西藏自治区拉萨市拉萨那曲第二高级中学2025届物理高二上期末调研模拟试题含解析

西藏自治区拉萨市拉萨那曲第二高级中学2025届物理高二上期末调研模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)（）A. B.C. D.2、如图所示，平行金属导轨的距离为d，左端接一电源，电动势为E，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面．一根金属棒ab与导轨成θ角放置，整个回路的总电阻为R，当接通开关S瞬间，金属棒所受的安培力大小为A. B.C. D.3、一条形磁体平放在水平桌面上，一闭合线圈保持在竖直平面内，从条形磁铁探出桌面的一端的左上方竖直下落，线圈平面垂直于磁铁（如图）．在线圈通过磁铁截面的过程中磁铁一直静止，关于磁铁的受力分析正确的是A.线圈中感应电流的方向不会变化B.磁铁受桌面的支持力一直大于重力C.磁铁受到桌面的摩擦力一直向右D.磁铁受到桌面的摩擦力一直向左4、如图所示为有两个量程的电压表，当使用a、b两端点时，量程为1V；当使用a、c两端点时，量程为10V．已知电流表的内阻Rg为50Ω，满偏电流Ig为1mA．则R1和R2的电阻值：A.R1=950Ω，R2=9kΩB.R1=9kΩ，R2=950ΩC.R1=9kΩ，R2=1kΩD.R1=1kΩ，R2=9kΩ5、在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是()A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮，L2变暗D.L1变暗，L2变亮6、关于物理学史，下列说法中正确的是A.奥斯特发现了磁场对电流的作用力B.库仑引入“电场”的概念来描述电场的真实存在C.安培在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.元电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的二、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，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电量为+Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a、c小球的细线竖直，则（）A.a、c两小球带同种电荷 B.a、c两小球带异种电荷C.a小球带电量为+4Q D.c小球带电量为﹣4Q8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个D形金属盒，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．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动周期和交变电流的周期相等B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变磁场磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子9、如图甲所示,一正方形导线框置于匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示,则线框中的电流和导线受到的安培力随时间变化的图象分别是(规定垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,逆时针方向为线框中电流的正方向,向右为安培力的正方向)A.A B.BC.C D.D10、如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短三、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）如图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为a、b、c三束，其中a、c发生偏转，b不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在a、b、c三束粒子中，带正电的是______，带负电的是______。12．（12分）宇宙飞船（内有宇航员）绕地球做匀速圆周运动，地球的质量为M，宇宙飞船的质量为，宇宙飞船到地球球心的距离为r，引力常量为G，宇宙飞船受到地球对它的万有引力F=________；飞船内的宇航员处于________状态（填“超重”或“失重”）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，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8kg、电量为q＝1.0×10－6C的带电粒子．从静止开始经U0＝10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30cm，(粒子重力不计，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)带电粒子到达P点时速度v大小；(2)若磁感应强度B＝2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；14．（16分）如图所示，在xoy平面第一、二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从y轴上的M（0，-3a）点沿MP方向射入第四象限，速度大小为v，MP与y轴正向夹角θ=30°，一段时间后粒子从x轴上P点射入磁场，经磁场偏转从x轴上某点射出磁场后又恰好能运动到M点。已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，不计带电粒子的重力。(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)求粒子从M点射入第四象限到返回M点所经历的时间；(3)若粒子从x轴上某点射出磁场时立即在x轴下方再加一垂直于纸面向里的匀强磁场，为使粒子能再经过P点，试求x轴下方所加磁场的磁感应强度大小应满足的条件。15．（12分）如图所示，两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距L=1m，在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场区域的高度d=1m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω．它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，b匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场，重力加速度g=10m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功；（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差；（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系

