2025届湖北省荆州市公安县高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2025届湖北省荆州市公安县高二物理第一学期期末综合测试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、关于电流，下列说法正确的是（）A.金属导体中自由电子定向移动速率增大时，电流变大B.电流既有大小又有方向，所以是矢量C.通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流就越大D.电流的方向就是电荷定向移动的方向2、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(  )A.＋mg B.－mgC.＋mg D.－mg3、图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同下列说法正确的是A.图甲中，与的电阻值相同B图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流C.图乙中，变阻器R的电阻值小于的电阻值D.图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等4、如图所示，将边长为L的正方形闭合线圈以不同速度v1、v2向右匀速拉出磁场时(v1<v2)，下列结论不正确的是()A.拉力所做的功W2>W1 B.拉力的功率P2>P1C.流过线框的电荷量Q2>Q1 D.线框中的感应电流I2>I15、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则A直线a位于某一等势面内，B.若电子由M点运动到Q点，电势能减少C.直线c位于某一等势面内，D.若电子由P点运动到Q点，电势能增加6、由磁感线强度的定义式立可知A.该定义式只适用于匀强磁场B.磁感应强度B的方向与F的方向一致C.只要满足L很短、I很小的条件,该定义式对任何磁场都适用D.通电导线L所在处受到磁场力F为零,该处的磁感应强度B也一定为零二、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、在空间某区域存在一电场，x轴上各点电势随位置变化情况如图所示，从-x1到x1之间为曲线，其余均为直线，且关于纵轴对称．若在x轴上的电场方向就在轴上，将一个只受电场力作用的带正电的粒子由静止释放后，下列论述正确的是()A.A、B两点的电场强度的大小相等，方向相反B.粒子从A点释放，到O点时加速度为零C.粒子从A点释放，能过B点.D.无论粒子从哪一点释放,都会以最大动能过O点8、如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入，它们分别落在A、B、C三点，下列说法正确的是A.落在C点的小球带正电B.落在A点的小球带正电C.三个小球在电场中运动的时间相等D.三个小球到达极板时的动能关系为9、如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法正确的是（）A.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中的感应电流方向为逆时针C.整个线圈在匀强磁场中匀加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的D.在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中没有感应电流10、在图示电路中，P为滑动变阻器的滑片，电表均为理想电表．下列说法正确的是A.在P向右移动的过程中，电流表的示数变大B.在P向右移动的过程中，电压表的示数变大C.当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部消耗的电功率最大D.当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高三、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）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．”12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，滑动变阻器R是_________（填“限流式”或“分压式”）接法。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示:由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”）灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源E0（电动势6V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W.（结果保留2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）如图，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，它们固定在一倾角为θ的绝缘斜面上，M、P间连有阻值为R的电阻，质量为m，长度为L、阻值也为R的导体棒ab垂直于导轨放置且与导轨接触良好，整个装置处于方向垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。将ab棒无初速释放，重力加速度大小为g。求：(1)ab棒匀速运动时，电阻R的功率；(2)ab棒匀速运动时的速度大小。14．（16分）如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.2m，导轨平面与水平面间夹角θ=37°，N、Q间连接一个电阻R=0.1Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=0.5T．一根质量m=0.03kg的金属棒正在以v=1.2m/s的速度沿导轨匀速下滑，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．金属棒及导轨的电阻不计，g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：（1）电阻R中电流的大小；（2）金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小；（3）对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.2N，若金属棒继续下滑x=0.14m后速度恰好减为0，则在金属棒减速过程中电阻R中产生的焦耳热为多少？15．（12分）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都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场，D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m，电荷量为q，求：（1）交流电源频率是多少？（2）质子经回旋加速器最后得到的最大动能多大；（3）质子在D型盒内运动的总时间t（狭缝宽度远小于R,质子在狭缝中运动时间不计）

