2025屆北京海淀北京科技大學(xué)附屬中學(xué)物理高二上期末考試模擬試題含解析

2025屆北京海淀北京科技大學(xué)附屬中學(xué)物理高二上期末考試模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，電荷量為-q的點(diǎn)電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心，垂線上的a、b兩點(diǎn)關(guān)于薄板對稱，到薄板的距離都是d．若圖中a點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，則b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向分別為（靜電力常數(shù)k）A.kq/d2，垂直薄板向左B.8kq/9d2，垂直薄板向右C.kq/9d2，垂直薄板向左D.10kq/9d2，垂直薄板向右2、如圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，測得它的兩端點(diǎn)a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測得流過電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是（）A.I2RB.UI－I2RC.U2/RD.UI3、如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中()A.感應(yīng)電流方向b→aB.感應(yīng)電流方向是a→bC.感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→bD.感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a4、如圖所示，一個(gè)閉合矩形線圈abcd以速度v從無磁場區(qū)域勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域．以abcd方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑘D中能正確反映線圈中電流－時(shí)間關(guān)系的圖象是（）A. B.C. D.5、如圖所示的電路中，、是兩個(gè)相同的燈泡，L是一電阻不可忽略的線圈。先合上開關(guān)S，穩(wěn)定后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使兩燈泡都正常發(fā)光，再保持R不變，則在開關(guān)重新合上或斷開時(shí)，下列說法正確的是A.合上S時(shí)，燈立即亮起來，逐漸變亮，最終二者一樣亮B.斷開S時(shí)，、兩燈都不會(huì)立即熄滅，但一定是同時(shí)熄滅C.斷開S時(shí)，、兩燈都不會(huì)立即熄滅，且通過燈泡的電流方向與原電流方向相同D.斷開S時(shí)，燈會(huì)突然閃亮一下后再熄滅6、如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。磁場由兩個(gè)相同、前后平行放置、圓心在一條直線上的通電的勵(lì)磁線圈產(chǎn)生，其產(chǎn)生的磁場在線圈間是勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向外，電子槍發(fā)射電子束，速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小通過電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強(qiáng)弱通過勵(lì)磁線圈中的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.只減小勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變小B.只降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小C.只增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大D.只升高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放罝。小磁塊先后在管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B.在P中下落過程中機(jī)械能減小C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大8、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場的電壓C.D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷9、如圖所示，A、B兩燈相同，L是帶鐵芯的電阻可不計(jì)的線圈，下列說法中正確的是（）A.開關(guān)K合上瞬間，A、B兩燈同時(shí)亮起來B.K合上穩(wěn)定后，A、B同時(shí)亮著C.K斷開瞬間，A、B同時(shí)熄滅D.K斷開瞬間，B立即熄滅，A過一會(huì)兒再熄滅10、如圖所示為汽車蓄電池與車燈、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05Ω，車燈電阻不變，電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻為0.02Ω，電流表和電壓表均為理想電表。只閉合時(shí)，電流表示數(shù)為10A，電壓表示數(shù)為12V；再閉合，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?A，則（）A.通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是2A B.通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是50AC.啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為430W D.啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為50W三、實(shí)驗(yàn)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）測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路和U—I圖象如圖所示現(xiàn)備有以下器材：A.干電池1個(gè)B.滑動(dòng)變阻器（0?50Ω）C.電壓表（0?3V）D.電壓表（0?15V）E.電流表（0?0.6A）F.電流表（0?3A）(1)其中電壓表____和電流表應(yīng)選_____（填字母代號）(2)如圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U—I圖象.由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢E=___V，內(nèi)電阻r=___（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）如圖所示，一段靜止的長為L的通電導(dǎo)線，每米導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量為e，它們定向移動(dòng)的速度為v?，F(xiàn)加一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于導(dǎo)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，那么，導(dǎo)體中的電流大小為_________，這段導(dǎo)線受到的安培力大小為_________。四、計(jì)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）在勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m、長為L的通電直導(dǎo)線靜置在光滑斜面上（斜面與豎直方向夾角為θ），電流強(qiáng)度為I，電流方向垂直紙面向里，如圖所示：（1）當(dāng)磁場方向豎直向上時(shí)導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1大小；（2）若磁場方向改垂直斜面向上導(dǎo)體仍處于平衡狀態(tài)，求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小。14．（16分）如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里，一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)沿水平方向以速度v正對圓心入射，通過磁場區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°(1)求粒子的比荷及粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(2)如果想使粒子通過磁場區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，在保持原入射速度的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)沿圓弧向上平移的距離d為多少？15．（12分）如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ＝37°，兩平行導(dǎo)軌間距為L＝1m，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢為E=4.5V、內(nèi)阻為r=0.5Ω的直流電源，電路中有一阻值為R=1Ω的電阻，其余電阻不計(jì)。將質(zhì)量為m=4kg，長度也為L的導(dǎo)體棒放在平行導(dǎo)軌上恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g=10m/s2，（sin370=0.6，cos370=0.8），求：（1）通過ab導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為多大？（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？（3）若突然將勻強(qiáng)磁場的方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面向上，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小及方向。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】求解本題的關(guān)鍵是明確點(diǎn)電荷場強(qiáng)的公式及合場強(qiáng)為零的含義，及其帶點(diǎn)薄板產(chǎn)生場強(qiáng)的特點(diǎn)【詳解】因?yàn)閍點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，根據(jù)場強(qiáng)疊加原理可知，帶電薄板與點(diǎn)電荷-q在a點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向相反，故帶電薄板在a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為，方向垂直薄板向左；根據(jù)薄板電場的對稱性可知，薄板在b點(diǎn)處的場強(qiáng)大小也為，方向垂直薄板向右；點(diǎn)電荷在b點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為：，方向垂直薄板向右；故b點(diǎn)處合場強(qiáng)為，方向垂直薄板向右故本題選D【點(diǎn)睛】熟記點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式，理解合場強(qiáng)為零的含義，掌握帶點(diǎn)薄板產(chǎn)生場強(qiáng)的特點(diǎn)2、D【解析】由于虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，歐姆定律不一定適用，求解功率只能用P=UI【詳解】若虛線框內(nèi)是一個(gè)純電阻電路時(shí)，歐姆定律適用，求解功率可以用P=IU=I2R=U2/R求解．若虛線框內(nèi)是一個(gè)非純電阻電路時(shí)，歐姆定律不適用，求解功率不能用I2R和U2/R，只能通過P=UI求解．故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D3、C【解析】在ab桿滑動(dòng)的過程中，△aob的面積先增大，后減小，穿過△aob磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流的方向先是由b→a，后是由a→b．故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C【點(diǎn)睛】本題是楞次定律的應(yīng)用，難點(diǎn)是分析△aob的面積變化．尤其要注意到面積在變化的過程中存在最大值，即在ab桿滑動(dòng)的過程中，△aob的面積先增大，后減小，穿過△aob磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律來判斷電流的方向4、D【解析】根據(jù)楞次定律判斷可知，線圈進(jìn)入磁場時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，為正值；線圈穿出磁場時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為負(fù)值；由知線圈進(jìn)入和穿出磁場時(shí)感應(yīng)電流的大小不變；線圈完全在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。所以選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D?！军c(diǎn)睛】運(yùn)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律分析感應(yīng)電流的方向和大小，這是電磁感應(yīng)問題中常用的方法和思路。5、B【解析】A.合上開關(guān)時(shí)，由于線圈的通電自感現(xiàn)象，則燈會(huì)逐漸變亮；燈與滑動(dòng)變阻器R都是純電阻電路，則燈立即變亮，故A錯(cuò)誤；BCD.斷開開關(guān)，由于線圈的斷電自感現(xiàn)象，、、線圈和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)構(gòu)成通路，則兩燈都不會(huì)立即熄滅，但一定是同時(shí)熄滅；此時(shí)通過燈泡的電流方向與原電流方向相反；電路穩(wěn)定時(shí)通過兩燈泡的電流相同，斷開開關(guān)，燈泡的電路維持原電流大小，則燈泡不會(huì)突然閃亮一下；故B正確CD錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵(lì)磁線圈中電流方向是順時(shí)針方向，電子在加速電場中加速，由動(dòng)能定理有：…①電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：②解得：…③④AC．可見增大勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，由③式可得，電子束的軌道半徑變小。由④式知周期變小，而減小勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場減弱，由③式可得，電子束的軌道半徑變大。由④式知周期變大；故AC錯(cuò)誤；BD．提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變；降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小；周期不變，故B正確，D錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BC【解析】A．當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時(shí)，由于穿過銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生安培阻力，運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，而對于塑料管內(nèi)小磁塊沒有任何阻力，在做自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。

