山西省大同市铁路第一中学2025届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

山西省大同市铁路第一中学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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，P为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．若将磁感应强度的大小变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，则等于A. B.C. D.2、下列说法不正确的是（）A.牛顿定律适用于宏观、低速、弱作用力领域B.17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律C.牛顿巧妙的利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/KgD.一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量3、物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是()A.， B.，C.， D.，4、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹，设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB，下列说法正确的是（）A.若aA<aB，则Q靠近M端且为负电荷B.若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷C.EpA=EpBD.EpA>EpB5、在如图所示的电场中的P点放置一负电荷，由静止释放后，其受到的电场力越来越大的是图中的A. B.C. D.6、如图所示，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形线框，线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为．匀强磁场的方向垂直于金属框平面向里，磁感应强度大小为B．若金属框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为，则金属框受到的安培力大小和方向分别为A.，方向竖直向上 B.2BIL，方向竖直向上C.，方向竖直向下 D.3BIL，方向竖直向下二、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、有两个匀强磁场区域I和II，I中的磁感应强度是II中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动，与I中运动的电子相比，II中的电子（）A.运动轨迹的半径是I中的k倍B.加速度的大小是I中的k倍C.做圆周运动的周期是I中的k倍D.做圆周运动的角速度是I中的k倍8、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则判断正确的是（）A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A,B,C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCB.反映变化的图线是cC.电源电动势为8VD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为9、下图所示的各电流不是交流电的是：（）A. B.C. D.10、相距为d的两根固定的平行金属导轨竖直放置，下端接有如图所示电路，导轨间充满垂直导轨平面的磁感强度为B的匀强磁场，质量均匀分布的金属棒水平搁置在平行金属导轨顶端并与导轨接触良好，金属棒质量为m，其在导轨间的电阻为R。当开关S闭合瞬间，金属棒被竖直弹高h，金属棒被竖直弹高时棒身始终保持水平，当地重力加速度为g，不计其它阻力。下列说法正确的是（）A.磁感强度方向垂直导轨平面向外B.金属棒的最大速度为C.磁场对金属棒的安培力做的正功D.电流对金属棒做功为mgh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）有一根粗细均匀的空心导体管如图a所示，截面为同心圆环（如图b），其电阻约为，这种材料的电阻率为。某同学用以下器材测量该导体管的截面积（图中阴影部分）：A．20分度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表（量程50mA，内阻）D．电流表（量程100mA，内阻约）E．滑动变阻器R（）F．直流电源EG．空心导体管H．开关一只，导线若干(1)用游标卡尺测量导体棒长度如图甲，示数_________mm；用螺旋测微器测量其外径如图乙，示数_________mm；(2)下图是实验时连接的电路，闭合开关S，调整滑动变阻器，记录电流表的读数和电流表的读数，则导体管的截面积（图中阴影部分）为________（用已知量和测量量的符号来表示）。12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表(量程0～0.6A～3A)C．电压表(量程0～3V～15V)D．开关S和若干导线E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路____(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了U­I图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．(结果均保留三位有效数字)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）轻质细线吊着一边长为L＝0.8m、匝数n＝10的正方形线圈，总电阻为r＝1Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系为：B=1+0.5t（如图乙所示），2s时细线开始松弛，取g＝10m/s2.求：（1）刚开始时线圈产生的电动势E大小及电流方向；（2）2s内通过线圈的电荷量q；（3）线圈质量m14．（16分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源，导线电阻不计．现把一个质量m且电阻R的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒静止且紧压于导轨上．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，重力加速度取g．求：(1)画出导体棒ab受力分析图；(2)通过导体棒ab的电流大小；(3)导体棒ab所受的安培力大小和方向；(4)导体棒ab所受的摩擦力大小和方向15．（12分）如图所示，固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒和长度也为、电阻均为，两棒与导轨始终接触良好．两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量．图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为．的质量为，金属导轨足够长，电阻忽略不计（1）闭合，若使保持静止，需在其上加多大的水平恒力，并指出其方向；（2）断开，在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为的加速过程中流过的电荷量为，求该过程安培力做的功

