：2D.外力的功率：：23、用比值法定义物理量是高中物理学习中常用的方法，下列表达式中，表示物理量的定义式的是（）A. B.C. D.4、某空间存在着如图所示的足够大的、沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是A.图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小D.图乙可以反映B对A的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小5、将长为10cm且通有4A电流的直导线放在匀强磁场中，调整直导线的方向，其受到的磁场力总在0到0.4N之间变化，则磁场的磁感应强度大小为（）A.3T B.1TC.0.3T D.0.1T6、如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐减小C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动二、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、两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（）A.3∶7 B.4∶7C.9∶7 D.16∶78、光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一质量m=1g的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点（图中未画出），其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定()A中垂线上B点电场强度最大B.两点电荷是负电荷C.B点是连线中点，C与A点必在连线两侧D9、如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右端（）A.电源c端为负极B.电源c端为正极C.通电螺线管的a端是N极D.通电螺线管的a端是S极10、如图为演示自感现象的实验电路图，L为自感系数较大的电感线圈，A1、A2为两个相同的小灯泡，调节滑动变阻器R，使其接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等。下列说法正确的是（）A.接通开关S瞬间，A1、A2立即变亮B.接通开关S后，A1逐渐变亮，A2立即变亮C.断开开关S后，A1、A2慢慢熄灭D.断开开关S后瞬间，A2中有方向向右的电流三、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）某同学用伏安法利用下列器材测一节干电池的电动势和内阻。A．被测干电池一节；B．电流表1：量程0~0.6A，内阻为0.3Ω；C．电流表2：量程0~0.6A，内阻约0.1Ω；D．电压表1：量程0~3V，内阻未知；E．电压表2：量程0~15V，内阻未知；F．滑动变阻器1：0~10Ω，2A；G．滑动变阻器2：0~100Ω，1A；H．开关、导线若干。在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)请在上述器材中选择适当的器材：___________（填写器材前的字母）；(2)实验电路图应选择图___________（填“甲”或“乙”）；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。12．（12分）要测定一卷阻值约为20Ω的金属漆包线的长度（两端绝缘漆层已去除），实验室提供有下列器材：A．电流表A：量程①0〜0.6A，内阻约为1Ω；量程②0〜3A，内阻约为0.2ΩB．电压表V：量程③0〜3V，内阻约为2kΩ；量程④0〜15V，内阻约为10kΩC．学生电源E：电动势30V，内阻r可以忽略D．滑动变阻器R1：阻值范围0~20Ω，额定电流2AE.滑动变阻器R2：阻值范围0~500Ω，额定电流0.5AF.开关S及导线若干(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图甲所示，则漆包线的直径为d=____mm。(2)为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程__________（选填量程序号），电压表应选择量程__________（选填量程序号），滑动变阻器应选择______（选填“R1”或“R2”）。请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中______。(3)根据正确的电路图进行测量，某次实验中如图乙所示，则电压表示数___________与电流表示数___________(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度L=__________（用U、I、d、ρ表示）。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，一带电微粒质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量q＝＋1.0×10－5C，从静止开始经电压为U1＝100V的电场加速后，从两平行金属板的中间水平进入偏转电场中，微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角θ＝30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D＝34.0cm的匀强磁场区域．微粒重力忽略不计．求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？（=1.7）14．（16分）如图为质谱仪工作原理图，离子从电离室A中的小孔S1逸出（初速度不计），经电压为U的加速电场加速后，通过小孔S2和S3，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B匀强磁场中，运动半个圆周后打在接收底版D上并被吸收．对于同一种元素，若有几种同位素时，就会在D上的不同位置出现按质量大小分布的谱线，经过分析谱线的条数、强度（单位时间内打在底版D上某处的粒子动能）就可以分析该种元素的同位素组成(1)求比荷为的粒子进入磁场的速度大小；(2)若测得某种元素的三种同位素a、b、c打在底版D上的位置距离小孔S3的距离分别为L1、L2、L3，强度分别为P1、P2、P3，求：①三种同位素a、b、c的粒子质量之比m1：m2：m3；②三种同位素a、b、c在该种元素物质组成中所占的质量之比M1：M2：M3.15．（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点．细线与竖直方向成30°角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力．求：（1）判断小球电性；（2）BA两点间的电势差UBA；（3）匀强电场的场强E的大小