B．由A選項(xiàng)分析可知，在銅管的小磁塊機(jī)械能不守恒，克服安培力做功，機(jī)械能減小，而在塑料管的小磁塊機(jī)械能守恒，故B正確。

C．在銅管中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時(shí)間比在Q中的長，故C正確。

D．根據(jù)動(dòng)能定理可知，因安培阻力導(dǎo)致產(chǎn)生熱量，則至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的小，故D錯(cuò)誤。故選BC。8、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯(cuò)誤；D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，說明運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，由于磁場、電場與靜電分析器的半徑不變，則C選項(xiàng)可知該群離子具有相同的比荷，故D正確9、AD【解析】當(dāng)把開關(guān)閉合時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，在線圈和A的兩端會(huì)分擔(dān)電壓，A會(huì)亮起來，B的電流等于A和線圈電流之和，B也會(huì)亮起來．所以A選項(xiàng)正確．開關(guān)閉合等電路穩(wěn)定后，由于線圈不再產(chǎn)生自感，而且線圈沒有電阻，僅相當(dāng)于導(dǎo)線，所以A被短路,A燈不亮B燈亮．所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤．開關(guān)斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生自感，并且與A形成閉合回路，所以A燈會(huì)重新亮一會(huì)在熄滅，而B燈馬上熄滅，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤D選項(xiàng)正確．答案選AD10、BCD【解析】AB．只接通時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電源電動(dòng)勢車燈電阻接通后，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)所以電源內(nèi)電壓干路電流所以通過電動(dòng)機(jī)的電流故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)前面的分析可知啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為電動(dòng)機(jī)的總功率為所以電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為故C正確，D正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)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.C②.E③.1.5④.0.75【解析】(1)[1]電源電動(dòng)勢大約1.5V，因此電壓表選擇量程為3V的比較合適，故電壓表選擇C[2]電路中的電流較小，因此電流表選擇0.6A量程的E(2)[3]在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動(dòng)勢，所以由圖可以讀出電源的電動(dòng)勢為1.5V[4]圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，所以電源的內(nèi)阻為12、①.nev②.nevBL【解析】[1]每米導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電量均為e，它們定向移動(dòng)的平均速率為v，所以電流的大小為[2]磁場對這段導(dǎo)線的安培力四、計(jì)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、（1）；（2）.【解析】（1）若磁場方向豎直向上，由左手定則知，安培力水平向右，由平衡條件：解得：（2）若磁場方向垂直斜面向上，由左