北京三中2025届物理高二上期末联考模拟试题含解析

北京三中2025届物理高二上期末联考模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是A. B.C. D.2、如图所示，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流表的指针会发生偏转，当磁铁：A.静止在线圈中，电流计指针不会偏转B.静止在线圈中，电流计指针会偏转C.从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转D.从线圈中抽出时，抽出越快电流计指针偏转幅度越小3、如图所示，为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图。当圆盘高速绕中心轴转动时，通电直导线所受磁场力的方向是（）A.水平向里 B.水平向外C.竖直向上 D.竖直向下4、如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变化量的大小是（）A. B.C. D.5、红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光.铬离子的能级图如图所示，是基态的能量，是亚稳态的能量，是激发态的能量.若以脉冲氙灯发出的波长为的绿光照射晶体.处于基态的铬离子受到激发而跃迁到激发态.然后自发地跃迁到亚稳态，释放波长为的光子.处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为A. B.C. D.6、如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角．金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（）A.金属杆中感应电流的方向是由N流向MB.电路中感应电流大小始终减小C.M点电势低于N点电势D.电路中通过的电量为二、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、在竖直面内用两个一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流,如图所示。当棒静止时,弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流方向反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F2,且F2>F1,根据这两个数据,可以确定()A.磁场的方向 B.磁感强度的大小C.安培力的大小 D.铜棒的重力8、如图所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的（）A.②③ B.①③C.②④ D.①④9、如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么()A.R接到b电源上时电源效率高B.R接到b电源上时电源的输出功率较大C.R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高10、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.受到的安培力大小不随时间而变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功三、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）水平放置的平行金属导轨相距为d，导轨一端与电源相连，电源电动势为E，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。长为l的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成60°角，金属棒受到的安培力为F，则此时通过金属棒的电流为_________，回路的总电阻为_________。12．（12分）（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，从图中读出金属丝的直径为______________mm（2）如图2所示是一个双量程电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3V，当使用a、c两个端点时，量程为0～15V．已知电流表的内阻Rg为400Ω，满偏电流Ig为500μA．则电阻R1和R2的值应该分别为________Ω和________Ω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，两平行边界线MN与PQ之间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T；磁场左边界MN上有一个粒子源A，能够在磁场中沿纸面向任意方向射出比荷为的带正电的粒子,粒子速度大小均为。已知沿方向射出的粒子恰不会从磁场右边界PQ飞出，不计粒子重力。求：(1)磁场宽度d；(2)磁场中有粒子经过的区域的面积S；(3)若磁感应强度随时间按图所示规律变化(以垂直纸面向里为正方向)，粒子在磁感应强度为的磁场中做匀速圆周运动的周期为T(T未知)，要使t=0时刻从M点沿AN方向射入磁场的粒子能从右边界上与QP成角斜向上飞出磁场，求磁感应强度应满足的条件。14．（16分）如图所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，y轴右侧有垂直纸面向里匀强磁场．一带正电的粒子a从x轴上的M点垂直x轴以速度v0射入匀强磁场中，粒子的质量为m，电荷量为q（粒子重力不计），粒子经过y轴上的Q（0,）点后又垂直经过x轴上的P（-l，0）点，求：（1）匀强电场的场强E；（2）匀强磁场的磁感应强度B；（3）M点的坐标；（4）若从x轴上的M点左侧的某点M′以相同速度射入另一个相同比荷的粒子b，该粒子飞进电场后恰好能够到达虚线上（虚线过P点且和x轴垂直），试求M′点的坐标15．（12分）如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0.2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V12W”的电动机正常工作.求：（1）通过电源的电流I；（2）电阻的阻值；（3）电动机的输出功率.

