青海省西宁市沛西中学2025届高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

青海省西宁市沛西中学2025届高二物理第一学期期末统考模拟试题请考生注意：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、一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示．若B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在下图所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方向为正)（）A. B.C. D.2、两导体的I－U关系如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()A.R1∶R2=1∶3B.R1∶R2=3∶1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1∶I2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1∶I2=1∶13、通过电阻的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若通过同一电阻的电流为2I时，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.C. D.4Q4、某兴趣小组为探究测定电流产生磁场的磁感应强度的方法，在实验精度要求不高的情况下，设计了如下实验：在一根南北方向放置的直导线的正下方A处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已知此地的地磁场水平分量B地=5.0×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此得出该通电直导线在A处产生磁场的磁感应强度大小为（）A.5.0×10-5T B.l.0×10-4TC.8.66×10-5T D.7.07×10-5T5、如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ab=ac，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为A. B.C. D.6、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同都为R．设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内（）A.电炉和电动机两端电压一定相等B.电炉产生的电热一定小于电动机产生的电热C.电动机输出的功率一定大于电炉消耗的功率D.电动机消耗的功率一定大于电炉消耗的功率二、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，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左C.ab中的感应电流方向由b到a D.ab所受的安培力方向向右8、如图所示，在矩形区域内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于平面，ab边长为，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去电场，其他条件不变，粒子从c点射出场区(粒子重力不计)．下列说法正确的是A.磁场方向一定是垂直平面向里B.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为C.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从bc边射出场区D.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从ab边射出场区9、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点时，将沿原曲线返回A点10、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为三、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）研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径D如图甲，读数为_____mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙，读数为_________________mm（2）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为200Ω）直流电源E（电动势3V，内阻不计）电流表A1（量程4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程15mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R（阻值15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）开关S导线若干电流表应用______，电压表应用________（3）若流经圆柱体的电流I，圆柱体两端之间的电压为U，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________12．（12分）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。A.将K旋转到电阻挡“×1K”位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准四、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，粗糙斜面的倾角，边长的正方形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场．一个匝数匝的刚性正方形线框，边长为，通过松弛的柔软导线（对线框的作用力近似为零）与电阻相连，．正方形磁场区域的一半恰好在正方形线框内部．已知线框质量，总电阻，与斜面间的动摩擦因数．从时起，磁场的磁感应强度按的规律变化，线框能保持一段时间静止在斜面上．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，．求：（1）线框不动时，回路中的感应电动势；（2）时线框所受摩擦力的大小及方向；（3）线框保持不动的时间内，电阻上产生的热量是多少？14．（16分）在电场方向竖直向下的匀强电场中，一个质量为m＝10﹣10kg，带电量为q＝10﹣9c的带电粒子以初速度为v0＝×106m/s垂直射入电场，2s末离开电场时速度与水平夹角为60°（不计粒子重力）．求（1）电场强度的大小.（2）电场力做的功.15．（12分）ABCD是一个正方形盒子，CD边的中点有一个小孔O，盒子中有沿AD方向的匀强电场，场强大小为E.粒子源不断地从A处的小孔沿AB方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的质量为m，带电量为q，初速度为v0，在电场作用下，粒子恰好从O处的小孔射出，（带电粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略）求：（1）正方形盒子的边长L；（用m，v0，q，E表示）（2）该带电粒子从O处小孔射出时的速率v.（用v0表示）

