山西省大同市鐵路第一中學2025屆物理高二第一學期期末綜合測試模擬試題含解析

山西省大同市鐵路第一中學2025屆物理高二第一學期期末綜合測試模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B1，P為磁場邊界上的一點．相同的帶正電荷粒子，以相同的速率從P點射入磁場區(qū)域，速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個方向．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的．若將磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的，不計粒子的重力和粒子間的相互影響，則等于A. B.C. D.2、下列說法不正確的是（）A.牛頓定律適用于宏觀、低速、弱作用力領(lǐng)域B.17世紀，牛頓把天空中的現(xiàn)象與地面上的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，成功的解釋了天體運動的規(guī)律C.牛頓巧妙的利用扭秤實驗測量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/KgD.一旦測出了引力常量，就可以算出地球的質(zhì)量3、物體從h高處做自由落體運動，經(jīng)時間t到達地面，落地速度為v，那么當物體下落時間為時，物體的速度和距離地面的高度分別是()A.， B.，C.， D.，4、如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電場線，虛線AB是一個電子只在電場力作用下的運動軌跡，設(shè)電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB，下列說法正確的是（）A.若aA<aB，則Q靠近M端且為負電荷B.若aA>aB，則Q靠近M端且為正電荷C.EpA=EpBD.EpA>EpB5、在如圖所示的電場中的P點放置一負電荷，由靜止釋放后，其受到的電場力越來越大的是圖中的A. B.C. D.6、如圖所示，abcd是一個用粗細均勻、同種材料的導(dǎo)線彎折成的長方形線框，線框豎直放置，ab長度為L，bc長度為．勻強磁場的方向垂直于金屬框平面向里，磁感應(yīng)強度大小為B．若金屬框a、b兩端與恒壓電源相連，電流方向如圖所示，若通過ab邊的電流大小為，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為A.，方向豎直向上 B.2BIL，方向豎直向上C.，方向豎直向下 D.3BIL，方向豎直向下二、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、有兩個勻強磁場區(qū)域I和II，I中的磁感應(yīng)強度是II中的k倍，兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動，與I中運動的電子相比，II中的電子（）A.運動軌跡的半徑是I中的k倍B.加速度的大小是I中的k倍C.做圓周運動的周期是I中的k倍D.做圓周運動的角速度是I中的k倍8、某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b、c所示．則判斷正確的是（）A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A,B,C三點，這三點的縱坐標一定滿足關(guān)系PA=PB+PCB.反映變化的圖線是cC.電源電動勢為8VD.當電流為0.5A時，外電路的電阻為9、下圖所示的各電流不是交流電的是：（）A. B.C. D.10、相距為d的兩根固定的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，下端接有如圖所示電路，導(dǎo)軌間充滿垂直導(dǎo)軌平面的磁感強度為B的勻強磁場，質(zhì)量均勻分布的金屬棒水平擱置在平行金屬導(dǎo)軌頂端并與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒質(zhì)量為m，其在導(dǎo)軌間的電阻為R。當開關(guān)S閉合瞬間，金屬棒被豎直彈高h，金屬棒被豎直彈高時棒身始終保持水平，當?shù)刂亓铀俣葹間，不計其它阻力。下列說法正確的是（）A.磁感強度方向垂直導(dǎo)軌平面向外B.金屬棒的最大速度為C.磁場對金屬棒的安培力做的正功D.電流對金屬棒做功為mgh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）有一根粗細均勻的空心導(dǎo)體管如圖a所示，截面為同心圓環(huán)（如圖b），其電阻約為，這種材料的電阻率為。某同學用以下器材測量該導(dǎo)體管的截面積（圖中陰影部分）：A．20分度的游標卡尺B．螺旋測微器C．電流表（量程50mA，內(nèi)阻）D．電流表（量程100mA，內(nèi)阻約）E．滑動變阻器R（）F．直流電源EG．空心導(dǎo)體管H．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)用游標卡尺測量導(dǎo)體棒長度如圖甲，示數(shù)_________mm；用螺旋測微器測量其外徑如圖乙，示數(shù)_________mm；(2)下圖是實驗時連接的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)整滑動變阻器，記錄電流表的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)，則導(dǎo)體管的截面積（圖中陰影部分）為________（用已知量和測量量的符號來表示）。12．（12分）在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，提供的器材有：A．干電池一節(jié)B．電流表(量程0～0.6A～3A)C．電壓表(量程0～3V～15V)D．開關(guān)S和若干導(dǎo)線E．滑動變阻器R1(最大阻值20Ω，允許最大電流1A)F．