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】设圆的半径为r;（1）磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界的交点，，如图所示；所以粒子做圆周运动的半径R为：磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，,如图所示；所以粒子做圆周运动的半径为：;带电粒子做圆周运动的半径为，由于v，m，q相等，则得：，故选C考点：带电粒子扎起匀强磁场中得运动【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中得运动问题；解题时关键是分析粒子做圆周运动临界圆状态，结合几何关系找到粒子做圆周运动的半径，然后结合半径表达式求解磁感应强度的关系2、C【解析】牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，A正确；根据牛顿对万有引力的研究史，B正确；卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg，C错误；由万有引力公式，，D正确；3、C【解析】根据v=gt，可知在和t末的速度比为1：3，所以末的速度为，根据公式可知，在和t末的速度比为1：9，所以内的位移为，此时距离地面的高度为，故C正确。故选C。4、B【解析】AB、由图可知粒子电场力应向左方，因粒子带负电，故电场线的方向应向右，若aA<aB，则Q靠近N端且为负电荷，故A错误；若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷，故B正确；CD、粒子由A到B过程中，电场力做负功，电势能增加，故A点的电势能EpA小于在B点的电势能EpB；故CD错误；故选B【点睛】曲线运动中，合力指向曲线的内侧；轨迹与电场线交点位置，电场力向左，故从A到B，电场力做负功，电势能增加5、A【解析】负电荷受电场力水平向左，使其从静止开始向左运动，要使加速度逐渐增大，也就是所受电场力增大，电场线变密．从图中看出在水平向左的方向上，A图中电场强度增大；B图中电场强度减小；C图中电场强度不变；D图中电场强度减小A、A项与上述分析结论相符，故A正确；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论不相符，故D错误6、A【解析】由题意可知，边ab（cd）的长度是边ad（bc）长度的2倍，所以边ab（cd）的电阻是边ad（bc）电阻的2倍，由并联关系可知，通过adcb支路的电流为，所以边dc所受安培力大小为方向竖直向上，边ab所受安培力大小为Fab=BIL方向竖直向上，边ad和边bc所受安培力的合力为零，所以金属框所受安培力大小为方向竖直向上A．A项与上述分析结论相符，故A正确；B．B项与上述分析结论不相符，故B错误；C．C项与上述分析结论不相符，故C错误；D．D项与上述分析结论不相符，故D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、AC【解析】电子在磁场中做的圆周运动，洛伦兹力作为向心力，根据圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可设Ⅱ中的磁感应强度为B，则Ⅰ中的磁感应强度为kB，根据电子在磁场中运动的半径公式可知，Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为，Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，故A正确；电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力，所以电子的加速度的大小为，所以Ⅰ中的电子加速度的大小为，Ⅱ中的电子加速度的大小为，所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍，故B错误；根据电子在磁场中运动的周期公式可知，Ⅰ中的电子运动周期为，Ⅱ中的电子运动周期为，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍，故C正确；做圆周运动的角速度，所以Ⅰ中的电子运动角速度为，Ⅱ中的电子运动角速度为，在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍，故D错误8、ABD【解析】电源消耗的总功率等于包括输出功率和电源内部的发热功率之和；由图像，根据内电阻消耗的功率的表达式，可求内阻阻值和内功率图像；根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的电动势；根据闭合电路欧姆定律可求电流为0.5A时的外电阻【详解】A.电源消耗的总功率等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr之和，所以同一横坐标下，纵坐标一定满足关系PA=PB+PC，故A正确；B.内电阻消耗的功率Pr=I2r，与电流的平方成正比，所以图像应为c，故B正确；C.电源的总功率P=EI，由图可知，I=2A时，P=8W，所以E=4V，故C错误；D.根据内电阻消耗的功率Pr=I2r，由图可知，I=2A时，Pr=8W，所以r=2Ω．根据闭合电路欧姆定律，当I=0.5A时，R=6Ω，故D正确故选ABD9、BD【解析】大小方向均随时间做周期性变化的电流为交流电；而方向不变的电流为直流电【详解】由图可知，AC中的电流的大小和方向都不断变化，故电流为交流电；B中的电流的大小时刻在变，但是电流的方向不变，故电流为直流电；D中的电流的大小和方向都不变，故电流也为直流电；故选BD.10、BC【解析】A．无论磁场方向是垂直平面向外还是向里，只要闭合S，根据楞次定律可知金属棒一定受到竖直向上的安培力，所以无法判断磁场方向，A错误；B．金属棒被弹开后做竖直上抛运动，上升的最大高度为h，则根据，可知金属棒的最大速度为：，B正确；C．金属棒的机械能增大，故安培力对金属棒做正功，C正确；D．系统除了金属棒的机械能增加mgh之外，还有焦耳热产生，故电流对金属棒做的功大于mgh，D错误。故选BC。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、①.100.50②.3.500③.【解析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数100mm，游标卡尺的精度0.05mm，游标尺上第10条刻度线与主尺对齐，读数为所以最终读数为。（1）[2]螺旋测微器的固定刻度读数为3.0mm，可动刻度读数为所以最终读数为。（2）[3]根据电阻定律，则电阻丝的电阻为依据欧姆定律，由上图可知，则电阻丝的电阻为联立解得。12、(1)E(或R1)(2)如图(3)1.50；1．25【解析】（1）因为一节干电池的内阻不是很大，所以选择较小范围的滑动变阻器，故选E（2）因为电流表内阻和电源内阻非常接近，所以采用电流表内接，否则电流表的分压，电压表测量的不是路端电压，如图所示（3）U-I图像的纵截距表示电流断路时电源两端的电压，此时等于电源电动势，故E=1.5V，图像的横截距表示短路电流，此时有，解得考点：“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查四、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）0.4V逆时针（2）0.8C（3）0.32kg【解析】（1）由法拉第电磁感应定律：，其中解得：E＝0.4V感应电流的方向：逆时针。（2）A，则2s内通过线圈的电荷量q=It=0.8C。（3）分析线圈受力可知，当