湖北省孝感市重点高中协作体2025届物理高二上期末经典模拟试题含解析

湖北省孝感市重点高中协作体2025届物理高二上期末经典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、一交流电压的瞬时值表达式为u＝220sin50πt（V），下列判断正确的是（）A.该交流电压的频率为50HzB.t＝0.01s时，该交流电压的瞬时值为55VC.直接用电压表测该交流电压，其示数为220VD.若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为20W2、静电场方向平行于x轴，其电势φ随x分布可简化为如图所示的图线，图中φ0和d为已知量。一个带正电的粒子沿x轴方向由x=d/2处运动至x=d处。已知该粒子质量为m、电量为q，忽略重力。则运动过程中（）A.粒子所受电场力的大小为B.粒子的电势能减少C.Od间的电势差为D.粒子运动的加速度越来越大3、下列做法不符合安全用电要求的是（）A.用铜丝代替保险丝 B.使用冰箱时，电源插头插在三孔插座上C.发生触电事故时，立即切断电源 D.使用试电笔时，手指不能碰到笔尖4、如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们刚好是一个正方形的四个顶点，其中AB边水平，AD边竖直，边长为10cm。匀强电场的电场线与正方形所在平面平行，已知A点电势为10V，B点电势为20V，C点电势为20V。现将正方形以A点为转轴，平行于纸面方向顺时针转动角，到图中的虚线位置处，即正方形AB′C′D′处。由此可知A.匀强电场的场强大小为E=1V/mB.匀强电场的场强方向为竖直向下，即沿着A→D方向C.正方形ABCD的D点处电势为20VD.正方形AB′C′D′的D′点处电势为5V5、在光滑的桌面上放有一条形磁铁，条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质小圆环，如图所示．则以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的是()A.释放圆环，环下落时环的机械能守恒B.释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C.释放圆环，环下落时环中有逆时针方向的电流D.释放圆环，环下落时环中有顺时针方向的电流6、下列说法中正确的是()A.奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B.奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C.奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D.奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力二、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、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A.a粒子速率最大Bc粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc8、如图甲所为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（）A.电流的瞬时值表达式为B.磁体的转速为5r/sC.若给阻值为10Ω的电阻供电，该电阻1h内产生的电热为1.8×104JD.线圈中电流的有值为0.5A9、图示为手机无线充电装置，手机和充电板内部均安装了金属线圈，将手机置于通电的充电板上，便实现了“无线充电”．下列说法正确的是（）A.无线充电的原理是电磁感应B.将手机旋转一小角度放置，便不能充电C.在手机和充电板间垫上几张A4纸，也能充电D.充电板不论通入交变电流还是恒定电流均可充电10、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态．现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）A.从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小B.刚施加电场的瞬间，A的加速度为2gC.B刚要离开地面时，A的速度大小为D.从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量三、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）磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）A.平行于南北方向，位于小磁针上方B.平行于东西方向，位于小磁针上方C.平行于东南方向，位于小磁针下方D.平行于西南方向，位于小磁针下方（2）如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________．（填选项代号）A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C.加一电场，电场方向沿z轴负方向D.加一电场，电场方向沿y轴正方向（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.12．（12分）某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻、变阻器R和开关连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中，闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示。（1）当滑片P较快地向左滑动时，甲表指针的偏转方向是___，乙表指针的偏转方向是___(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙表的偏转情况是___(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)（3）从上述实验可以初步得出结论：______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）如图甲所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；y轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0已知，磁场方向垂直纸面向里为正．t＝0时刻，从x轴上的P点无初速度释放一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，粒子重力不计．粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等．求：(1)粒子第一次经过O点的速度；(2)粒子第一次进入磁场与第二次进入磁场的半径之比14．（16分）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系．（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）15．（12分）如图所示的电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，求：(1)流过电动机的电流；(2)电动机输出的机械功率；(3)电源的工作效率。

