陕西省西安市西安中学2025届物理高二上期末考试模拟试题含解析

陕西省西安市西安中学2025届物理高二上期末考试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。则（）A.Ea＜Eb，φb＝φc B.Ea＞Eb，φa＞φbC.Ea＞Eb，φa＜φb D.Ea＝Ec，φb＝φc2、如图所示，一根放在匀强磁场中的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中已分别标明电流、磁感强度和安培力这三者方向的关系，其中正确的是（）A. B.C. D.3、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把同一正方形闭合线圈拉入有界匀强磁场区域的过程中，已知vl=3v2．则在先后两种情况下A.线圈中的感应电流之比为I1：I2=3：1B.线圈中的感应电流之比为I1：I2=1：3C.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=1：9D.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=9：14、两个完全相同的电热器，分别通过如图（a）和（b）所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比Pa：Pb为（）A.1：2 B.2：1C.1：4 D.4：15、“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7．7km/s，则下列说法中正确的是（）A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7．7km/sB.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7．7km/sC.卫星在3轨道所具有的机械能小于2轨道所具有的机械能D.卫星在3轨道所具有的最大速率小于2轨道所具有的最大速率6、下图是磁流体发电机原理示意图，A、B极板间的磁场方向垂直于纸面向里，等离子束从左向右进入板间，下述正确的是()A.A板电势高于B板，负载R中电流向上B.B板电势高于A板，负载R中电流向上C.A板电势高于B板，负载R中电流向下D.B板电势高于A板，负载R中电流向下二、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、如图所示，OACD是一长为OA=L的矩形，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从O点以速度V0垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为α，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，则A.粒子一定带正电B.匀强磁场的磁感应强度为C.粒子从O到A所需的时间为D.矩形磁场的宽度最小值为8、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大9、直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用.如图所示,一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上,电动机内阻,电灯灯丝电阻(阻值认为保持不变),电源电动势V,内阻,开关S闭合,电动机正常工作时,电压表读数为8V.则下列说法正确的是()A.流过电源的电流9AB.流过电动机的电流3AC.电动机的输入功率等于64WD.电动机对外输出的机械功率15W10、如图画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间变化而变化的规律，以下说法错误的是（）A.第0.6s末线圈中的瞬时电动势为4VB.第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大C.第0.4s末与第0.9s末线圈中通过的瞬时感应电流的方向相同D.第0.2s末与第0.4s末线圈中通过的瞬时感应电流的方向相同三、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）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω电阻Rx的阻值.（1）现有电源(3V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~10Ω,标定电流1A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0-3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0-0.6A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)D.电压表(0-15V,内阻约15kΩ)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_____,电压表应选用_____(填器材前的字母);实验电路应采用下图中的_____(填“甲”或“乙”).（2）接通开关,改变滑动变阻器的滑片位置,某次电表示数如图所示,对应的电流表示数I=_____A,电压表示数U=_____V.计算可得该电阻的测量值Rx=_____Ω.12．（12分）图甲是用来验证机械能守恒定律的实验装置．图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取B、F两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02s打一个点。请回答下列问题：（1）根据纸带可以判断，实验时纸带的_____端是和重物相连接(选填“左”或“右”)；（2）若x1=6.40cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB=_____m/s(计算结果保留三位有效数字)；（3）若x2数据也已测出，则为验证机械能是否守恒还需测出的物理量是__________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）如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力忽略不计)，从静止开始经电压U1的电场中加速后，沿水平方向进入水平放置的两平行金属板间，已知金属板长为L，两板间距d=L/4，板间电压粒子离开偏转电场后进入一个垂直于纸面的匀强磁场，磁场左右边界线均在竖直方向上，粒子在磁场中运动的时间为t，并恰好沿水平方向从磁场右边界穿出，求：(1)带电粒子离开电场时偏离原运动方向的角度θ；(2)磁场B的大小和方向14．