2025届湖南省长沙二十一中物理高二第一学期期末质量检测模拟试题含解析

2025届湖南省长沙二十一中物理高二第一学期期末质量检测模拟试题注意事项：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、通过某电阻的周期性交变电流的图象如所示。则该交流电的有效值为A.1.5A B.4.5AC. D.2、如图所示为“跳环实验”的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈L、开关S和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来．某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想（）A.增大直流电源的电压 B.选用匝数更多的线圈C.把直流电源换成交流电源 D.选用质量较小的金属套环3、如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度．天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I（方向如图）时，发现天平的左端低右端高，下列哪些调节方案可以使天平平衡A.减小电流I大小B.增长线框的宽度C.增大左盘砝码的质量D.增加线圈的匝数N4、在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法中不正确的是（）A.A比B先落地B.在飞行过程中的任一段时间内，A的水平位移总是大于B的水平位移C.若两球在飞行中遇到一堵竖直墙，A击中墙的高度大于B击中墙的高度D.在空中飞行的任意时刻，A总在B的水平正前方，且A的速率总是大于B的速率5、有一个电子射线管（阴极射线管），放在一通电直导线的上方，发现射线的径迹如图所示，则此导线该如何放置，且电流的流向如何（）A.直导线如图所示位置放置，电流从B流向AB.直导线如图所示位置放置，电流从A流向BC.直导线垂直于纸面放置，电流流向纸内D.直导线垂直于纸面放置，电流流向纸外6、如图所示，运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是()A. B.C. D.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、喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微粒经带电室（未画出）带负电后，由静止开始从K孔进入电压为U0的加速电场，然后垂直于电场方向进入电压为U的偏转电场，最终打在屏上，屏距离偏转区域右端的水平距离为L，则A.减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大B.减小U的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大C.增大L的大小，微粒打在屏上的速度会增大D.保持U0、U不变，不同微粒会打在屏的同一位置8、如图所示的直流电路中，电源电动势为E，内阻为r，外电路中，电阻R1=r，滑动变阻器的全部电阻为R2=2r，滑动片从a端向b端滑动过程中，哪种说法正确A.电源消耗的总功率逐渐增大B.电源内部的热功率逐渐增大C.电源的输出功率逐渐减小D.R2上得到的功率逐渐减小9、如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（）A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍B.将小球B的质量增大到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍10、如图所示,从MN上方存在匀强磁场，带同种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界MN的夹角分别为30o和60o，且同时到达P点，已知OP=d，则（）A.a、b两粒子运动半径之比为1：B.a、b两粒子的初速率之比为5：2C.a、b两粒子的质量之比为4：75D.a、b两粒子的电荷量之比为2：15三、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）某同学做“测定电动势约2V，内阻约几欧的电池的电动势和内阻”实验。（1）他采用如下图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约10kΩ)C．电流表(0～0．6A，内阻约0．4Ω)D．电流表(0～3A，内阻约1Ω)E．滑动变阻器(500Ω，1A)F．滑动变阻器(20Ω，2A)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填字母代号）（2）上图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路______________________(在答题卷上先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线)。（3）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω（结果保留2位有效数字）。（4）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是________。A．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用导致的B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用导致的C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值12．（12分）在远距离输电中，输送电压为220伏，输送电功率为44千瓦，输电线的总电阻为0.2欧，在使用原副线圈匝数比为1：10的升压变压器升压，再用10：1的降压变压器降压方式送电时．输电线上损失的电压为______V，损失的电功率为______W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，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求（1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间14．（16分）一个带负电的粒子，q=−2.0×10−9C，在静电场中的a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做功为6.0×10−5J，粒子的动能增加了8.0×10−5J，求a、b两点间的电势差Uab。15．（12分）如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在xOy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动，从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场进入磁场．已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角．求：(1)金属板M、N间的电压U；(2)离子运动到A点时速度v的大小和由P点运动到A点所需时间t；(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC

