2025届北京西城44中物理高二上期末考试模拟试题含解析

2025届北京西城44中物理高二上期末考试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，在M、N处各有一条垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等方向相反的恒定电流，O点是MN连线的中点．其中N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1.则O点的磁感应强度大小为A.2B1 B.C.B1 D.02、如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如图所示的变化电流，t=0时电流方向如图乙中箭头所示．在t1～t2时间内，对于线圈B的电流方向（从左往右看）及运动方向，下列判断正确的是（）A.线圈B内有顺时针方向电流、线圈向右摆动B.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动C.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向右摆动D.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动3、下列说法中正确的是A.变化的磁场不能产生电场 B.变化的电场不能产生磁场C.麦克斯韦证实了电磁波的存在 D.电磁波能在真空中传播4、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正的电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动．现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球所带电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中（）A.小球的加速度恒定不变B.小球的加速度先减小，后增大C.小球的速度先增大，后匀速下落D.棒对小球弹力的大小不变5、火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A.I变大，U变大 B.I变大，U变小C.I变小，U变大 D.I变小，U变小6、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大二、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，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开计时（）A.当转过60°时，感应电流的瞬时值为B.当转过60°时，感应电流的瞬时值为C.在转过60°过程中，感应电动势的平均值为D.当转过90°过程中，感应电流的有效值为8、如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电量为+Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a、c小球的细线竖直，则（）A.a、c两小球带同种电荷 B.a、c两小球带异种电荷C.a小球带电量为+4Q D.c小球带电量为﹣4Q9、下列说法正确的是（）A.由点电荷的场强公式E=k知：E与Q成正比，与r2成反比B由电场强度公式E=知：E与F成正比，与q成反比C.由电阻公式R=知：R与U成正比，与I成反比D.由电阻公式R=知：R与ρ、l成正比，与S成反比10、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动三、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）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表：量程0~0.6A，内阻为0.1ΩC．电流表：量程0~3A，内阻约为0.02ΩD．电压表：量程0~3V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：0~30Ω，最大允许通过电流为2AF．滑动变阻器：0~2kΩ，最大允许通过电流为1AG．导线若干，开关（1）为了尽量得到较准确的实验结果和方便操作，我们选择了图甲所示的电路进行实验，电流表应选________。（填器材前面的字母序号，如A、B、C等）。（2）某同学根据记录的数据画出U-I图线如图乙所示。根据图乙中所画的图线可得出干电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。(结果均保留两位有效数字)12．（12分）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法．用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝1.25cm，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度计算式为＝________(用L、g表示)，其值是______m/s．(取)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）如图所示的电路中，电源电动势Ed＝6V，内阻r＝1Ω，一定值电阻R0＝9.0Ω，变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围．一平行板电容器水平放置，电容器极板长L＝100cm，板间距离d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此时，将变阻箱阻值调到R1＝2.0Ω，一带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器．求：（1）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，R0的电功率是多少？（2）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，若电容器的电容C＝2μF，则此时电容器极板上带电量多大？（3）保持带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？14．（16分）如图所示，MN、PQ是两根足够长、电阻不计的固定的光滑平行金属导轨，其间距为L，导轨平面与水平面的夹角为.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻，一根质量为m，电阻为r的金属棒ab垂直于导轨放置，当金属棒ab从静止释放沿导轨下滑时，（1）判断下滑过程中ab棒中的电流方向；（2）求ab棒下滑过程中的最大速度.15．（12分）如图为质谱仪工作原理图，离子从电离室A中的小孔S1逸出（初速度不计），经电压为U的加速电场加速后，通过小孔S2和S3，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B匀强磁场中，运动半个圆周后打在接收底版D上并被吸收．对于同一种元素，若有几种同位素时，就会在D上的不同位置出现按质量大小分布的谱线，经过分析谱线的条数、强度（单位时间内打在底版D上某处的粒子动能）就可以分析该种元素的同位素组成(1)求比荷为的粒子进入磁场的速度大小；(2)若测得某种元素的三种同位素a、b、c打在底版D上的位置距离小孔S3的距离分别为L1、L2、L3，强度分别为P1、P2、P3，求：①三种同位素a、b、c的粒子质量之比m1：m2：m3；②三种同位素a、b、c在该种元素物质组成中所占的质量之比M1：M2：M3.

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、A【解析】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向相同，由于O点是MN连线的中点，则两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点在O点的磁感应强度大小为2B1，故选A2、A【解析】根据题意可知，在螺线管内通有，在时间内，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）；从产生感应电流阻碍的角度可知，线圈向右运动，才能阻碍磁通量的增大。故选A。3、D【解析】变化的磁场周围会产生电场，故A错误；变化的电场周围会产生磁场；故B错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在；但赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在；故C错误；电磁波可以在真空、固体、液体、气体中传播；故D正确；故选D4、C【解析】小球下滑过程中，受到重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、向左的洛伦兹力、向右的电场力；开始阶段，洛伦兹力小于电场力，小球向下做加速运动，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小减小，滑动摩擦力减小，小球所受的合力增大，加速度增大，小球做加速度增大的加速运动；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向右，大小为增大，滑动摩擦力增大，小球所受的合力减小，加速度减小，当时，，小球做匀速运动，所以小球小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动，故选项C正确，A、B、D错误；故选C5、D【解析】当传感器RT所在的位置出现火情时RT的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，路端电压变小，即报警器两端的电压U变小，R1两端电压变大，根据所以R2两端的电压变小，电流表示数变小，I变小。故选D。6、C【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识二、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、ACD【解析】AB．因为线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为转过角时，感应电动势的瞬时值感应电流的瞬时值为故A正确，B错误C．转过的时间磁通量变化量为则感应电动势的平均值为故C正确；D．感应电流的最大值为感应电流有效值故D正确。故选ACD。8、AD【解析】AB、如果a、c两小球带异种电荷，根据力平衡条件，必然有一个小球在水平方向上不能达到平衡，细线不能够保持竖直状态，又因为a、b和b、c间距离相等且b球带电量为+Q，所以a、c两小球必须带等量的负电荷，故A正确，B错误；BC、对C球，由平衡条件可知：，解得：Qa＝4Q，即a带电量为﹣4Q，故C错误，D正确9、AD【解析】A．公式E=k是点电荷场强的决定式，可知，E与Q成正比，与r2成反比，A正确；B．公式E=是电场强度的定义式，场强E与F、q无关，B错误；C．公式R=是电阻、电压、电流的关系式，电阻R与电压U、电流I无关，C错误；D．公式R=是电阻的决定式，R与成正比，与S成反比，D正确。故选AD。10、AD【解析】A．由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；BC．开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，BC错误；D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。故选AD。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.B②.1.5③.0.90【解析】(1)[1]电源内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表B；(2)[2][3]U-I图线与纵坐标交点表示电动势，由图可知，电动势为内阻为解得12、（1），（2）0.7m/s【解析】（1）小球的时间间隔为：，水平速度为；代入数值得；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说明、方程式和演算步骤。13、（1）2.25W（2）2×10﹣6C（3）50Ω【解