2025届北京市西城区第三十一中学高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2025届北京市西城区第三十一中学高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场使粒子在通过狭缝时得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．则下列说法中正确的是A.粒子从磁场中获得能量B.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大狭缝间的交变电压C.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大D形金属盒的半径D.不改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子（质量约为质子的4倍，电荷量为质子的2倍）2、有三束粒子，分别是质子（）、氚核（）和粒子（）束．当它们以相同的速度沿垂直磁场方向射入同一匀强磁场中，在下列四图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是（）A.B.C.D.3、以下说法正确的是()A.只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了4、如图所示，在正方形虚线框abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子以相同速度先后从ab边的中点O垂直ab边射入磁场，已知甲粒子刚好从b点离开磁场，乙粒子垂直于ad边从其中点O'离开磁场，不计两粒子的重力，则下列说法中正确的是（）A.甲粒子带正电，乙粒子带负电B.甲、乙两粒子比荷之比为2：1C.甲、乙两粒子转动周期之比为2：1D.甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比为1：25、关于磁现象的电本质，下列说法不正确的是()A.一切磁场都是由运动电荷或电流产生的B.根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极C.一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用D.磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁6、首先发现电磁感应现象的科学家是（）A.法拉第 B.安培C.奥斯特 D.楞次二、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，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.下列说法中正确的是：A.M板比N板电势高B.导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C.导体中自由电子定向移动的速度为D.M板比N板电势低8、如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1，均匀磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时A.A中无感应电流B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势之比为2∶1D.A、B中感应电流之比为1∶29、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220sin100πtV，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A.通过R0电流的有效值是20AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率10、在下列各种现象中，静摩擦力起作用的有（）A.物块在粗糙斜面上下滑 B.握在手中的瓶子不会滑落C.汽车在水平路面上转弯 D.消防员手握绳索向上爬三、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）某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：待测电源（电动势约2V），电阻箱R（最大阻值为99.99Ω），定值电阻R0（阻值为2.0Ω），定值电阻R1（阻值为4.5kΩ），电流表G（量程为400μA，内阻Rg＝500Ω），开关S，导线若干（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_______V的电压表（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为________________（用题中字母表示）；（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出-的图象如图乙所示．根据该图象求得电源的内阻r＝0.50Ω，则其电动势E＝_______V（计算结果保留两位小数）12．（12分）某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：电流表A1（量程0~0.6A，内阻r1约为0.125Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻r2约为0.025Ω）电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）滑动变阻器R2（最大阻值为1750Ω）电源E（电动势约为3V）（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=________mm。（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。（3）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填A1或A2）；滑动变阻器应选择_______（选填R1或R2）。（4）采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字）（5）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______。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，一个圆形线圈匝数n=1000，面积、电阻，在线圈外接一阻值为的电阻．把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图右所示．求：（1）内，回路中的感应电动势；（2）时，电阻两端的电压U14．（16分）如图所示，两根足够长的粗糙平行直导轨与水平面成α角放置，两导轨间距为l，轨道上端接一电容为C的电容器．导轨处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面斜向上．一质量为m的金属棒在沿平行斜面的恒力F作用下从静止开始沿斜面向上运动．已知重力加速度大小为g，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，忽略所有电阻，求：(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)回路中的电流强度大小15．（12分）一个质量m＝0.1g的小滑块，带有q＝5×10－4C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10m/s2)．求：（1）小滑块带何种电荷？（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？

