河北省固安三中2025届物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

河北省固安三中2025届物理高二上期末质量检测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、电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（）A. B.C. D.2、如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()A.＝1B.＝2C.＝D.＝3、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下说法符合史实的是（）A.焦耳发现了电流的热效应B.卡文迪许利用库伦扭秤实验得出了电荷间的相互作用规律C.奥斯特不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线直观地描绘了场D.安培发现了电流的磁效应4、如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列正确的是（）A.该带电粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小5、如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为a，一正三角形(中垂线长为a)导线框ABC从图示位置方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是()A. B.C. D.6、如图甲所示电路，已知电阻，和并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（时电压为正值）。则R2两端电压的有效值为（）A.5V B.10VC.5V D.10V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、如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动．线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表．线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过60°时的感应电流为I．下列说法中正确的有A.电流表的读数为2IB.转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为C.线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为D.从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为8、关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.电荷在磁场中有可能做匀速直线运动9、在竖直面内用两个一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流,如图所示。当棒静止时,弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流方向反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F2,且F2>F1,根据这两个数据,可以确定()A.磁场的方向 B.磁感强度的大小C.安培力的大小 D.铜棒的重力10、某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）A.点场强大于点场强B.和处在同一等势面上C.若将一试探电荷由点移动到点，电荷的电势能将减小D.若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由点运动到点，可判断该电荷一定带负电三、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）为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：A．6.3V蓄电池；B．干电池一节；C．电压表V(0～3V～15V，内阻约为3kΩ，15kΩ)；D．电流表A(0～0.6A～3A，内阻约为10Ω，2Ω)；E．电流表G(满偏电流3mA，内阻Rg＝10Ω)；F．变压器G．滑动变阻器(0～20Ω)；H．滑动变阻器(0～1000Ω)；I．电阻箱(0～9999Ω)；J．开关、导线（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻时，应选用的变阻器是________(用代号回答)（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在图上连线__________（3）某次实验记录如下：实验次数12345电流表示数/A0.240.500.701.101.50电压表示数/V1.301.100.950.600.30根据表中数据在坐标图上画出U－I图线_______，由图可求得E＝________V，r＝________Ω.（4）用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比________(填偏大、偏小或相等)；测得的内阻与电池内阻的真实值相比________(填偏大、偏小或相等)（5）如果实验中电压表坏了，选用其他器材进行实验，请画出相应的电路图_________12．（12分）丹麦物理学家、化学家、文学家___________，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动．这个实验现象首次揭示了___________(填：磁与磁的联系、电与电的联系或电与磁的联系)．为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明．”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）密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。（1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带哪种电荷？（2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，求两板之间的电场强度E的大小；（3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R。已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U。求该油滴的电荷量q。（提示：球的体积公式）14．（16分）如图所示，电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”的字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．接通电源后，电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率15．（12分）如图所示，天平可用来测定磁感应强度。在天平的右臂下面挂一个轻质的矩形线圈，宽为L，共n匝。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有方向如图的电流I时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平可平衡；当电流大小不变方向反向时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，重力加速度为g。则：(1)磁场的方向如何？(2)磁感应强度B的大小为多少？

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】根据左手定则得，A选项洛伦兹力方向竖直向下，B选项洛伦兹力方向竖直向下，C选项不受洛伦兹力，D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外．故A正确，BCD错误．故选A【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系2、D【解析】A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，根据知产生的电动势也是相等的，根据电阻，则A、B的电阻之比为2:1，再根据欧姆定律，可得电流之比为，故D对，故选D点睛：根据判断电动势的变化，在利用闭合电路欧姆定律求电流，但要弄清楚的是电阻随半径的增大而增大3、A【解析】A.焦耳发现了电流的热效应，故A正确；B.库仑利用扭秤实验得出了电荷间的相互作用规律，故B错误；C.法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线直观地描绘了场的清晰图象，故C错误；D.奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误故选A.4、B【解析】A．根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，故A错误；B．根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外，故B正确；C．在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有解得故C错误；D．进入偏转电场后，有解得知越靠近狭缝P，r越小，比荷越大，故D错误。故选B。5、C【解析】电路的电阻是不变的，电流的变化规律就是电动势的变化规律，整个图线可分为三段，在第一段内，有效切割长度越来越大，电动势线性增大，电流的方向是逆时针的；在第二段内，BCA和BA都在切割，而且产生的电流方向相同，被加强，是顺时针的，所以选项C正确，其余的选项均被排除6、A【解析】因为是交流电所以应该分两种情况考虑，当电源在正半轴时A点电位高于B点电位二极管导通即R1被短路，R2电压为电源电压为电源在负半轴时B点电位高于A点电位二极管截止R1，R2串联分压，则即为解得故A正确，BCD错误。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、BCD【解析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值，再求解有效值，即可得到电流表的读数；磁通量的最大值Φm=BS．由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值Em，由公式Em=nBSω求解Φm．通过电阻R的电荷量根据公式q=求解；热量根据焦耳定律求解【详解】A项：由题有：I=Imcos，则得感应电流的最大值Im=2I，有效值I有=，则电流表的读数为，故A错误；B项：感应电动势的最大值Em=Im（R+r）=2I（R+r），又Em=nBSω，磁通量的最大值Φm=BS，联立解得：Φm=，故B正确；C项：线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量Q=，故C正确；D项：从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量，故D正确故应选：BCD【点睛】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及瞬时值与最大值之间的关系，对于交变电流，求解热量、电功和电功率要用有效值，对于正弦式电流最大值是有效值的倍8、CD【解析】带电粒子在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项A错误；放置在磁场中的通电导线，若导线与磁场平行放置，则不受安培力作用，选项B错误；洛伦兹力的方向与电荷的速度方向垂直，则洛伦兹力对运动电荷一定不做功，选项C正确；电荷在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则电荷不受磁场力作用，做匀速直线运动，选项D正确；故选CD.9、ACD【解析】A．因为电流反向时，弹簧秤的读数F2＞F1，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故磁场的方向可以确定，故A正确。B．由于电流大小不知，所以无法确定磁感应强度的大小，故B错误；CD.令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1=G-F当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F2=G+F联立可得：棒的重力G=F1+F2安培力F的大小F=F2-F1因此可确定安培力的大小与铜棒的重力，故CD正确。10、AC【解析】解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的电势，b和c不在同一等势面上，故B错误；若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C正确；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选AC【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能三、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.G②.如图所示：③.如图所示：④.1.50⑤.0.80⑥.偏小⑦.偏小⑧.如图所示：或【解析】实验中应选用的较小阻值的滑线变阻器，有利于电流的变化和表的读数；在实物图中先连接其中一个支路，再并联另一支路，注意实物图的连接注意事项；在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小；【详解】（1）滑动变阻器作限流用，电路中的电流应较大，故滑动变阻器用阻值小的即可满足实验要求，故变阻器选G正确；（2）滑动变阻器采用限流式接法，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，相对电源，安培表采用外接法，如图所示：（3）描点作图如图所示：图线与纵轴的交点即为电源的电动势电池内阻；（4）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值，内阻也小于真实值，即测得的电动势和内阻都偏小；（5）如果实验中电压表坏了，将电流表G和电阻箱串联改装成电压表，运用伏安法原理进行实验，也可以直接将电阻箱和安培表串联运用安阻法进行实验，如图所示：或【点睛】本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义，在计算电