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、C【解析】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等，电表示数和功率、能量需要用到有效值；【详解】A、频率为：，故A错误；B、时，，故B错误；C、电压表测量的电压有效值，则，故C正确；D、若将该交流电压加在阻值为的电阻两端，则电阻的发热功率为，故D错误【点睛】对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义2、A【解析】在图象中斜率表示电场强度，因各点斜率相同，说明该电场为匀强电场，设场强大小为E粒子所受电场力的大小为故A正确；该电场为匀强电场，方向沿+x，带正电的粒子从x=d/2处运动至x=d处，电场力做正功，粒子的电势能减少，故B错误；Od间的电势差为故C错误；D．该电场为匀强电场，粒子受到的电场力不变，运动的加速度不变，故D错误。故选择A选项。3、A【解析】用铜丝代替保险丝，当电路电流过大时，不能自动熔断而保护电路，不符合安全用电要求；使用冰箱时，电源插头插在三孔插座上，符合用电要求；发生触电事故时，立即切断电源，符合用电要求；使用试电笔时，手指不能碰到笔尖金属体，而且手必须接触笔尾的金属体，符合用电要求；故选A.4、D【解析】AB．由题意可知，BC连线的匀强电场中的等势线，且A点电势低于B点电势，所以匀强电场方向沿BA方向，由公式可知，电场强度大小为故AB错误；C．在匀强电场中有代入数据解得故C错误；D．沿场强方向距离为所以由于电场强度方向向左且A点电势为10V，所以电势为5V，故D正确。故选D。5、A【解析】当在如图所示的位置时，由于圆环与磁感线方向平行，穿过圆环的磁通量为零，圆环下落过程中，穿过圆环的变化率为零，圆环中不产生感应电流，也不受安培力，则圆环做自由落体运动，所以环下落时环的机械能守恒；根据牛顿第三定律可知圆环对磁铁无作用力，磁铁对桌面的压力等于磁铁受的重力，故选项A正确，B、C、D错误；故选A6、A【解析】奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力，故A正确；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】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D错误8、BD【解析】根据相对性来分析与解决问题，同时掌握感应电动势与转速关系，即可判断出感应电流的大小变化，及转速与周期的关系【详解】A项：通过乙图可知电流的最大值为0.5A，周期T=0.2s，故，故电流的表达式为i=0.5sin10πt（A），故A错误；B项：电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为，故B正确；C、D项：电流的有效值为，根据公式，故C错误，D正确故选BD9、AC【解析】ABC项:手机内部的线圈，能将充电板中变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的，故AC正确，B错误；D、充电底座利用的电磁感应原理工作的，故不能直接使用直流电进行充电；故D错误10、BC【解析】在电场力作用下，对A分析，当A向上运动时，弹力减小，故A做变加速运动，当B脱离地面时，此时弹簧的伸长量与AB静止时的压缩量相同，故整个过程弹簧弹力做功为零，根据动能定理即可分析【详解】A项：B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为0，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误；B项：在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故qE=ma，解得a=2g，方向向上，故B正确；C项：当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：x=根据动能定理可知：，解得：，故C正确；D项：从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故D错误故选BC【点睛】本题关键根据平衡条件和胡克定律求解出弹簧的行变量，最后结合几何关系得到物体A上升的距离，注意明确弹性势能的变化与形变量之间关系，利用动能定理可判断三、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.A②.逆时针③.B④.吸引⑤.排斥【解析】（1）无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针，故选A；（2）电子束运动径迹发生了弯曲，这表明运动电荷受到了磁场力，由左手定则知a为阴极；故B对（3）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；12、①.向右偏②.向左偏③.向左偏④.穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化【解析】（1）［1］［2］当滑片P较快地向左滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，可知甲表指针向右偏转，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针（从上往下看），从“-”接线住流入乙表，乙表向左偏转。（2）［3］断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针（从上往下看），从“-”接线住流入乙表，乙表向左偏转（3）［4］由上知，当流过A线圈的电流变化时，A产生的磁场强弱发生变化，穿过线圈B的磁通量变化，从而在乙线圈产生感应电流，而且当磁场增强时，线圈乙中产生的磁场方向与原磁场相反，可得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化。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)2:3【解析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，应用粒子的周期公式求出粒子第一次在磁场中做圆周运动的周期，然后根据题意求出粒子第一次在电场中的运动时间，粒子第一次在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的速度公式求出过O点的速度(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，从而得出半径的比值【详解】(1)粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，设运动时间为