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】A项：由于洛伦兹力对粒子不做功，所以粒子磁场中运动时动能不变，粒子在电场中加速获得能量，故A错误；B、C项：粒子的最大动能为当粒子的半径达到D型盒的半径，由公式所以最大动能为，即粒子的最大动能与加速电压无关，与D型盒的半径有关，故B错误，C正确；D项：为了使粒子进入电场就能加速，所以交变电流的周期与粒子做圆周运动的周期相同，由周期公式可知，由于质子和粒子的比荷不同，所以周期不同，故D错误故选C2、C【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由此可知：半径与荷质比成反比；因三束离子中质子的荷质比最大，氚核的最小，故质子的半径最小，氚核的半径最大，故C正确，ABD3、B【解析】A、要有持续电流必须有持续的电压,A错误；B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确；C、电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C错误；D、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误故选B4、B【解析】A．粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动；根据粒子从O点垂直ab边射入磁场，甲粒子从b点离开磁场，乙粒子从O'点离开磁场可得：甲粒子做顺时针圆周运动，乙粒子做逆时针圆周运动；那么由左手定则可得：甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；B．粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：所以粒子比荷设正方形虚线框的边长为L；根据粒子做匀速圆周运动，由甲粒子从O点垂直ab边射入磁场，从b点离开磁场可得：轨道半径根据乙粒子从O点垂直ab边射入磁场，从O'点垂直于ad边离开磁场可得轨道半径所以，甲、乙两粒子比荷之比故B正确；C．粒子转动周期所以甲、乙两粒子转动周期之比T甲：T乙=R甲：R乙=1：2故C错误；D．根据粒子速度方向变化可得：甲粒子转过的圆心角为180°，乙粒子转过的圆心角为90°，所以，甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比故D错误；故选B。5、D【解析】变化的电场或运动的电荷都能产生磁场，运动的电荷和变化的磁场能够产生电场，但恒定的电场不能产生磁场，恒定磁场也不能产生电场．没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同时分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极【详解】A.变化的电场能够产生磁场，而永久磁铁的磁场也是由运动的电荷(分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流)产生的，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的．一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．故A正确，C正确；B.没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同时分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极．故B正确；D.磁和电是两种不同的物质，故磁是磁，电是电．有变化的电场或运动的电荷就能产生磁场，但静止的电荷不能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场．同样恒定磁场也不能产生电场，故D错误本题选择错误答案，故选D6、A【解析】首先发现电磁感应的科学家是法拉第。故A正确，BCD错误二、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、CD【解析】电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，A错误D正确；电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U等于感应电动势E，则有，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，B错误；由，得自由电子定向移动的速度为，C正确8、BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A的磁通量减少，A中产生感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A、B的磁通量减少，A、B中都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：，其中、S都相同，A有10匝，B有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1：2，A、B环中感应电动势，故C错误；线圈电阻，两圆线圈半径之比为2：1，A有10匝，B有20匝，、s都相同，则电阻之比，由欧姆定律得，产生的感应电流之比，故D正确；9、ABD【解析】在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率【详解】A项：通过用电器的电流有效值，故A正确；B项：由原、副线圈的电压之比等于匝数比，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1，故B正确；C项：由于输电线上有电压损失，所以升压变压器T1的输出电压大于降压变压器T2的输入电压，故C错误；D项：由于输电线上有功率损失，所以升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率，故D正确故选ABD【点睛】解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压、电流与匝数比的关系；2、升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系10、BCD【解析】根据“静摩擦力”可知，本题考查了静摩擦力的理解和应用，根据静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，但一定与物体相对运动趋势方向相反．静止物体所受静摩擦力不一定为零等相关知识进行判断即可【详解】A、物体在粗糙的斜面上下滑，受到的是滑动摩擦力，而不是静摩擦力，故A错误；B、握在手中的瓶子不会滑落，也是在静摩擦力作用下，使其与重力相平衡．故B正确C、汽车在水平路面上转弯，是静摩擦力提供向心力，故C正确；D、消防员手握绳索向上爬，受与绳索没有相对运动，受到的是静摩擦力，故D正确【点睛】静摩擦力的方向可以根据静摩擦力总是阻碍物体的间相对运动趋势来理解其方向三、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、①.2②.③.2.08(2.07-2.09)【解析】（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为的电压表（2）由电路图可知，R1与G串联后与电阻箱并联，然后再与R0串联，由闭合电路欧姆定律可知：变形可得：由对应的图象可知，解得：E=2.08V；【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值12、①.0.383（0.381～0.386之间均可）②.5.0③.A1④.R1⑤.4.8（4.6～5.0之间均可）⑥.【解析】（1）[1]．该金属丝直径的测量值d=0.01mm×38.3=0.383mm。（2）[2]．该金属丝的电阻为5×1Ω=5.0Ω。（3）[3][4]．电路中可能出现的最大电流，则电流表选择A1；滑动变阻器选择R1。（4）[5]．由图像可知：（5）[6]．由解得四、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