滑動變阻器R2(最大阻值200Ω，允許最大電流0.5A)(1)利用所給的器材測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，滑動變阻器應(yīng)選________(填寫代號)(2)為使測量盡可能精確，用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖所示的實物圖連接成實驗電路____(3)利用實驗測得的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標系中作出了U-I圖線，由此求得待測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω．(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)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）輕質(zhì)細線吊著一邊長為L＝0.8m、匝數(shù)n＝10的正方形線圈，總電阻為r＝1Ω.邊長為的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面向里，大小隨時間變化關(guān)系為：B=1+0.5t（如圖乙所示），2s時細線開始松弛，取g＝10m/s2.求：（1）剛開始時線圈產(chǎn)生的電動勢E大小及電流方向；（2）2s內(nèi)通過線圈的電荷量q；（3）線圈質(zhì)量m14．（16分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為θ，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E、內(nèi)阻r的直流電源，導(dǎo)線電阻不計．現(xiàn)把一個質(zhì)量m且電阻R的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，此時導(dǎo)體棒靜止且緊壓于導(dǎo)軌上．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度取g．求：(1)畫出導(dǎo)體棒ab受力分析圖；(2)通過導(dǎo)體棒ab的電流大?。?3)導(dǎo)體棒ab所受的安培力大小和方向；(4)導(dǎo)體棒ab所受的摩擦力大小和方向15．（12分）如圖所示，固定在水平面上間距為的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒和長度也為、電阻均為，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．兩端通過開關(guān)與電阻為的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場，磁通量變化率為常量．圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為．的質(zhì)量為，金屬導(dǎo)軌足夠長，電阻忽略不計（1）閉合，若使保持靜止，需在其上加多大的水平恒力，并指出其方向；（2）斷開，在上述恒力作用下，由靜止開始到速度大小為的加速過程中流過的電荷量為，求該過程安培力做的功

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、C【解析】設(shè)圓的半徑為r;（1）磁感應(yīng)強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界的交點，，如圖所示；所以粒子做圓周運動的半徑R為：磁感應(yīng)強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，,如圖所示；所以粒子做圓周運動的半徑為：;帶電粒子做圓周運動的半徑為，由于v，m，q相等，則得：，故選C考點：帶電粒子扎起勻強磁場中得運動【名師點睛】此題是帶電粒子在磁場中得運動問題；解題時關(guān)鍵是分析粒子做圓周運動臨界圓狀態(tài)，結(jié)合幾何關(guān)系找到粒子做圓周運動的半徑，然后結(jié)合半徑表達式求解磁感應(yīng)強度的關(guān)系2、C【解析】牛頓運動定律適用于宏觀、低速、弱作用力領(lǐng)域，不適用微觀、高速、強相互作用，A正確；根據(jù)牛頓對萬有引力的研究史，B正確；卡文迪許利用扭秤實驗測量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg，C錯誤；由萬有引力公式，，D正確；3、C【解析】根據(jù)v=gt，可知在和t末的速度比為1：3，所以末的速度為，根據(jù)公式可知，在和t末的速度比為1：9，所以內(nèi)的位移為，此時距離地面的高度為，故C正確。故選C。4、B【解析】AB、由圖可知粒子電場力應(yīng)向左方，因粒子帶負電，故電場線的方向應(yīng)向右，若aA<aB，則Q靠近N端且為負電荷，故A錯誤；若aA>aB，則Q靠近M端且為正電荷，故B正確；CD、粒子由A到B過程中，電場力做負功，電勢能增加，故A點的電勢能EpA小于在B點的電勢能EpB；故CD錯誤；故選B【點睛】曲線運動中，合力指向曲線的內(nèi)側(cè)；軌跡與電場線交點位置，電場力向左，故從A到B，電場力做負功，電勢能增加5、A【解析】負電荷受電場力水平向左，使其從靜止開始向左運動，要使加速度逐漸增大，也就是所受電場力增大，電場線變密．從圖中看出在水平向左的方向上，A圖中電場強度增大；B圖中電場強度減小；C圖中電場強度不變；D圖中電場強度減小A、A項與上述分析結(jié)論相符，故A正確；B、B項與上述分析結(jié)論不相符，故B錯誤；C、C項與上述分析結(jié)論不相符，故C錯誤；D、D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤6、A【解析】由題意可知，邊ab（cd）的長度是邊ad（bc）長度的2倍，所以邊ab（cd）的電阻是邊ad（bc）電阻的2倍，由并聯(lián)關(guān)系可知，通過adcb支路的電流為，所以邊dc所受安培力大小為方向豎直向上，邊ab所受安培力大小為Fab=BIL方向豎直向上，邊ad和邊bc所受安培力的合力為零，所以金屬框所受安培力大小為方向豎直向上A．