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】金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感，电阻随温度的升高而增大，在一定温度下其U-I图线是非线性的，且图线的斜率越来越大，B正确、ACD错误故选B2、A【解析】A．回路中感应电流为：，则得A正确；B．产生的热量为，则得B错误；C．通过任一截面的电荷量为q与v无关，则得C错误；D．由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得P∝v2，则得D错误故选A。3、B【解析】A．物体的加速度与F成正比，与m成反比，不属于比值定义法，故A错误；B．电容的定义式中，C与两板间的电量及两板间的电势差无关，属于比值定义法，故B正确；C．电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不是比值定义法，选项C错误；D．在匀强电场中，该式反映了E与U的关系，不属于比值法定义式，故D错误。故选B.4、C【解析】A．对整体分析，运用牛顿第二定律得出加速度：，水平方向受到的力不变，则整体的加速度不变。物体由静止做匀加速运动，速度v=at；故洛伦兹力：F=qvB=qBat洛伦兹力大小随时间t变化的应过原点，故A错误。BD．物块A对物块B的摩擦力大小以及B对A的摩擦力为f=mAa，所以f随时间t的变化保持不变，故不可能是摩擦力的变化图象，故BD错误。C．A受的支持力：N=mAg+qvB=mAg+qBat符合图中所示规律，故C正确；故选C。5、B【解析】ABCD．当磁场方向与通电导线垂直时，此时受到的安培力最大，根据得ACD错误B正确。故选B。6、D【解析】带电粒子在匀强电场中的运动。【详解】A．带电粒子沿水平方向做直线运动，则电场力与重力的合力一定沿水平方向，受力分析如图：合力与速度方向反向，即重力与电场力不平衡，A错误；B．如图，电场力方向与运动方向夹角大于90°，电场力做负功，电势能增加，B错误；C．合力与速度方向反向，做负功，由动能定理可知，动能减小，C错误；D．整个过程处于匀强电场中，电场力与重力都不变，即合外力不变，加速度不变，做匀变速直线运动，D正确。故选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、CD【解析】若两小球电性相同，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q，7Q，所以A、B所带的电荷相等都为4Q，根据库仑定律得所以若两小球电性相反，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q，7Q，所以A、B所带的电荷相等都为3Q，根据库仑定律得所以故选CD。8、AD【解析】A．根据v-t图象的斜率表示加速度，知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以中垂线上B点电场强度最大，A正确；B．小物块从B到C动能增大，电场力做正功，小物块带正电，可知两点电荷是正电荷，B错误；C．中垂线上电场线分布不是均匀，B点不在连线中点，C错误；D．根据动能定理得A→B有：；B→C有，对比可得，D正确。故选AD。9、BD【解析】AB.小磁针的N极水平向右，知螺线管内部的磁场方向向右，根据右手螺旋定则知，电流从螺线管左边导线进入，则电源c端为电源的正极，故A错误，B正确；CD.通电螺旋管内部磁场方向从S极指向N极，由小磁针的N极水平向右，知通电螺线管的左端a为S极，故C错误，D正确。故选：BD。10、BCD【解析】AB、电阻R不产生自感现象，接通开关S瞬间，灯A2立即正常发光。而电感L产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，A1灯逐渐变亮，即A2灯先亮，A1灯后亮。故A错误，B正确。C、闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过A2灯原来的电流立即消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，自感电流流过两灯，两灯都熄灭。故C正确；D、电路稳定后断开开关，通过A2灯原来的电流立即消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，所以A1灯的电流的方向不变，而A2灯电流的方向与开始时相反，即断开开关S后瞬间，A2中有方向向右的电流。故D正确三、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.ABDFH②.甲③.15④.0.7【解析】(1)[1]为了读数准确，电压表应选择D；电流表应选择内阻精确的，即选B；滑动变阻器总阻值较小有利于电表的数值变化，便于操作且可减小误差，故选F。综上所述可知选ABDFH。(2)[2]因电流表内阻已知，故应采用相对电源的电流表内接法，故选甲。(3)[3]由U-I图像可知，电池的电动势E=1.50V[4]内阻r=Ω-RA=0.7Ω12、①.0.830②.①③.④④.R1⑤.⑥.U=11.5V⑦.I=0.54A⑧.【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为33.0×0.01mm=0.330mm。所以漆包线的直径为d=0.5mm+0.330mm=0.830mm(2)[2][3][4]题目中给出的电源电动势为30V，为了安全起见，所以电压表应选择量程④0～15V，通过金属漆包线的最大电流不超过所以电流表应选择量程①，为了最大电流不超过额定电流，采用滑动变阻器限流式接法，故滑动变阻器选总电阻较小的R1；由于说明电阻较小，故电流表选择外接法，实验电路如图所示(3)[6]电压表量程为15V，故最小分度为0.5V，故读数为11.5V[7]电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则指针示数为：0.54A(4)[8]因由欧姆定律和电阻定律可知解得漆包线的长度四、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)104m/s(2)(3)0.1T【解析】由题意可知考查带电粒子在组合场中的运动规律，根据动能定理、牛顿第二定律【详解】(1)从静止开始经电压为U1＝100V的电场加速，由动能定理可得代入数值可得设粒子离开偏转电场时的速度为v2，由几何关系可得=从进入偏转电场到离开偏转电场由动能定理可得代入数值可得(3)画出粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可得洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得代入可得B=0.1T【点睛】求偏转电场中两金属板间的电压可以根据动能定理求解，也可根据带电粒子类平抛规律列式求解，在分析有界磁场问题，先根据临界条件画出运动轨迹，由几何关系求出磁场半径，再由牛顿运动定律列式求出磁感应强感大小14、（1）；（2）①；②：：【解析】（1）粒子在加速