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、A【解析】每根细棒均匀带上正电，现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零；由此可知，+Q的点电荷在O点的电场强度大小为那么每根细棒在O点的电场强度大小也为若移走AB边上的细棒，那么其余棒在O点的电场强度大小为故选A。2、B【解析】据闭合电路欧姆定律得：回路电流为导体棒的有效长度导体棒所受安培力A.与计算结果不符，故A错误B.与计算结果相符，故B正确C.与计算结果不符，故C错误D.与计算结果不符，故D错误3、B【解析】线圈向下运动过程中穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈产生的感应电流的方向一定会发生变化．故A错误；根据楞次定律可知，线圈向下运动的过程中，产生的感应电流对线圈一直存在阻碍作用，即磁铁对线圈一直有向上的作用力，根据牛顿第三定律可知，线圈对磁体一直有向下的作用力，所以磁铁受桌面的支持力一直大于重力．故B正确；根据楞次定律，线圈在桌面以上时，线圈对磁体的作用力的方向为右下方，所以磁铁还要受到向左的摩擦力；而线圈在桌面以下时，线圈对磁体的作用力的方向为左下方，所以磁铁还要受到向右的摩擦力．故CD错误．故选B点睛：首先应掌握楞次定律的基本应用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在电磁感应现象中得出的必然结果．一般在解决有关相对运动类问题时用楞次定律的第二描述将会非常简便4、A【解析】根据欧姆定律和串联电路的特点可知：代入数据可解得：同理有：代入数据可解得：所以只有选项A正确；5、B【解析】当电位器向a段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，所以内电压增大，路段电压减小，所以灯L1变暗；通过电阻R1的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯L2两端的电压减小，所以灯L2变暗，故ACD错误，B正确．故选B6、D【解析】A．奥斯特发现了电流的周围存在磁场，选项A错误；B．法拉第引入“电场”的概念来描述电场的真实存在，选项B错误；C．库伦在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，选项C错误；D．元电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，选项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、AD【解析】AB、如果a、c两小球带异种电荷，根据力平衡条件，必然有一个小球在水平方向上不能达到平衡，细线不能够保持竖直状态，又因为a、b和b、c间距离相等且b球带电量为+Q，所以a、c两小球必须带等量的负电荷，故A正确，B错误；BC、对C球，由平衡条件可知：，解得：Qa＝4Q，即a带电量为﹣4Q，故C错误，D正确8、AB【解析】回旋加速器的工作原理是带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，其在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径。当粒子在磁场中运动时，得A．据加速器的工作原理可知，在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故A正确；BC．据可知，粒子的最大速度由D形盒的半径决定，与加速电场的电压无关；且质子的最终速度与半径R相对应，并不能加速到任意值，故B正确，C错误；D．当质子α粒子，在磁场的运动周期发生变化，即在磁场的运动周期与在电场的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，故D错误。故选AB。9、AC【解析】由右图所示B-t图象可知，0-T/2内，线圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，沿ABCDA方向，即电流为正方向；T/2-T内，线圈中向里的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向，即电流为负方向；由法拉第电磁感应定律：，由于磁感应强度均匀变化，所以产生的感应电流大小保持不变．故A正确，B错误；0-T/2内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受到的安培力的方向向右，为正值；T/2-T内，电路中的电流为顺时针，AB边受到的安培力的方向向左，为负值；根据安培力的公式：F=BIL，电流大小不变，安培力的大小与磁感应强度成正比．故C正确，D错误．故选AC点睛：本题考查了判断感应电流随时间变化关系，关键是分析清楚B-t图象，其斜率反应感应电流的大小和方向，应用楞次定律即可正确解题，要注意排除法的应用10、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解三、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).a(2).c【解析】[1][2]由图看出，b粒子射入磁场后不发生偏转，说明不受洛伦兹力，b粒子不带电；a粒子向左偏转，洛伦兹力向左，根据左手定则判断可知，a粒子带正电；c粒子向右偏转，洛伦兹力向右，根据左手定则判断可知，c粒子带负电。12、①.②.失重【解析】根据万有引力定律可得宇宙飞船受到的万有引力为，由于宇航员在运动过程中万有引力完全充当向心力，故处于失重状态，考点：考查了万有引力定律的应用四、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）20m/s（2）0.90m【解析】(1)已知粒子电量和加速电压可求得电场力做的功,由动能定理可求出速度大小;(2)粒子仅在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可求出运动的半径大小.再根据几何关系,建立已知长度与半径的关系,从而即可求得【详解】(1)对带电粒子的加速过程,由动能定理代入数据得:(2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有:得代入数据得:而故圆心一定在x轴上,轨迹如图所示由几何关系可以知道:故【点睛】此类题型的关键是结合公式计算出粒子圆周运动的半径，作出粒子轨迹图，利用几何关系求解14、(1)(2)(3)（n=1、2、3）【解析】(1)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由向心力公式得：，由几何关系知：图中：，，联立两式解得：；(2)由几何关系知：粒子在磁场中运动圆弧所对的圆心角：，，粒子从M点射入第四象限到返回M点经过的路程为：，故粒子从M点射入第四象限到返回M点所经历的时间t为：；(3)粒子从图中Q点射入x轴下方磁场后又从P1点射入x轴上方磁场，由几何知识可知：，设，经分析可知，若满足：（n=1、2、3……），粒子便能回到P点，即应满足：，设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由向心力公式得：，由图中几何关系知：，联立以上两式解得：（n=1、2、3……）15、（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功为1J；（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差为3.3V；（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系为F=0.45t﹣1.1【解析】（1）b在磁