杭州学军中学2025届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

杭州学军中学2025届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ad边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是（）A.ad边和bc边受到的安培力大小相同 B.ab边和cd边受到的安培力大小相同C.线框所受安培力的合力向右 D.线框所受安培力的合力为零2、如图质量为m、电荷量为q的带负电粒子，以速度v0沿OO方向垂直射入相互正交的竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场B，从P点离开该区域的速率为vp，此时侧移量为s，下列说法中正确的是（）A.在P点带电粒子所受的磁场力一定比电场力小B.带电粒子的加速度大小恒为C.带电粒子在P点的速率vP=D.带电粒子到达P点的速率vP=3、如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l，与电动势为E、内阻不计电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为θ，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加一匀强磁场，其磁感应强度的最小值及方向分别为（）A.，水平向右 B.，垂直于回路平面向上C.，竖直向下 D.，垂直于回路平面向下4、关于分子的下列说法，正确的是（）A.我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为分子间存在斥力的缘故B.某个气体分子在高温状态时的速率不可能与低温状态时相等C.两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先增大后减小再增大D.分子甲固定不动，分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，在这一过程中，分子力先对乙做正功，再对乙做负功5、图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是A.只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变B.只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小C.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变D.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小6、如图，一正方形闭合导线圈在一个很大的匀强磁场中，下列变化中能产生感应电流的是A.线框向右匀速运动B.线框向左加速运动C.线框绕经过a点且垂直线圈平面的轴转动D.将线框由正方形拉成圆形二、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，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡D1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（）A.此电源的内阻为ΩB.灯泡D1的额定电压为3V，额定功率为6WC.把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大D.由于小灯泡D1的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用8、如图甲所示，实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈，线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是A.时刻，穿过线圈磁通量为B.在时间内，线圈磁通量的变化量为C.在时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为D.在时间内，线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向9、某电器元件被磁化了，为了使其退磁，下列方法可行的有（）A.把该元件高温处理B.把该元件通入强电流C.把该元件放入逐渐减弱的交变磁场中D.把该元件放入强磁场中10、如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则()A.电源内阻为1ΩB.电动机的内阻为4ΩC.电动机的正常工作电压为1VD.电源效率约为93.3%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）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电压表(量程为3V，内阻为3kΩ)；电流表(量程为100mA，内阻为10Ω)；电流表(量程为3A，内阻为0.1Ω)；滑动变阻器(0～10Ω，额定电流为2A)；滑动变阻器(0～1kΩ，额定电流为0.5A)；定值电阻(阻值为2.5Ω)；定值电阻(阻值为10Ω)；定值电阻(阻值为1kΩ)；电源E(E＝3V，内阻不计)。实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。（1）实验中滑动变阻器应选用________，电流表应选用________(均填器材符号)，并________(填“串联”或“并联”)定值电阻。（2）在图中的虚线框内画出电路图______________。(图中标出选用的器材的符号)12．（12分）某实验小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验．如图甲所示，气垫导轨上有A、B两个滑块，质量分别为200g、150g，用细绳将滑块A、B连接，使A、B间的轻质弹簧处于压缩状态，开始时两个滑块都处于静止状态．若某时刻烧断细绳，滑块开始运动，图乙给出两个滑块运动过程的频闪照片频闪的频率为20Hz，分析照片：(1)A、B离开弹簧后，A的动量大小为______，B的动量大小为______(2)根据实验数据，实验小组得出“在实验误差允许的范围内，两个滑块组成的系统动量守恒”．你认为得到这个结论的依据是____________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）电磁感应现象在生活生产中有着大量的应用，如电磁阻尼就大量应用于各种缓冲或制动装置中．某制动装置可简化为以下模型：由涂有绝缘漆的一根导线绕制成质量为m、匝数为n的闭合矩形线框，长为2L，宽为L，总电阻为R，其右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，线框以初速度v0在光滑水平面上向右运动，进入磁场并运动了距离L时，速度减为零，从而实现对线框的制动．在该过程中，求：(1)线框产生的焦耳热；(2)通过导线某横截面的电量；(3)线框的最大加速度大小.14．（16分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=lm，—匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg.电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；(2)当t=1.5s时重力对金属棒ab做功的功率(3)求磁感应强度B的大小；(4)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量15．（12分）规格为“220V，36W”的排气扇，线圈电阻为44Ω，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。

