2025届黑龙江省哈尔滨市香坊区第六中学校物理高二上期末监测模拟试题含解析

2025届黑龙江省哈尔滨市香坊区第六中学校物理高二上期末监测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、两个小灯泡，分别标有“1A4W”和“2A1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为()A.2∶1 B.16∶1C.4∶1 D.1∶162、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的可看做质点的甲、乙两个小球，甲球不带电、乙球带正电．现将两个小球在轨道AB上分别从相同高度处由静止释放，都能通过圆形轨道最高点，则（）A.经过最高点时，甲球的速度比乙球小B.经过最高点时，两个小球的速度相等C.若两球均能恰好通过最高点则甲球的释放位置比乙球的高D.两个小球到最低点时对轨道的压力大小相同3、如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中心O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足()A.B> B.B<C.B> D.B<4、如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直．在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面．若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是()A.小球做匀变速曲线运动B.小球的电势能保持不变C.洛伦兹力对小球做正功D.小球动能的增量等于其电势能和重力势能减少量的总和5、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.6、如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与MN成θ＝60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为()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、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、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为L,在拉力F的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域的匀强磁场，磁场区域宽度均为L，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.9、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长10、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同三、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）多用表是由电流表改装的，现测定一个量程为0~5mA的电流表G的内阻r=100.0Ω,用它改装成如图的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位。电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍。(1)当转换开关S旋到位置1或2时，是电流档，且旋到位置_______的量程较大：当转换开关S旋到位置5或6时，是电压档，且旋到位置______的量程较大；(2)A、B两表笔中，______为红表笔；(3)图中的电源Eˊ的电动势为9.0V，当把转换开关S旋到位置4，在AB之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏。已知之前已经进行了必要的、正确的操作。则R1＝_________Ω，R2＝_________Ω。12．（12分）假设地球为一球体，地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体，θ1和θ2为已知，A、B两物体的角速度之比为ωA：ωB＝_____，线速度之比vA：vB＝_____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，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α＝53°角，间距为L=0.5m的导轨间接一电阻，阻值为R=2Ω，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感强度B=0.8T．导体棒a的质量为m1＝0.1kg、电阻为R1＝1Ω；导体棒b的质量为m2＝0.2kg、电阻为R2＝2Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场．a、b电流间的相互作用不计，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，取g=10m/s2．求：(1)导体棒a刚进入磁场时，流过电阻R的电流I；(2)导体棒a穿过磁场区域的速度v1；(3)匀强磁场的宽度d.14．（16分）如图，一质量为m、边长为l的正方形金属线框abcd沿倾角为θ=30°的光滑斜面由静止下滑，依次经过宽度均为l的两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，下滑过程中，线框bc边一直与磁场边界平行，且金属线框bc边的初始位置离磁场Ⅰ的上边界的距离为，两磁场的方向均垂直斜面向里，Ⅰ区域的磁感应强度是Ⅱ区域的磁感应强度的2倍。两磁场的间距为L（L未知，但L＞l），线框进入磁场Ⅰ时，恰好做匀速运动，从磁场I中穿出后又匀速通过磁场Ⅱ。重力加速度为g，求：(1)在Ⅰ、Ⅱ两磁场中匀速运动时的速度大小的比值；(2)写出L与l的关系式；(3)若斜面底端离磁场Ⅱ下边界的距离为l，求金属线框从静止开始下滑到底端所产生的热量。15．（12分）如图所示，虚线为两磁场的边界，虚线左侧存在着半径为R的半圆形匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，圆心O为虚线上的一点，虚线右侧存在着宽度为R的匀强磁场，方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，从圆周上的A点以某一初速度沿半径方向射入半圆形磁场区域，恰好从D点射出，AO垂直OD。若将带电粒子从圆周上的C点，以相同的初速度射入磁场，已知∠AOC=53°，粒子刚好能从虚线右侧磁场区域射出，不计粒子重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：(1)带电粒子的初速度及其从A到D的运动时间；(2)粒子从C点入射，第一次运动到两磁场的边界时速度的方向及其离O点的距离；(3)虚线右侧磁场的磁感应强度。