（16分）如图所示，在边长为L的等边三角形ACD区域内，存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一束质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以某一速度从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入，粒子的重力忽略不计。（1）若粒子能从D点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的轨道半径R；（2）若粒子能从D点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的时间t；（3）若粒子能从AC边飞出磁场，求粒子飞出磁场的位置与P点之间的最大距离d。15．（12分）如图所示，一个总阻值r=10Ω，匝数的正方形金属线圈，与阻值R=20Ω的定值电阻连成闭合回路．线圈的边长，其内部空间包括边界处充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场．磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示．导线电阻不计，求：（1）t=0时刻，穿过线圈的磁通量为多大？（2）0-0.02s过程中电阻R的热功率为多大？

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、B【解析】由图示可知，a处的电场线密，b、c处的电场线稀疏，因此a点的电场强度大，b点的场强小，即沿着电场线的方向，电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，即b、c两点在同一等势面上，电势相等，即则故选B。2、D【解析】根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从垂直穿入掌心，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：A.根据左手定则可知，安培力的方向是垂直导体棒向左，故A项错误；B.根据左手定则可知，安培力的方向是垂直导体棒向下，故B项错误；C.根据左手定则可知，安培力的方向是垂直导体棒向下，故C项错误；D.根据左手定则可知，安培力的方向是垂直导体棒向下，故D项正确3、A【解析】A、B项：感应电动势为，感应电流为，所以电流之比等于速度之比等于3：1，故A正确，B错误；C、D项：由安培力公式可知，安培力之比等于速度之比等于3：1，故CD错误故选A4、B【解析】方波的电流有效值Ia＝Im正弦交流电的有效值Ib＝根据功率公式P＝I2R得到Pa：Pb＝Ia2：Ib2＝Im2：()2＝2:1故B正确，ACD错误。故选B。5、A【解析】从轨道1变轨到轨道2，需要在A点点火加速，故卫星在轨道2经过A点的速率大于7.7km/s，从轨道2变轨到轨道3，需要在A点点火加速，而A点为两个轨道速度最大点，所以卫星在轨道3的最大速率大于在轨道2的最大速率，故A正确，D错误；假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误；从轨道2变轨到轨道3，需要在A点点火加速，卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误6、C【解析】根据左手定则，正电荷所受洛伦兹力向上，负电荷所受洛伦兹力向下，所以A板带正电，为电源正极，B板带负电，为电源负极；所以电流方向从上到下，故C正确，ABD错误。故选C。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：由题意可知，粒子进入磁场时所受洛伦兹力斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；B项：粒子运动轨迹如图所示：由几何知识可得：，粒子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：，故B正确；C项：由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角：θ=2α，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：，故C正确；D项：根据图示，由几何知识可知，矩形磁场的最小宽度：，故D错误8、BC【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同9、BD【解析】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差【详解】A、电源的输出电压，则有；故A错误.B、对灯泡：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电=I-I灯=4A-1A=3A，故B正确.C、电动机的输入功率等于P=UI电=8×3=24W，故C错误；D、根据能量转化与守恒定律得，电动机输出功率P出=UI电-I电2rM=24-9=15W，故D正确.故选BD.【点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用.10、AD【解析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比,结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率运用数学知识结合磁通量Φ随时间t变化的图象解决问题；【详解】A、在内，，故A错误；B、由图知，0.9s末的磁通量变化率比0.2s时的大，所以0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大，故B正确；C、第0.4s末与第0.9s末的图象斜率都为负值，瞬时电动势的方向相同，则瞬时感应电流的方向相同，故C正确；D、第0.2s末与第0.4s末的图象斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，则瞬时感应电流的方向相反，故D错误【点睛】通过Φ-t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道Φ-t图象斜率的意义，利用图象解决问题是现在考试中常见的问题，对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究三、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.B②.C③.甲④.0.50⑤.2.60⑥.5.2【解析】（1）[1][2]电源电动势约为，所以电压表选择C，根据欧姆定律：可知电流表选择B即可；[3]计算电表内阻和待测电阻的关系：可知电压表内阻远大于待测电阻，分流较小，电流表应采用外界法，即甲图；（2）[4]电流表分度值为，所以电流表读数为：；[5]电压表分度值为，所以电压表读数为：；[6]根据欧姆定律：。12、①.左②.1.60③.测出BF两点之间距离【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接;（2）[2]利用匀变速直线运动的推论得（3）[3]要验证机械能守恒定律，则要求出重力势能的变化量，所以还要测出BF之间的距离。四、计算题：本题共3小题，共3