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、B【解析】AB．离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式：ad边受到的安培力大于bc边，ab边受到的安培力大小等于cd受到受到的安培力，所以A错误，B正确;CD．直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则ad边受向左的安培力，bc边受到向右的安培力；ab边受到向上的安培力，cd受到向下的安培力；由B选项分析可知ad边受到的安培力大于bc边，ab边受到的安培力等于cd受到受到的安培力;故合力向左，故C错误，D错误.2、C【解析】由轨迹知粒子初始时所受电场力大于磁场力，向上偏转；到P点时，速度增加，故洛仑兹力增加，把洛伦兹力分沿速度方向F1和垂直速度方向F2，F2与电场力的径向分力F3的合力提供向心力，F2大于F3，粒子在P点所受磁场力有可能比电场力大，故A错误；电粒子在P点的受电场力qE和洛伦兹力qv0B，因为洛伦兹力是变力，所以合力不是qv0B-qE，故加速度不是，故B错误；对粒子的偏转过程，根据动能定理，有，解得：，故C正确，D错误．所以C正确，ABD错误3、D【解析】以导体棒为研究对象，受力分析如图所示由金属棒ab受力分析可知，为使ab棒静止，ab受到沿斜面向上的安培力作用时，安培力最小，此时对应的磁感应强度也就最小，由左手定则可知此时磁场方向垂直于回路平面向下，再由平衡关系可知IlB＝mgsinθ其中可得磁感应强度故选D。4、C【解析】A．我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为气体压强的原因，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但是具体到某一个分子上，温度升高时，其速率有可能不变，故B错误；C．根据分子力大小和分子间距离的图线可知，分子间距离为平衡距离时，分子力为零，所以两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先增大后减小再增大，故C正确；D．分子甲固定不动，分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，在这一过程中，分子间一直表现为引力，分子力一直对乙做正功，故D错误。故选C。5、D【解析】电子在加速电场中加速，由动能定理有：eU=mv02；电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：eBv0=m，解得：；增大电子枪的加速电压，轨道半径变大，选项AB错误；增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，可以使电子束的轨道半径变小．故C错误，D正确；故选D.6、D【解析】AB、由于磁场是匀强磁场且范围足够大，因此线圈无论向那个方向匀速、加速或加速平移，磁通量都不会发生变化，都不会产生感应电流，故A错误，B错误；C.为轴旋转时线框绕经过a且垂直线圈平面的轴转动，其磁通量不发生变化，没有有感应电流产生，故C错误；D.将线框由正方形拉成圆形，线框的面积扩大，磁通量一定增大，会产生感应电流，故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、BC【解析】A项：由图读出：电源的电动势，内阻，故A错误；B项：两图线交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U=3V，电流I=2A，功率为P=UI=6W，由于小灯泡D1正常发光，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W，故B正确；C项：灯泡D1的电阻，的灯泡D2的电阻为，可知灯泡D2的电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大，故C正确；D项：灯泡是纯电阻，欧姆定律仍适用，图象为曲线是由灯泡电阻随温度的增大而增大，故D错误8、BCD【解析】A．时刻，磁感应强度为穿过线圈的磁通量为，故A错误；B．在时间内，线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外，变化量为，故B正确；C．在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为：，通过线圈导线横截面的电荷量，故C正确；D．根据楞次定律和安培定则，感应电流的方向方向为顺时针，故D正确9、AC【解析】A、根据退磁的方法可知，把该元件高温处理，因为激烈的热运动使分子电流的取向又变的杂乱无章了．能使元件退磁．故A正确；B、把该元件通入强电流，不能使分子电流的取向变的杂乱无章．故B错误；C、把该元件放入逐渐减弱的交变磁场中是使磁性物体退磁的方法．故C正确；D、把该元件放入强磁场中，可能会使该元件的磁性更强．故D错误故选AC【点睛】本题考查了安培分子电流假说和磁化、退磁的知识，要真正理解铁磁性物质产生磁化的本质，掌握常见的退磁的方法．属于基础题目10、AD【解析】小灯泡的额定电流为电阻为A．当接1时E=I(RL+R+r)代入数据解得电源的内阻r=1Ω故A正确；BC．当接2时灯泡正常发光，流过的电流为I=0.2A电源内阻分的电压为U=Ir=0.2×1V=0.2V故电动机分电压为U动=E-UL-U=(3-2-0.2)V=0.8V则电动机的内阻为故B、C均错误；D．电源的效率为故D项正确．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.R1②.A1③.并联④.【解析】[1]由于所做实验为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”，滑动变阻器需采用分压的接法，故滑动变阻器选R1；[2][3]由电功率公式，小灯泡的额定电流为电流表A2的量程过大，无法使用；而电流表A1的量程过小，但已知电流表内阻且题目中给有定值电阻，则可把电流表进行改装使用，故把电流表与定值电阻串联且改装后的电流表需外接；由题给定的定值电阻，则选用，此时电流表的量程为[4]由以上分析可知，电路图如下12、①.②.③.两滑块组成的系统总动量保持不变，系统动量守恒【解析】（1）频闪照相的周期为：，滑块A的速度为：，滑块B的速度为：，A的动量为：，方向向右，B的动量为：，方向向左；（2）由（1）可知，释放滑块后，两滑块的动量大小相等方向相反，总动量为零，释放前系统总动量为零，释放滑块后系统总动量为零，由此可知，两滑块组成的系统动量守恒四、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)(3)【解析】(1)对线框，由能量守恒定律求出线框产生的焦耳热.(2)由法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，由欧姆定律求出平均感应电流，由电流定义式求出通过导线的电荷量.(3)由安培力公式求出安培力，应用牛顿第二定律求出线框的加速度.【详解】(1)由能量守恒定律可知，线框产生的焦耳热为：(2)线框进入磁场时的感应电动势为：平均感应电流为：通过导线横截面的电荷量为：解得：(3)线框刚进入磁场时所受安培力最大，加速最大线框刚进入磁场时的感应电动势为：E=nBLv0感应电流为：安培力为：对线框，由牛顿第二定律得：解得最大加速度为：【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解.14、(1)(2)0.7W(3)B=0.1T(4)QR【解析】（1）由右手定则判断出感应电流方向，然后判断电势高低（2）x-t图象中AB段为直线，说明从t=1.5s时开始金属棒ab做匀速直线运动，