武汉市重点中学2025届物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

武汉市重点中学2025届物理高二上期末质量检测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是()A.重力大小与物体所在的地理位置无关B.弹力的产生原因是受力物体发生了形变C.在粗糙程度一定的情况下，摩擦力的大小与弹力大小成正比D.静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体可能受到静摩擦力2、如图所示，一通电直线导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向()A.向上 B.向下C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里3、如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁铁。把条形磁铁水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法不正确的是（）A.金属圆环相对桌面有向右的运动趋势B.金属圆环对桌面的压力小于其自身重力C.金属圆环有扩张的趋势D.金属圆环受到水平向右的摩擦力4、如图所示，原来不带电的绝缘金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，可能看到的现象是()A.只有右端验电箔张开，且右端带正电B.只有左端验电箔张开，且左端带负电C.两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D.两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电5、水柱以速度v垂直射到墙面上，之后水速减为零，若水柱截面为S，水的密度为ρ，则水对墙壁的冲力为（）A.ρSv B.ρSvC.ρSv2 D.ρSv26、如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中（）A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流二、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，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属杆a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时()A.b杆中电流的大小为B.a杆受到的安培力为C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2QD.弹簧具有的弹性势能为8、如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强电场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动估计如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法中正确的是（）A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc9、如图甲,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙,下列说法正确的是A.电源的电动势E=V,内阻r=4ΩB.定值电阻R消耗的最大功率为0.96WC.图乙中Rx=25ΩD.调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W10、长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离为2L，极板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子不计重力，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度V水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，粒子的速率可以为A. B.C. D.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）(1)在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为_________mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。(2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=___________。(3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：A.直流电源：电动势约4.5V，内阻不计；B．电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；C．电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；E．开关、导线等。在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。(4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线___________。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_________（填“最左”或“最右”）端。(5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_________V和_________A。(6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。12．（12分）利用多用表测量电阻，主要步骤如下：（1）把红表笔插入_________插孔，黑表笔插入_________插孔；（2）把选择开关旋至R×100档；（3）把红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行_________；（4）然后测量电阻，多用电表示数如图，则该电阻的阻值为_________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）电子自静止开始经M、N两板间（两板间电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e）14．（16分）如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角θ＝37°，两轨道之间的距离L＝0.50m．一根质量m＝0.20kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中．在导轨的上端接有电动势E＝36V、内阻r＝1.6Ω的直流电源和电阻箱R．已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，重力加速度g＝10m/s2（1）若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中的电阻R1＝2.0Ω时，金属杆ab静止在轨道上①如果磁场方向竖直向下，求满足条件的磁感应强度的大小；②如果磁场的方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值及方向；（2）如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小B＝0.40T的匀强磁场中，当电阻箱接入电路中的电阻值R2＝3.4Ω时，金属杆ab仍保持静止，求此时金属杆ab受到的摩擦力f大小及方向15．（12分）如图所示，两平行长直导轨MN、PQ水平放置，间距，导轨左端M、P间接有一阻值的定值电阻．一质量的导体棒ab垂直于导轨放在距离左端处，与导轨间的动摩擦因数，与导轨始终接触良好，电阻均忽略不计，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中．时刻，磁场方向竖直向下，此后磁感应强度B随时间t的变化如图所示．不计感应电流磁场的影响，重力加速度(1)求时棒所受到的安培力；(2)分析前3s内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式；(3)若时，突然使ab棒获得向右的速度，同时垂直棒施加一方向水平、大小可变化的外力F，使棒的加速度大小恒为、方向向左．求从到的时间内通过电阻的电荷量q