A項與上述分析結(jié)論相符，故A正確；B．B項與上述分析結(jié)論不相符，故B錯誤；C．C項與上述分析結(jié)論不相符，故C錯誤；D．D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤二、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、AC【解析】電子在磁場中做的圓周運動，洛倫茲力作為向心力，根據(jù)圓周運動的周期公式和半徑公式逐項分析即可設(shè)Ⅱ中的磁感應(yīng)強度為B，則Ⅰ中的磁感應(yīng)強度為kB，根據(jù)電子在磁場中運動的半徑公式可知，Ⅰ中的電子運動軌跡的半徑為，Ⅱ中的電子運動軌跡的半徑為，所以Ⅱ中的電子運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍，故A正確；電子在磁場運動的洛倫茲力作為向心力，所以電子的加速度的大小為，所以Ⅰ中的電子加速度的大小為，Ⅱ中的電子加速度的大小為，所以Ⅱ的電子的加速度大小是Ⅰ中的倍，故B錯誤；根據(jù)電子在磁場中運動的周期公式可知，Ⅰ中的電子運動周期為，Ⅱ中的電子運動周期為，所以Ⅱ中的電子運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍，所以Ⅱ中的電子運動軌跡的周期是Ⅰ中的k倍，故C正確；做圓周運動的角速度，所以Ⅰ中的電子運動角速度為，Ⅱ中的電子運動角速度為，在Ⅱ的電子做圓周運動的角速度是Ⅰ中的倍，故D錯誤8、ABD【解析】電源消耗的總功率等于包括輸出功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率之和；由圖像，根據(jù)內(nèi)電阻消耗的功率的表達式，可求內(nèi)阻阻值和內(nèi)功率圖像；根據(jù)電源消耗的總功率的計算公式PE=EI可得電源的電動勢；根據(jù)閉合電路歐姆定律可求電流為0.5A時的外電阻【詳解】A.電源消耗的總功率等于輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr之和，所以同一橫坐標下，縱坐標一定滿足關(guān)系PA=PB+PC，故A正確；B.內(nèi)電阻消耗的功率Pr=I2r，與電流的平方成正比，所以圖像應(yīng)為c，故B正確；C.電源的總功率P=EI，由圖可知，I=2A時，P=8W，所以E=4V，故C錯誤；D.根據(jù)內(nèi)電阻消耗的功率Pr=I2r，由圖可知，I=2A時，Pr=8W，所以r=2Ω．根據(jù)閉合電路歐姆定律，當I=0.5A時，R=6Ω，故D正確故選ABD9、BD【解析】大小方向均隨時間做周期性變化的電流為交流電；而方向不變的電流為直流電【詳解】由圖可知，AC中的電流的大小和方向都不斷變化，故電流為交流電；B中的電流的大小時刻在變，但是電流的方向不變，故電流為直流電；D中的電流的大小和方向都不變，故電流也為直流電；故選BD.10、BC【解析】A．無論磁場方向是垂直平面向外還是向里，只要閉合S，根據(jù)楞次定律可知金屬棒一定受到豎直向上的安培力，所以無法判斷磁場方向，A錯誤；B．金屬棒被彈開后做豎直上拋運動，上升的最大高度為h，則根據(jù)，可知金屬棒的最大速度為：，B正確；C．金屬棒的機械能增大，故安培力對金屬棒做正功，C正確；D．系統(tǒng)除了金屬棒的機械能增加mgh之外，還有焦耳熱產(chǎn)生，故電流對金屬棒做的功大于mgh，D錯誤。故選BC。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、①.100.50②.3.500③.【解析】（1）[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)100mm，游標卡尺的精度0.05mm，游標尺上第10條刻度線與主尺對齊，讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為。（1）[2]螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3.0mm，可動刻度讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為。（2）[3]根據(jù)電阻定律，則電阻絲的電阻為依據(jù)歐姆定律，由上圖可知，則電阻絲的電阻為聯(lián)立解得。12、(1)E(或R1)(2)如圖(3)1.50；1．25【解析】（1）因為一節(jié)干電池的內(nèi)阻不是很大，所以選擇較小范圍的滑動變阻器，故選E（2）因為電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻非常接近，所以采用電流表內(nèi)接，否則電流表的分壓，電壓表測量的不是路端電壓，如圖所示（3）U-I圖像的縱截距表示電流斷路時電源兩端的電壓，此時等于電源電動勢，故E=1.5V，圖像的橫截距表示短路電流，此時有，解得考點：“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗【名師點睛】測定電源的電動勢和內(nèi)電阻是高中階段電學實驗考查的重點，是近幾年各地高考題目的出題熱點，本題突出了對于實驗原理、儀器選擇及U-I圖象處理等多方面內(nèi)容的考查，題目層次源于課本，凸顯能力，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，側(cè)重于對實驗?zāi)芰Φ目疾樗摹⒂嬎泐}：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）0.4V逆時針（2）0.8C（3）0.32kg【解析】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律：，其中解得：E＝0.4V感應(yīng)電流的方向：逆時針。（2）A，則2s內(nèi)通過線圈的電荷量q=It=0.8C。（3）分析線圈受力可知，當