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P=I2R得：两灯泡的电阻分别为：，；所以电阻之比为：，所以ACD错误，B正确，故选B2、B【解析】洛伦兹力不做功，则根据能量关系可知，两球经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度；根据牛顿第二定律判断若两球均能恰好通过最高点时两球的速度关系，再判断两球释放位置关系；根据牛顿第二定律列式比较两个小球到最低点时对轨道的压力大小.【详解】两球均从相同的高度A处开始释放到小球到达圆环最高点过程中，两球重力做功相等，洛伦兹力不做功，则经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度，选项A错误，B正确；甲球恰能经过最高点时：mg=m；乙球：mg+qv乙B=m，则v乙>v甲，可知甲球的释放位置比乙球的低，选项C错误；两个小球到最低点时的速度相同，在最低点，对甲球：；对乙球：；可知N甲>N乙，选项D错误；故选B.3、B【解析】粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示：则粒子运动的半径为洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得粒子要从AC边射出，则，故故B正确；故选B。4、D【解析】小球进入电场时，速度方向竖直向下，受到自身重力竖直向下，电场力水平向右，洛伦兹力水平向右，合力方向与速度不共线，小球做曲线运动，而且与速度不能保持垂直，小球不能做匀速圆周运动，但随着速度大小变化，洛伦兹力变化，加速度变化，不是匀变速曲线运动选项A错．电场力做正功，电势能减少，选项B错．洛伦兹力不做功，选项C错．根据功能关系，减少的重力势能和电势能之和等于增加的动能，选项D对考点：带电小球在复合场中的运动5、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。6、C【解析】当速度方向与MN夹角θ=60°时，粒子恰好垂直PQ方向射出磁场，所以，粒子运动半径由粒子在磁场中运动，洛伦兹力作向心力可得，解得①；当θ=0°时，如图所示，可知粒子打在PQ上的位置为O点水平线上方处；当θ增大时，粒子打在PQ上的位置下移，知道粒子的运动轨迹与PQ相切时，如图所示，可知粒子打在PQ上的位置为O点水平线下方处；当θ继续增大直到180°，粒子的运动轨迹与PQ不相交，直接从MN上射出，且在MN上的出射点不断上移直到O点，所以，若只改变粒子速度方向，使θ角能在0°至180°间不断变化，则PQ边界上有粒子射出的区间长度为；若只改变粒子速度方向，使θ角能在0°至180°间不断变化，则粒子运动半径不变，那么粒子运动周期不变，所以，粒子在磁场中运动的轨迹所对应的弦长越长，则粒子在磁场中运动的越长，由D的分析可知，当粒子的出射点在PQ上时，粒子的弦长可取[a，2a]的任意值；当粒子的出射点在MN上时，粒子的弦长可取的任意值；所以，粒子运动轨迹的弦长最大可取，此时对应的中心角φ=120°，所以联立①式子可知，粒子在磁场中运动的最长时间，故C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】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、AD【解析】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流i应为正；随着线框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L，故电流正方向增加的时间为，线框进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；C设开始时经过时间t,则线圈进入磁场内的距离为vt，切割磁感线的有效长度也为vt，则电动势E=Bv2t，因安培力等于外力，则可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设I=kt，则电功率P=I2R=k2Rt2，则电功率与时间的平方成正比；且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项D正确；故选AD.9、BD【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键10、AB【解析】A．由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向外。A正确；B．通电导线在b处产生的磁场竖直向上，根据平行四边形定则可知b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°，B正确；C．通电导线在c处产生的磁场水平向右，所以c点的实际磁感应强度2T，方向向右。C错误；D．通电导线在d处产生的磁场竖直向下，根据平行四边形定则可知d点的实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B的夹角为45°，D错误。故选AB。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、①.1②.6③.A④.10⑤.90【解析】(1)[1]电流表并联电阻可以扩大量程，并联电阻越小，分流越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置1时量程较大；[2]电压表串联电阻可以扩大量程，串联电阻越大，分压越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置6时量程较大；(2)[3]在测量电阻时，因为欧姆档的电路与电池连接，则将转换开关S旋到位置3或4时，电流应从红表笔进、黑表笔出，所以A、B两表笔中，A为红表笔；(3)[4][5]因为“之前已经进行了必要的、正确的操作”，意味着之前已经将A、B短接调零，即让表头满偏。在A、B之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏，说明当表头半偏时，改装后的欧姆表“4”总内阻R内=900Ω，则转换开关S在2时，电流表2的量程为根据题给条件“电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍”，所以转换开关S在1时，电流表1的量程为又表头G满偏电流为5mA时，电流表的内阻r=100.0Ω，根据并联电路电流分配规律可解得12、①.1：1②.sinθ1：cosθ2【解析】（1）A．B两物体跟着地球转动时，在相同的时间内转动的角度相等，故角速度相同，ωA：ωB＝1：1；（2）令地球的半径为R，A物体做圆周运动的半径为RA＝R•sinθ1，B物体做圆周运动的半径为RB＝R•cosθ2，又因为线速度v＝r•ω，所以线速度之比为vA：vB＝sinθ1：cosθ2；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)I=1A(2)(3)【解