2025届山西省太原市高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届山西省太原市高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是()A.B＝18T，Pm＝1.08×108WB.B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC.B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD.B＝18T，Pm＝2.16×106W2、下列关于电场强度的叙述正确的是A.电场中某点的场强就是单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关D.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向3、如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正确的是（）A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表电流表，R增大时量程减小C.乙表是电流表，R增大时量程减小D.乙表是电流表，R增大时量程增大4、两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力，下列说法不正确的有A.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短C.a在磁场中飞行的路程比b的长D.a在P上的落点与O点的距离比b的近5、在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（）A.从A到B做功最大 B.从A到C做功最大C.从A到E做功最大 D.做功一样大6、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令、、分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是（）A.E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.E1＜E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向CE2＜E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D.E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向二、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，匀强电场中a、b、c、d四个水平平面，间距相等，每个平面上各点的匀强电场方向都垂直于平面．一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A.电场强度方向向左B.电子在N的动能小于在M的动能C.a平面的电势低于b平面D.电子在N的电势能小于在M的电势能的电势8、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（）A.粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长B.出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心OC.出磁场的粒子一定能垂直打在MN上D.只要速度满足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上9、回旋加速器是加速带电粒子的装置，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短10、小明把前面推理的方法称之为“倍增法”。说起科学方法，小明对"对称法"情有独钟，比如说，一个均匀带电的球壳，其球心处的电场强度不能指向任何特殊的方向，否则就格外偏袒了这个特殊的方向，因此，球心处的电场强度就只能是零。小明设想了如下图所示的一个情景，四根相同且通有同样大小同样方向电流I的平行直导线的中点分别固定在一个正方形的四个顶点上，导线与正方形所在平面垂直，图中O点为正方形的中心，并作了如下一些分析，你认为正确的有A.O点的磁感应强度一定是零B.O点的磁感应强度可能垂直正方形所在平面向里或向外C.若四根导线中的电流都反向但大小I保持不变，则O点的磁感应强度也反向D.最上面那根导线中的电流大小I不变但是方向反向，则可将该导线想象成通有原方向的大小为I的电流和反方向的大小为2I的电流的叠加，则O点处的磁感应强度等于只有最上面那根导线、且其中只通有反方向大小为2I的电流时在O点产生的磁感应强度三、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）某同学利用如图所示的电路测量一微安表（量程为100μA，内阻大约为2500Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关S1和S2，C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图将图中的实物连线。（）(2)完成下列填空：①R1的阻值为______Ω（填“20”或“2000”）；②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图中滑动变阻器的________端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近；③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势______（填“相等”或“不相等”）④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________Ω（结果保留到个位）；(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_________。12．（12分）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中(1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是____A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12VB．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源C．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱D．为了多用表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测(2)多用表刻度盘上交流电压的刻度是____(选填“均匀”或“不均匀”)的(3)某实验小组通过实验，记录的数据如下表：原线圈匝数n1(匝)100200400400副线圈匝数n2(匝)400400200800原线圈两端的电压U1(V)1.964.908.004.86副线圈两端的电压U2(V)7.809.763.909.64通过分析实验数据可得出的实验结论是____(4)一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为8.00V和3.90V，据此可知电压比与匝数比并不相等，主要原因是____(至少说出两个原因)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,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直。电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计。当电键K闭合的瞬间,求棒ab的加速度为多大。14．（16分）如下图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里．电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角．试确定:①粒子做圆周运动的半径;②粒子的入射速度;③粒子在磁场中运动的时间15．（12分）如图，在x轴上方有磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．x轴下方有磁感强度大小为B/2，方向垂直纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电量为–q的带电粒子（不计重力），从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出．求：（1）经多长时间粒子第三次到达x轴．(初位置O点为第一次)（2）粒子第三次到达x轴时离O点的距离