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】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：代入数据得解得故选C。2、C【解析】增大直流电源的电压，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故A错误．选用匝数更多的线圈，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故B错误．把直流电源换成交流电源，则在线圈中始终有感应电流产生，则套环总受安培力作用，这样可以使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，选项C正确；选用质量较小的金属套环，同样在套环中产生的感应电流，只是跳起更高，但还会掉下来，故D错误．故选C.点睛：此题要理解套环跳起的原因以及悬浮的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化3、A【解析】根据天平原理，根据左手定则、安培力公式进行判断；【详解】天平是等臂杠杆，当线圈中通有电流I时，根据左手定则，右端线圈受到的安培力竖直向上，天平的左端低右端高，要使天平水平平衡，可以减小左端的砝码的质量，也可以减小安培力，即减小匝数、电流、线框宽度等，故选项A正确，选项BCD错误【点睛】本题关键明确天平的工作原理是等臂杠杆，然后判断出安培力方向，得到控制平衡的方法4、A【解析】两球都做平抛运动，由h得：t，则知平抛运动的运动时间是由竖直高度决定的，AB两个球的高度是相同的，所以它们的运动的时间也是相同的，同时落地，故A不正确；由于A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以由公式x＝v0t知，在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移，故B正确；遇到墙时，AB两球的水平位移是相同的，由于A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以A的运动时间要比B的运动时间短，再根据h，可知，A下落的距离小，所以A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度，故C正确；AB两个球在竖直方向上的运动情况是一样的，竖直方向的速度的大小始终相同，但是A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以在空中飞行的任意时刻，A球总在B球的水平正前方，A球的速率总是大于B球的速率，故D正确；本题选不正确的，故选A.5、A【解析】电子在磁场中运动，受到洛伦兹力作用而发生偏转，根据电子的偏转方向，判断出磁场方向，然后根据右手螺旋定则，判断出导线中电流方向；【详解】电子运动方向从负极流向正极，根据左手定则，四指指向电子运动的反方向，即指向负极，大拇指指向电子偏转方向，由此得出导线上方磁场方向垂直纸面向里，因此直导线必须如图所示的放置，根据右手螺旋定则可知，导线AB中的电流方向从B指向A，故A正确，B、C、D错误；故选A【点睛】关键是根据粒子偏转判断洛仑兹力方向，通电直导线的电流方向根据磁场方向和右手螺旋定则来判断6、D【解析】电荷在磁场中运动的方向与磁场平行时，不受洛伦兹力的作用，不平行时受洛伦兹力。故选D。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】A.设微粒质量为m，电量为q，偏转电场极板长为L，极板间距离为d，微粒经加速电场加速后速度为v0，则得：微粒在偏转区域中的运动时间：减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大，故A正确；B.由A选项分析可知，改变U的大小不会改变微粒在偏转区域中的运动时间，故B错误；C.微粒离开偏转电场后，做匀速直线运动，所以增大L的大小，微粒打在屏上的速度不变，故C错误；D.经过偏转电场，微粒垂直极板方向的偏转量为：联立解得：故D正确。故选：AD8、ABD【解析】滑动片从a端向b端滑动过程中，R2逐渐减小，则电路中的总电流I逐渐变大，根据P=IE可知，电源消耗的总功率逐渐增大，选项A正确；根据P内热=I2r可知电源内部的热功率逐渐增大，选项B正确；当电源的内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，则当滑动片从a端向b端滑动过程中，R2逐渐减小，电源外电路电阻向电源内阻接近，则电源的输出功率变大，选项C错误；将电阻R1归为电源内电路，则内电路电阻为2r，当则当滑动片从a端向b端滑动过程中，R2逐渐减小，R2阻值远离电源内电阻2r，可知电源（包括R1）的输出功率，即R2的功率减小，选项D正确；故选ABD.【点睛】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R1和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率9、BD【解析】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知＝而库仑力F=，即==有mgd3=kQAQBL则d=要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立故选BD。10、CD【解析】由题图可知，粒子在磁场中运动半径为；运动轨迹所对的圆心角为，运动轨迹弧长为，粒子在磁场中运动轨迹半径为，所对的圆心角为，运动轨迹弧长为，所以两粒子运动半径之比为，故A错误；因运动时间，而，即粒子的速度之比为，故B错误；因两粒子以相同的动能入射，故，所以有：两粒子的质量之比为，故C正确；因，所以两粒子的电荷量之比为，故D正确【点睛】由题意结合几何关系可求得粒子运动的半径及时间关系，则根据时间相等、动能相等等已知信息，利用带电粒子在磁场中的运动规律可解得各物理量之间的关系；本题考查带电粒子在磁场中运动规律，要注意通过几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力可求得相应关系三、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.B②.C③.F④.⑤.2.0⑥.3.8⑦.BC【解析】(1)[1][2][3]电源电动势为1.5V，故电压表选择3V量程的B；内阻约为几欧，故电流较小，电流表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的F；(2)[4]根据电路图连接实物图，如图所示：(3)[5][6]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2.0，电源电动势E=2.0V，电源内阻为：(4)[7]在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用。作出U-I图线实际图线和测量图线，如图所示，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小，故AD错误，BC正确。12、①.4②.80【解析】根据电压与匝数成正比，有，可得升压变压器的输出电压为U2=2200V，根据P=UI，输出电流为：，故电压损失为：△U=Ir=20A×0.2Ω=4V，电功率损失为：△P=I2r=202×0.2=80W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）（