河南省信阳市高级中学2025届物理高二上期末考试模拟试题含解析

河南省信阳市高级中学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、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则A.带电粒子速度大小一定改变`B.带电粒子速度方向一定改变C.带电粒子速度大小不变D.带电粒子的运动轨迹为曲线2、如图一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r．由于静电感应而在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度的大小和方向为A.；方向向左B.；方向向右C.；方向向右D.03、一个电容器的规格是50V,10μF,对以下数据及相关问题的理解，你认为正确的有A.这个电容器只有加上50V电压时，容量才是10μFB.这个电容器的电容的最大值为10μF当带电荷量较少时，电容小于10μFC.这个电容若不带电，则电容为0D.这个电容器的电容是10μF，与电容器所加电压与所带电量大小无关4、如图所示，空间内有一场强为、竖直向下的匀强电场．一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球，O点是一光滑水平轴，已知AO=L，BO=2L，重力加速度为g．细杆从水平位置由静止释放，使其自由转动，当B球转到O点正下方的过程中，正确的是A.B球电势能减少了2mgLB.A、B球与杆组成的系统电势能减少了C.转动过程中杆对A的弹力不做功D.转到最低点时B球的速度为5、如图所示，用绝缘细线悬挂一闭合金属圆环，环套在一通电螺线管外，圆环的圆心、轴线与螺线管的中心、轴线分别重合.现增大通电螺线管中的电流（方向不变），下列说法正确的是（）A.穿过圆环的磁通量为零，环中不会产生感应电流B.从左向右看，圆环中的感应电流沿逆时针方向C.圆环有扩张的趋势D.悬挂圆环细线拉力增大6、如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布（电场线方向未标出），则（）A.A只能带正电B.A只能带负电C.若A带正电，则B肯定是带负电的D.若A带正电，则B肯定是带正电的二、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、空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L．一正方形导体框边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为，两点间的电压为，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，、随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.8、如图所示，一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1：2π9、下说法正确是A.公式E=适用于计算匀强电场的电场强度B.由E=可知，电场中某点的电场强度E与F成正比C.公式C=中的电容C与电容器两极板间电势差有关D.由E=k可知，电场中某点的场强E与形成该电场的点电荷的电荷量Q成正比10、下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱三、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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示；请回答下列问题：（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器___________处（填“a”或“b”）。（2）现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．电压表（0～3V）D．电压表（0～15V）E．电流表（0～0.6A）F．电流表（0～3A）其中电流表应选___________，电压表应选___________。（填字母代号）（3）如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象。由此可知这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（计算结果均保留两位有效数字）12．（12分）如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？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，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3）A点到x轴的高度h.14．（16分）如图所示，两块相同的金属板长为L,正对着水平放置，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以水平速度从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L．不计重力影响．求(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间t；(2)A、B间竖直方向的距离y；15．（12分）电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。如图所示，固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属框两平行导轨间距为L，金属棒ab在外力的作用下，沿框架以速度v向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e，金属棒ab的长度为L。（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E；（2）在金属棒产生电动势的过程中，请说明是什么力充当非静电力，并求出这个非静电力所做的功W的大小；（3）设单位时间内有N个电子从a端运动到b端，求电源的电功率P的大小。

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、C【解析】由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与正粒子的运动方向平行，则正粒子在磁场中不受洛伦兹力，正粒子重力又不计，则粒子做匀速直线运动。A．带电粒子速度大小一定改变`，与结论不相符，选项A错误；B．带电粒子速度方向一定改变，与结论不相符，选项B错误；C．带电粒子速度大小不变，与结论相符，选项C正确；D．带电粒子的运动轨迹为曲线，与结论不相符，选项D错误；故选C。2、B【解析】金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，金属球内部合电场为零，所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为，方向两球心连线向右，故B正确，ACD错误3、D【解析】一个电容器的规格是50V,10μF,指的是电容器的最大电压是50V，若超出这一值，电容器有可能被击穿，10μF指的是电容器的电容，与电容器所加电压与所带电量大小无关所以选D4、B【解析】A．电场力对B球做功为，故B球的电势能减小3mgL，故A错误；B．电场力对A球做功为，故A球的电势能增加mgL，则A、B球与杆组成的系统电势能减少了mgL，故B正确；C．A球的电势能增加，重力势能增加，动能增加，则转动过程中杆对A的弹力一定做功，故C错误；D．对AB系统，由能量关系可知：，解得，故D错误。故选B5、C【解析】AB．当螺线管中通过的电流逐渐变大时，电流产生的磁场逐渐变强，故穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可得，从左向右看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故AB错误；C．当螺线管中通过的电流逐渐变大时，电流产生的磁场逐渐变强，故穿过圆环的磁通量变大，为阻碍磁通量变大，圆环有扩张的趋势，故C正确；D．由于圆环圆心、轴线与螺线管的中心、轴线分别重合，所以圆环各处所受安培力大小相等，方向相反，所以悬挂圆环的细线拉力不变，故D错误。故选C。6、C【解析】根据等量异种电荷电场分布可得，AB为异种电荷，所以若A带正电，则B肯定是带负电的，C正确故选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、AD【解析】在ab边到e点的过程中，ab边切割磁感线的有效长度减小，则产生的感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，且感应电流沿逆时针方向，为正．A．b两点的电压为为负值，大小为电动势的且均匀减小；ab边越过e点后，在cd边接触磁场之前，线框中磁通量不变，则没有感应电动势和感应电流，之后，cd边切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，并逐渐减小，仍为负值，大小为电动势的且均匀减小，故AD正确，BC错误8、BC【解析】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，有联立解得故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有由几何关系有联立解得故B正确；C．粒子在匀强磁场中运动的加速度故C正确；D．带电粒子在匀强电场中运动的时间在匀强磁场中运动的时间带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为故D错误。故选BC。9、AD【解析】A．公式E=适用于计算匀强电场的电场强度，式中d为两点沿着场强方向的距离，U为两点间的电势差，故A正确；B．E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，其中F是电量为q的检验电荷在电场中某一点所受的电场力，E为该点的场强，E与F、q无关，故B错误；C．公式C=是电容的定义式，电容与电势差，电荷量无关，只取决于本身的性质，故C错误；D．E=k是点电荷电场强度的决定式，电场中某点的场强E与形成该电场的点电荷的电荷量Q成正比，故D正确。故选AD。10、AC【解析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。故选AC。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.E③.C④.1.5⑤.0.75【解析】（1）[1]滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，划定变阻器滑动头P应放在滑动变阻器a处；（2）[2][3][由图乙可知：电路中的最大电流为0.4A，因此电流表选择量程为0.6A比较合适，故电流表则E，电源电动势约为1.5V，因此电压表选择量程为3V比较合适，故电压表选择C；（3）[4][5]由图乙可知，电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是1.5，则电源电动势为1.5V，图象的斜率表示电源内阻，所以电源内阻为12、；【解析】电子在磁场中运动，只受洛伦兹力F作用，故其轨迹AB是圆周的一部分，又因为F垂直于v，故圆心在电子进入和穿出磁场时所受的洛伦兹力指向的交点上，如图中的O点。如图所示。设电子的轨道半径r，由牛顿第二定律得解得因此穿过磁场的时间为解得四、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