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、D【解析】通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL＝，代入数值解得B＝18T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入数值得Pm＝2.16×106W，故ABC错误，D正确．故选D2、C【解析】电场中某点的电场强度的大小在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力的大小，故A错误．电场中某点的场强大小由电场本身决定，与试探电荷无关，不能说电场强度与放在该点的电荷所受到的电场力的大小成正比，故B错误，C正确；电场中某点的场强方向就是正的检验电荷在该点所受电场力的方向，故D错误；故选C.3、B【解析】AB．由甲图所示可知，与电阻并联，该是电流表，增大，的分流较小，电流表量程减小，故A错误，B正确；CD．由乙图所示可知，，与电阻串联，该表是电压表，增大时，变阻器分担的电压增大，电压表量程增大，故C、D错误；故选B。4、B【解析】a、b粒子的运动轨迹如图所示A．粒子a、b都向下运动，由左手定则可知，a、b均带正电，故A正确；BC．由洛伦兹力提供向心力有得可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长，故B错误，C正确；D．根据运动轨迹可知，在P上的落点与O点的距离a比b的近，故D正确。故选B。5、D【解析】据题知，B、C、D、E都在以Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A到各点的电势差U相等，电场力做功公式分析电场力做功相等。A．从A到B做功最大与分析不符，故A错误。B．从A到C做功最大与分析不符，故B错误。C．从A到E做功最大与分析不符，故C错误。D．做功一样大与分析相符，故D正确。故选D.6、A【解析】由法拉第电磁感应定律可知：在图像中，斜率，由图像可知，Oa段中磁感强度B的变化率较小，bc和cd段中磁感强度B的变化率为相同，所以有：；由图可知，Oa段磁场方向垂直纸面向里，B增大，则磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向外，再根据安培定制可判断，I1沿逆时针方向；同理，可判断I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向，综上可知A正确；故选A。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、BC【解析】根据电场线方向与等势线垂直和电子所受的电场力指向轨迹的内侧，判断出电子所受的电场力方向，分析电场力做功的正负，根据动能定理分析动能的变化和电势能的变化．根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低【详解】A、根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，如图所示，故A错误;BD、若电子由M运动到N，电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故B正确，D错误;C、根据顺着电场线方向电势降低，得知，a点电势低于b点电势，故C正确【点睛】解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析，注意掌握电场线与等势面之间的关系8、BD【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知≌则即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，故B正确；C．速度不同，半径不同，轨迹对应的圆心角不同，对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关，故C错误；D．速度满足v=时，粒子的轨迹半径为r==R，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的轨迹半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。故选BD。【点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角。对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系。9、BC【解析】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关10、AD【解析】AB．由右手螺旋定则可知，四根通电导线在O点的产生磁感应强度方向对称分布在正方形平面内，依据矢量的合成法则，则O点的磁感应强度一定是零，故A正确，B错误；C．若四根导线中的电流都反向但大小I保持不变，同理，四根通电导线在O点的产生磁感应强度方向仍对称分布在正方形平面内，则O点的磁感应强度仍为零，故C错误；D．最上面那根导线中的电流大小I不变但是方向反向，依据矢量叠加法则，则可将该导线想象成通有原方向的大小为I的电流和反方向的大小为2I的电流的叠加，则O点处的磁感应强度等于只有最上面那根导线、且其中只通有反方向大小为2I的电流时在

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点产生的磁感应强度，故D正确。故选AD。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、①.②.20③.左④.相等⑤.2550⑥.要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】(1)[1]实物连线如图所示(2)[2]R1起分压作用，应选用阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20Ω；[3]为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；[4]反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；[5]将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。说明则解得RμA=2550Ω(3)[6]要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。12、①.D②.不均匀③.在误差允许范围内，变压器原、副线圈电压比等于匝数比④.有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压【解析】(1)[1]A．变压器是改变电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不超过12V，故A错误；BC．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，故BC错误；D．使用多用电表测电压时，先用最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故D正确。故选D；(2)[2]由多用电表的表盘可知，多用表刻度盘上交流电压的刻度是不均匀的；(3)[3]通过分析实验数据可得出的实验结论是，在误差允许范围内，变