齐鲁名校教科研协作体山东、湖北部分重点中学2025届高二物理第一学期期末达标检测模拟试题含解析

齐鲁名校教科研协作体山东、湖北部分重点中学2025届高二物理第一学期期末达标检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴以角速度匀速转动，外接电阻为R,线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是A.通过电阻R的电荷量B.通过电阻R的电荷量C.电阻R上的热功率D.从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为2、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同。它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处。如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度的大小是A.B B.2BC.B D.B3、如图所示，固定于水平面的“”形导线框处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为d，左端接一电动势为E0，内阻不计的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直平行足够长导轨放置并接触良好，忽略摩擦阻力和导轨的电阻。闭合开关S，导体棒从静止开始运动，经过时间t，达到最大速度运动的距离为（）A. B.C. D.4、无限长通电直导线PQ与通电矩形导线框abcd固定在同一平面内，导线和线框的电流方向如图所示，线框ab边与直导线PQ平行。关于通电直导线PQ对通电线框abcd的作用，下列判断正确的是（）A.线框ad、bc边不受安培力作用B.线框cd边所受安培力的方向垂直PQ向左C.线框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.线框有两个边所受安培力的方向相同5、如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子在b点速率大于在a点速率C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短6、将一个电源与一个电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是A.电源的电动势为45VB.电源的内阻为5ΩC.电源最大输出功率可能大于45WD.电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%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、如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法中正确的是(

)A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2B.电动势E1=E2，内阻r1>r2C.电动势E1>E2，内阻r1>r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大8、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是()A.最容易表现出波动性的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.这些氢原子最多可辐射出6种不同频率的光C.若用n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光照射某金属恰好发生光电效应，则用n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光照射该金属一定能发生光电效应D.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为3.86eV9、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功10、如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长，均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落，最后落到地面．整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，落地时的速度大小分别为v1、v2，在全过程中产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈横截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则A. B.C. D.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）某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示：（1）在图乙实物图中，已正确连接了部分电路，请完成其余电路的连接____；（2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是___Ω；（3）接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出R－关系图线，如图丁所示．则图线斜率的物理意义是___；若电流表内阻RA＝0.1Ω，由图线求得电源的电动势E＝__V，内阻r＝__Ω。12．（12分）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：A.电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)；B.电流表A2(0～0.6A，内阻未知)；C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值电阻R(阻值990Ω)；E.开关与导线若干该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1—I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．(结果均保留两位有效数字)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）已知原子核质量为209.98287u，原子核的质量为205.9746u原子核的质量为4.00260u，静止的核在α衰变中放出α粒子后变成．（计算结果均保留三位有效数字）求：（1）请写出核反应方程；（2）在衰变过程中释放的能量；（3）α粒子从Po核中射出的动能（已知u相当于931.5MeV，且核反应释放的能量只转化为动能）14．（16分）如图所示，在0≤x≤d的一、四象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，在d<x≤2d的一、四象限范围内分布着一个匀强电场，方向沿x轴负方向。现将某质量为m、电荷量为q的正粒子从原点O处以斜向下且与x轴正方向成37°角的初速度v0垂直射入磁场，经过一段时间粒子从位置（d，0）离开磁场进入电场。若粒子恰好没有从x=2d的边界离开电场，不计粒子重力，求：（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）磁感应强度B；（2）电场强度E；（3）粒子恰好不离开电场的位置坐标。15．（12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