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】根据产生感应电流的条件：穿过闭合线圈的磁通量要发生变化来判断．图丙中，线圈磁通量为零【详解】A．电键S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故A符合题意；B．磁铁向铝环A靠近，穿过线圈的磁通量在增大，线圈产生感应电流．故B不符合题意；C．金属框从A向B运动，穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故C不符合题意；D．铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意2、A【解析】考查电磁感应。【详解】AB．当磁铁静止在线圈中时，磁通量不发生变化，没有感应电流，电流计指针不会偏转，A正确，B错误；C．当磁铁从线圈中抽出时，有磁通量的变化，会产生感应电流，电流计指针会偏转，C错误；D．当磁铁从线圈中抽出时，抽出越快，磁通量变化越快，感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，D错误。故选A。3、A【解析】带负电圆盘如题目图转动时，形成逆时针方向（从上向下）的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向垂直纸面向里，因此安培力的方向水平向里，故A正确，BCD错误。故选A。4、B【解析】矩形线圈abcd如图所示放置，匀强磁场方向向左上方，平面水平放置时通过线圈的磁通量为Φ1=BSsinθ=BSsin30°＝BS．当规定此时穿过线圈为正面，则当线圈绕ad轴转90°角时，穿过线圈反面，则其的磁通量Φ2=-BScosθ′=−BScos30°＝−BS．因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为△Φ＝Φ2−Φ1＝−．故选B【点睛】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．注意夹角θ不是磁场与线圈平面的夹角，同时理解磁通量不是矢量，但注意分清正面还是反面通过线圈5、A【解析】由题意和玻尔原子理论可知：联立可得这种激光的波长：A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选A。6、B【解析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针，所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故A错误；B.设MN在回路中的长度为L，其接入电路的电阻为R=rL，根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得，感应电流的大小为：，由于B、ω、r都是定值而L减小，所以电流I大小始终减小，故B正确；C.由于导轨电阻不计，所以路端电压为零，即MN两点间的电压为零，M、N两点电势相等，故C错误；D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻R逐渐减小，不能根据计算通过电路的电量小于，故D错误二、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】A．因为电流反向时，弹簧秤的读数F2＞F1，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故磁场的方向可以确定，故A正确。B．由于电流大小不知，所以无法确定磁感应强度的大小，故B错误；CD.令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1=G-F当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F2=G+F联立可得：棒的重力G=F1+F2安培力F的大小F=F2-F1因此可确定安培力的大小与铜棒的重力，故CD正确。8、BD【解析】若在运动时，洛伦兹力恰好等于重力即Bvq=mg，此刻没有支持力，即也没有摩擦力，所以物体匀速直线运动，1图像有可能，所以排除AC．若速度较大，导致支持力向上，则摩擦力阻碍物体运动，导致速度变小，最终物体应该做匀速直线运动，所以4有可能．若洛伦兹力小于重力，则摩擦力使得速度越来越小，直到停止，3也有可能，答案为BD考点：受力分析点评：本题考查了结合洛伦兹力的受力分析（动态分析），根据不同情况，判断摩擦力，最终是否能够匀速直线运动9、AC【解析】A.电源的效率由闭合电路欧姆定律可知，b电源的内阻r较小，R接到b电源上，电源的效率较高，则R接到a电源上，电源的效率较低，故A正确；BC.当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I凸显的交点表示电阻的工作状态，焦点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，电源的输出功率由图像看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，故B错误，C正确；D.由图知，R接到a电源上时，电流大，则电阻的发热功率较大，但电源的效率较低，故D错误。10、ABC【解析】AB.由于电流大小不变，安培力大小不变。根据左手定则，0～时间内，金属棒受到的安培力向右，做匀加速运动；～T时间内，金属棒受到的安培力向左，做匀减速运动，T时刻速度减为零。T～时间内，金属棒受到的安培力向右，做匀加速运动；～2T时间内，金属棒受到的安培力向左，做匀减速运动，2T时刻速度减为零。所以金属棒一直向右运动，速度随时间做周期性变化，故A正确，B正确；C.根据公式F=BIL，安培力的大小随时间周期性变化，故C正确；D.根据动能定理，一个周期内，动能变化量为零，安培力做功为零，故D错误。故选：ABC。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.【解析】[1]通电导体垂直于磁场的长度为受到的安培力为解得通过金属棒电流为。[2]根据欧姆定律回路的总电阻为。12、①.0.517(0.515-0.519均正确)②.5600③.24000【解析】改装后的量程为据此可求出根据电路图，应用并联电路特点与欧姆定律求出点阻值（1）螺旋测微器的读数为；（2）接a、b时，为串联的，则；接a、c时，为串联的和，则；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)d＝0.8m；(2)；(3)，。【解析】(1)在磁场中有：解得R＝0.4m所以磁场宽度为；(2)磁场中有粒子经过的区域如图甲中阴影所示其面积为解得；(3)设粒子在磁感应强度为B0的磁场中做圆周运动的半径为r，则若射出时的情形如图乙所示：考虑周期性则（n＝0、1、2、3．．．．．．），解得（n＝0、1、2、3．．．．．．）；若射出时的情形如图丙所示，考虑周期性则（n＝0、1、2、3．．．．．．），解得（n＝0、1、2、3．．．．．．）。14、（1）