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、D【解析】根据重力G=mg，可知在地球上物体的重力大小与物体的质量和所在的地理位置有关，故A错误；产生弹力必须具备的条件是：一是直接接触，二是发生弹性形变，产生弹力必须发生形变，不是说发生形变就能产生弹力，故B错误；在粗糙程度一定的情况下，接触面间的压力越大，滑动摩擦力也一定越大，故C错误；发生静摩擦的两个物体间相对静止，相对地面可以一起运动，也可以静止；存在滑动摩擦力的两个物体间有相对滑动，相对于地面，可以有一个物体是静止的，故D正确．所以D正确，ABC错误2、D【解析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故ABC错误，D正确．故选D3、D【解析】当条形磁铁沿轴线竖直向右移动时，闭合导体环内的磁通量减小，由“增缩减扩”可知，线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，根据“来去拒留”可知，磁铁，金属圆环间相互吸引，则圆环对桌面的压力小于其自身重力，且圆环相对桌面有向右的运动趋势，则金属圆环受到水平向左的摩擦力，故ABC错误，D正确；故选D。4、C【解析】带负电的绝缘金属球靠近导体右端，由于发生感应起电，导体右端带正电，左端带负电，两端的验电箔都张开，故C正确，ABD错误5、D【解析】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：即：负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为，D正确，ABC错误。故选D。6、C【解析】根据安培定则判断可知，线圈1产生的磁场方向向上．当线圈2靠近线圈1时，穿过线圈2的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈2中产生顺时针方向的电流；当线圈2远离线圈1时，穿过线圈2的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈2中产生逆时针方向的电流．所以线圈2中感应电流的方向先是顺时针方向，后是逆时针方向，故C正确【点睛】楞次定律是关于感应电流方向的普遍规律，运用时关键明确两个条件：一是原磁场的方向，二是磁通量的变化情况二、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、ABC【解析】A．金属杆a和b串联，通过电流大小相等，b杆速度最大时，两导体棒的电动势之和为：根据闭合电路欧姆定律：故A正确；B．a杆受到的安培力的大小：故B正确；C．a、b与杆组成的系统机械能的减少量转化为整个回路的焦耳热，通过两杆的电流和时间相等，根据焦耳定律：可知两杆产生的焦耳热相同，所以a、b与杆组成的系统机械能的减少量为，故C正确；D．整个过程中应用能量守恒定律，弹性势能为：故D错误。故选ABC8、BD【解析】三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，运动时间由圆弧对应的圆心角决定【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能：，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，动能最小，c粒子速率最大．c粒子动能最大，故A错误，B正确；由于粒子运动的周期，粒子在磁场中运动的时间：，可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短9、BC【解析】将R看成电源内阻，当电源的内外电阻相等时RP的功率最大，由图读出RP的功率最大值及对应的阻值，即可求得电源的内阻，根据功率公式求出电源的电动势．根据滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等列式，可求得Rx．当RP=0时电路中电流最大，R消耗的功率最大．根据内外电阻相等时电源的输出功率最大求该电源的最大输出功率【详解】由图乙知，当RP=R+r=10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R=6Ω，可得内阻r=4Ω最大功率P==0.4W，解得E=4V，故A错误．滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx=（R+r）2，解得Rx=25Ω，故C正确．当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为Pmax=()2R=0.96W，故B正确．当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为P出max=()2R=0.96W，故D错误．故选BC【点睛】解决本题的关键是掌握推论：当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．对于定值电阻，当电流最大时其消耗的功率最大．对于变阻器的最大功率，可采用等效法研究10、AB【解析】根据“欲使粒子不打在极板上”可知，本题考查带电粒子在有界磁场中运动的问题，根据沦洛伦兹力提供向心力得到粒子做圆周运动的半径和粒子速度的关系，运用几何关系求出轨迹半径，列式计算.【详解】欲使粒子不打在极板上，如图所示，带正电的粒子从左边射出磁场时，其在磁场中圆周运动的半径.粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，即：可得粒子做圆周运动的半径：所以粒子不打到极板上且从左边射出，则：即：.带正电的粒子从右边射出，如图所示，此时粒子的最小半径为r，由上图可知：；可得粒子圆周运动的最大半径：则：，即：故欲使粒子不打在极板上，粒子的速度必须满足或，故A、B正确，C、D错误；故选AB.【点睛】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，需要找圆心，画轨迹，求半径，算时间.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).0.01(2).0.640(3).(4).甲(5).外(6).小于(7).(8).最左(9).2.15(10).0.16(11).1×10-6Ω·m【解析】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm[2]金属丝的直径为

5mm+0.01mm×14.0=0.640mm。(2)[3]根据及解得(3)[4][5]因待测电阻的阻值较小，故采用电流表外接电路，即甲电路；[6]因电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于电阻上的实际电流，故此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。(4)[7]连线如图；在闭合开关S前，滑动变阻器的阻值调节到最小，故滑片应置在最左端。(5)[8]电压表读数为2.15V；[9]电流表读数为0.16A。(6)[10]根据可得，代入数据可知ρ=4.1×10-6Ω·m【点睛】螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读数时要注意估读；实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则及电路选择的原则。12、(1).正极(2).负极(3).欧姆调零（写调零即可）(4).【解析】(1)[1][2]根据多用电表的使用方