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、C【解析】线圈进入B1时，右边切割磁感线产生感应电动势由右手定则可得出电流方向沿逆时针，故电流为正；当线圈全部进入时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当右边进入B2时，两边同时切割磁感线，左边产生的感应电动势为，右边产生的电动势为，因两电动势方向相反，故总电动势为方向沿顺时针，故电流为负；当线圈完全进入B2时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当线圈离开磁场区域时，只有左边切割B2时，电动势为方向为顺时针，故电流为负。故选C。2、A【解析】通过I–U图象得出两电阻关系；串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比【详解】AB．根据I−U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1:R2=1:3，故A正确，B错误；C．串联电路电流处处相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1:I2=1:1，故C错误；D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1:I2=3:1，故D错误3、D【解析】由焦耳定律可知，电阻相同，电流变为原来的两倍，相同的时间内产生的热量变为原来的4倍即4QA．2Q与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．4Q与分析相符，故D正确4、C【解析】本题考查了磁场合成，小磁针后来的指向为合磁场方向，因此根据平行四边形定则，已知某个磁场大小和方向与合磁场方向，可以求出另一个磁场大小；【详解】各个分磁场与合磁场关系如图所示：地磁场水平分量，所以根据三角函数关系可得：即有：，故ABD错误，C正确【点睛】物理中力、电场强度、磁场强度等均为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成5、B【解析】正离子在吸收电子这前的半径由半径公式得：正离子吸收若干电子后由半径公式得：双因联立解得：故选B6、D【解析】对于电炉电路和电动机电路，焦耳定律都适用，欧姆定律适用于电炉，不适用于电动机；根据欧姆定律研究电炉两端的电压；电动机两端的电压大于电流与电阻的乘积【详解】设电流为I，则电炉两端电压U炉=Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机＞U炉．即电动机两端电压大于电炉两端电压，故A错误．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用．根据焦耳定律Q=I2rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等．故B错误．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率．故D正确．电动机输出的功率IU机-I2r与电炉消耗的功率I2r无法比较，选项C错误；故选D【点睛】明确电动机工作时电功只能用W=UIt求，电热只能用焦耳定律求；电炉工作时，电热等于电功，W=UIt=I2rt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】AC．磁感应强度随时间均匀减小，故回路磁通量减小，根据楞次定律判断，感应电流的磁场方向向下，根据右手定则判断ab中的感应电流方向由a到b，A正确C错误BD．因为ab中的感应电流方向由a到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则判断ab所受的安培力方向向右，B错误D正确8、AC【解析】由左手定则判断出磁场的方向；根据洛伦兹力提供向心力得出粒子的周期，然后结合偏转角求时间；若撤去磁场，粒子在电场中做类平抛运动，将运动分解.【详解】A、设粒子带正电荷，则受到的电场力的方向向下，洛伦兹力的方向向上，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里.同理若粒子带负电，则受到的电场力的方向上，洛伦兹力的方向向下，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里；故A正确.B、撤去电场后，该粒子在磁场中做圆周运动，其运动的轨迹如图：则：，则；由洛伦兹力提供向心力得：，则，粒子运动周期T，则，粒子的偏转角θ，，所以；该粒子在磁场中的运动时间为：；故B错误.C、D、电场和磁场均存时，粒子做匀速直线运动qE=qv0B，联立，可得，撤去磁场中，带电粒子在电场中做类平抛运动，假设带电粒子从ab边射出场区，由运动学规律有：，，根据牛顿第二定律可得Eq=ma，联立解得，带电粒子沿ab方向运动距离x=v0t=2L，x大于ab边长，故假设不成立，带电粒子从bc边射出场区.故C正确，D错误.故选AC.【点睛】本题主要考查了带电粒子在组合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式9、ABC【解析】A．从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，由此可知粒子带正电，故A正确；B．洛伦兹力总与速度方向垂直，因而洛伦兹力不做功。电场力做功等于动能的变化量，而离子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零，这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度，故B正确；C．C点是最低点，从A到C运动过程中电场力做正功。设电场强度为E，离子带电量为q，A到C的垂直距离为d，离子在C点时的速度为v，根据动能定理可知离子在C点时速度最大，故C正确；D．只要将离子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场，离子将重复ACB的运动，向右运动，不会返回，故D错误。故选ABC。10、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，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、①.0.900②.14.50③.A2④.V1⑤.【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm由图示游标卡尺可知，其示数为：14mm+10×0.05mm=14.50mm（2）通过电阻的最大电流：，电流表选择A2；电源电动势为3V，电压表应选择V1（3）圆柱体电阻为：由电阻定律可知：电阻率：；12、①.S②.T③.0刻线④.ADC【解析】(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处(4)[4]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC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)2.5V(2)，摩擦力方向向上(3)2J【解析】根据法拉第电磁感应定律计算回路中感应