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】由I=nevs可知，金属导体中自由电子的定向移动的速率增加时，电流变大，故A正确．电流虽然既有大小又有方向，但是电流是标量，选项B错误；根据I=q/t可知，通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流不一定越大，选项C错误；电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项D错误；故选A.2、A【解析】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有即在产生拉力瞬间速度为之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得联立解得故选A。【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向。3、B【解析】根据“演示自感现象”可知，本题考查通电自感和断电自感，根据当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响.【详解】A、图甲中，断开的瞬间，灯突然闪亮，是因为电路稳定时，的电流大于的电流，可知的电阻小于的电阻，故A错误；B、图甲中，闭合，电路稳定后，断开开关瞬间，灯突然闪亮，说明灯泡中的电流小于线圈中的电流，故B正确；C、图乙中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与的电阻值相同，故C错误；D、图乙中，闭合瞬间，对电流由阻碍作用，所以中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误.故选B.【点睛】闭合开关的瞬间，通过线圈的电流增大，产生自感电动势等效为断路，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系.待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势等效为新电源，分析通过两灯的电流关系，判断两灯是否同时熄灭.4、C【解析】A．向右匀速拉出磁场的过程中，正方形闭合线圈的感应电流：正方形闭合线圈受到安培力：安由于，故有：安1安2根据二力平衡，拉力安，故有：根据拉力做的功可知拉力所做的功：故A不符合题意；B．根据拉力的功率，，，则有：故B不符合题意；C.根据公式可得：可知两次磁通量变化量相同，故电荷量相同，即：故C符合题意；D.根据，，则有线框中的感应电流：故D不符合题意；故选C。5、C【解析】电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低.【详解】A、C、据题，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内，则有故A错误，C正确.B、由上分析知，直线c是等势面，所以电子由M点运动到Q点，电场力不做功，电势能不变；故B错误.D、由于电子由P点运动到Q点的过程中，电势升高，电势能减小，故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系，知道正电荷在电势高处电势能大6、C【解析】A、磁感应强度的定义式中IL为电流元，对非匀强电场同样适用，故A错误；B、磁感强度的方向与F的方向垂直，故B错误；C、只要满足L很短，I很小条件，即IL是电流元，B对任何磁场都通用，故C正确；D、通电导线L所在处受到磁场力F为零时，该处磁感应强度不一定为零，当B与L平行时，F也为零，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、AB【解析】利用电场强度与图像的关系来分析【详解】图像上各点的切线斜率大小等于电场强度大小，所以A、B两点的电场强度的大小相等；带正电的粒子从A到O点，电势是从高到低，电场力做正功，再从O到A点，电势由低到高，电场力做负功，所以A、B两点的电场强度方向相反，故A正确；B．粒子从A点释放，到O点时，在O点的场强为零，此时粒子加速度为零，故B正确；C．图像关于纵轴对称，正电粒子从A点释放到O点是加速运动，粒子再从O点到B点是减速运动，因距离，所以粒子从A点释放，不能过B点，故C错误；D．因O点的场强为零，电势最低，在到区间内各点的电势都比O点高，因此，只有粒子在到区间哪一点释放,才会以最大动能过O点，故D错误，故选AB．8、BD【解析】C．小球在电场中做类平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，根据可知，C错误；AB．根据偏转位移相等则，可知C的电场力方向向下，A的电场力方向向上，所以A带正电，C带负电，B不带电，A错误B正确；D．根据受力分析可知根据动能定理知，C的合力最大，则C球合力做功最多，A球合力做功最小，可知C球动能增加量最大，A球动能增加量最小，初动能相等，所以三个小球到达极板时的动能关系为，D正确。故选BD。9、AB【解析】感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．感应电流与感应电动势的关系遵行闭合电路欧姆定律，而感应电动势E=BLv，E与v成正比，感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．感应电流的方向可由楞次定律判断【详解】A项：线圈加速进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，有感应电流产生．由E=BLv知，线圈产生的感应电动势越来越大，由知，感应电流越来越大，故A正确；B项：线圈进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，有感应电流产生，根据楞次定律可知电流方向为逆时针，故B正确；C项：整个线圈在匀强磁场中加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；D项：线圈穿出匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减少，线圈中有感应电流产生，根据楞次定律可知电流方向为顺时针，故D错误故应选：AB【点睛】关键要掌握产生感应电流的条件和楞次定律．知道当磁通量变化时，有感应电流；当磁通量没有变化时，没有感应电流，并要掌握公式E=BLv，并能判断感应电动势与速度的关系10、AC【解析】AB．滑动变阻器向右移动，电路总电阻减小，根据：可知，电流表的示数变大，根据：可知电压表的示数减小；故A正确，B错误；CD．当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据：可知，电路中的电流最大；根据：可知此时电源内部消耗的电功率最大；故C正确；根据效率：可知，此时的电源的效率最低，故D错误；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).奥斯特(2).电与磁的联系【解析】[1][2]丹麦物理学家、化学家、文学家奥斯特，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。”12、①.分压式②.增大③.增大④.0.89【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；（2）[2][3]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大