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】AB．求流过电阻的电量要用平均值：磁通量的变化量为通过电阻的电量为联立解得故A错误，B正确；C．产生交流电的电压有效值为电流为电阻R上的热功率故C错误；D．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为故D错误。故选B。2、D【解析】根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，则磁场在C处相互叠加，如图所示，根据几何关系知合磁感强度为，故D项正确，ABC三项错误3、C【解析】闭合开关S后，线框与导体组成的回路中产生电流，导体棒受到安培力作用开始加速运动，导体切割磁感线会使电路中的电流变小，加速度变小，当导体切割磁感线产生的电动势等于电源电动势时，电路中的电流为零，导体棒不受安培力作用，合外力为零，开始做匀速运动，即达到稳定运动．有E0=Bdv解得对导体棒用动量定理整个过程中通过导体棒的电荷量联立解得故C正确，ABD错误；故选C4、C【解析】ABD．根据右手螺旋定则可知，直导线PQ在导线右边产生的磁场方向为垂直纸面向里，则根据左手定则可知：ab边受到的安培力方向向左，bc边受到的安培力方向向下，cd边受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da边受到的安培力向上，ABD错误；C．离PQ越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，线框所受安培力的合力向左，C正确。故选C。5、C【解析】由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据确定粒子运动半径和运动时间由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感应强度，由公式得：，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误6、B【解析】根据电源输出功率的性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大值为P=，此时电源的效率为50%【详解】当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B正确；由可知，E=30V；故A错误；由图可知，电源的输出功率最大为45W，故C错误；根据效率公式可得：，最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%．故D错误．故选B【点睛】本题考查电源的输出功率的特点，要注意明确当内外电阻相等时电源的输出功率最大，但此时效率只有50%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、AD【解析】ABC.全电路的欧姆定律结合U-I图象可知，图象与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2；故A项正确，B项、C项错误.D.根据U=E-Ir可知，△U=r•△I，因内阻r1＜r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故D正确.8、BD【解析】波长越短的光越不容易产生波动性；大量处于激发态n的氢原子，在向低能级跃迁时可产生的光子种类为个；处于激发态的氢原子的电子从高能级向低能级跃迁过程中，产生的光子能量由前后两个能级的能量差决定，；根据爱因斯坦光电效应方程，电子从金属表面逸出时的最大初动能【详解】A、最容易表现出波动性的光是波长较大，即频率较小的光．根据，在所有辐射出的光中，只有从n=4能级到n=3能级跃迁的能量差最小，波长最长，最满足题意，故A错误；B、由于是一群氢原子处于n=4能级，故它们在向低能级跃迁过程中产生的光子种类为种，故B正确；C、根据，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的频率小于从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的频率，用频率的光恰好发生光电效应，则频率小于该种金属的极限频率（截止频率），无论光多么强，都不能发生光电效应，C错误；D、用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为；又根据光电效应方程，最大初动能，D正确故选BD【点睛】本题考查了能级跃迁和光电效应的综合运用，知道能级间跃迁辐射的光子频率与能级差的关系以及光电效应的条件是解决本题的关键9、ABC【解析】AB、根据左手定则知,导体棒开始所受的安培力方向水平向右,安培力在第一个内做匀加速直线运动,在第二个内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零,金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化,而位移一直增大.所以A选项是正确的、B正确.C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化.故C正确；

D、在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零.故D错误.10、AC【解析】线圈进入磁场之前，均做自由落体运动，因下落高度一致，可知两线圈会以同样的速度进入磁场，由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势，从而表示出受到磁场的安培力．由电阻定律表示出两线圈的电阻，结合牛顿第二定律表示出加速度，可分析出加速度与线圈的粗细无关，从而判断出两线圈进入时运动是同步的，直到线圈2完全进入磁场后，线圈做匀加速运动，可得出落地速度的大小关系．由能量的转化与守恒可知，损失的机械能（转化为了内能）与线圈的质量有关，从而判断出产生的热量大．由分析电量的关系【详解】A、线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为：，由电阻定律有：，(ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为m=ρ0S•4L，（ρ0为材料的密度）.当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为,联立得加速度为：,可知两线圈进入磁场时的加速度相同；故A正确.B、线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为v1＜v2；故B错误.C、由能量守恒可得：，（H是磁场区域的高度），因为m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正确.D、根据电量的定义式，，，联立可得，则；故D错误.故选AC.【点睛】本题要注意分析物体运动状态及能量变化关系，关键点在于分析线圈进入磁场的过程，由牛顿第二定律得到加速度关系，分析物体的运动情况关系三、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、①.②.2.3③.电源电动势④.1.4⑤.0.4【解析】（1）［1］根据图甲所示实验电路，连接实物电路如图所示：（2）［2］由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为2×1Ω+3×0.1Ω=2.3Ω；（3）［3］由闭合电路欧姆定律，有E=I（r+R+RA）则R=-（r+RA）则R﹣图象的斜率是E，即电源电动势；［4］［5］由图丁所示图象可知，电源电动势E=V=1.4V图象在横轴上的截距为0.5，即r+RA=0.5Ω，则电源内阻r=0.5Ω﹣0.1Ω=0.4Ω。12、①.9.0V②.10Ω【解析】表头及定值电阻充当电压表使用，则由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻.【详解】表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：，即，由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA，则有：，解得E=9.0V；由图象可知图象的斜率为10×10-3，由公式得图象的斜率等于，故，解得r=10Ω【点睛】本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究四、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）5.41MeV（3）5.31MeV【解析】核反应方程满足质量数守恒和核电荷数守恒；求出质量亏损△m，根据爱因斯坦质能方程求解释放的能量；衰变前后系统的动量守恒，根据动量守恒定律分析α粒子和铅核关系，根据动能与动量的关系及能量守恒列式求解【详解】（1）根据质量数与质子数守恒规律，则有，衰变方程：（2）衰变过程中质量亏损为：△m＝209.98287u﹣205.97446u﹣4.00260u＝0.00581u反应过程中释放的能量为：△E＝0.00581×931.5MeV＝5.41Me