2025届河南省郑州市中原区第一中学高二物理第一学期期末质量检测模拟试题含解析

2025届河南省郑州市中原区第一中学高二物理第一学期期末质量检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两竖直放置的平行金属板P和Q接入如图所示电路中，在两板间用长为L绝缘轻绳悬挂一带电小球可视为质点，闭合开关，待电路稳定后小球静止时，轻绳与竖直方向夹角为，下列判断正确的是A.剪断轻绳后小球将作类平抛运动B.保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，夹角随之减小C.保持P板不动，将Q板缓慢向上移动一小段距离，夹角随之增大D.断开开关，小球会一直保持静止2、如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环．现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后()A.A环中有大小不变的感应电流B.A环中的感应电流逐渐增大至恒定值C.A环对地面的压力先增大后减小至恒定值D.A环对地面的压力先减小后增大至恒定值3、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化4、如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）A.1：1 B.4：3C.16：9 D.9：165、如图所示是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图(转向器未画出)，在图示状态，线圈转动方向如图中箭头方向所示，则电源的正极应是()A.a端 B.b端C.a端或b端都可以 D.无法判断6、以下说法正确的是A.由公式可知，电容器带电量Q与两极板间电势差U成正比B.由可知，电场中某点的电场强度E与F成正比C.由公式可知，电场中某点的电势与q成反比D.由可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大二、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、下列有关说法正确的是（）A.由可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大B.由内可知，电源电动势的大小与外电路电阻大小有关C.使用多用电表测电阻时，如果发现指针偏转很大，应选择倍率较小的欧姆挡重新测量D.根据Q=12Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多8、电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（）A.磁场力充当电子做圆周运动的向心力B.使电子加速的是电场力C.励磁电流必须从N端流入、从M端流出，且减小D.励磁电流必须从M端流入、从N端流出，且增大9、如图所示，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）A. B.C. D.10、如图所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动．下列说法正确的有（）A.若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后将加速下滑B.若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑C.若B2＜B1，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑D.若B2＞B1，则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑三、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）小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，…．然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，…（1）有以下两种电流表，实验电路中应选用__________（A）量程0~100mA，内阻约2Ω（B）量程0~0.6A，内阻可忽略（2）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是__________①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”（3）实验记录的t和R的数据见下表：温度20.040.060.080.0100.0阻值9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R-t图线．__________由图线求得R随t变化关系为R=__________Ω12．（12分）用伏特法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻，要求按图甲所示电路图，将图乙中实验器材连接完整四、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，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。14．（16分）如图所示，图线AB是某闭合电路的路端电压随电流变化的关系图线，OM是某定值电阻R的伏安特性曲线，由图求：（1）R阻值；（2）处于直线OM与AB交点C时电源的输出功率；（3）电源的最大输出功率15．（12分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，两平行金属导轨间距l=0.5m，M和P之间接入电动势为E=6V、r=1Ω的电源，现垂直于导轨搁一根质量m=0.2kg、电阻R0=2Ω，的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，金属棒刚好能静止．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），如右图所示，求：(1)ab棒与轨道间的摩擦因数为多少？(2)若B的大小变为2T，方向不变，棒的加速度为多少？

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】A、剪断轻绳前，小球受到重力，水平向右的电场力，及绳子的拉力，当剪断轻绳后，小球将沿着绳子拉力反方向，作匀加速直线运动，不是类平抛运动，故A错误；BC、当保持P板不动，将Q板缓慢向右移动一小段距离，即增大两极板间距，因极板电压U不变，依据可知，电场强度减小，那么电场力减小，夹角随之减小，故B正确，C错误；D、断开开关，因电容器要放电，其电量Q变小，电压也减小，由可知，电场力减小，小球会向下摆，故D错误；故选B2、C【解析】金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零．根据楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中磁场的最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中磁场最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小，再分析A环对地面的压力的变化【详解】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零，故AB错误．由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中的磁场最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中产生的感应电流最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故C正确，D错误．故选C3、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误4、D【解析】小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：所以时间t：，则A、B两个小球平抛运动时间之比：，A．，而并非1：1，A错误；B．，而并非4：5，B错误；C．，而并非16：9，C错误；D．，D正确5、C【解析】若a是电源的正极，则两个通电螺线管产生的磁场的方向是：N极向左，S极向右，线框所在磁场的区域的磁场方向向左；线框左侧的边电流的方向向里，由左手定则可知，该边受到的安培力向上，与题干中转动的方向相同；若b是电源的正极，则两个通电螺线管产生的磁场的方向是：S极向左，N极向右，线框所在磁场的区域的磁场方向向右；线框左侧的边电流的方向向外，由左手定则可知，该边受到的安培力向上，与题干中转动的方向相同。由分析可知，电源的正极是a端或b端都可以。故选C。6、A【解析】根据电容的决定式和定义式，可得电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关．电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关．电场中某点的电势与检验电荷无关．公式中d是两点a、b间沿电场方向的距离【详解】电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，由公式可知，C一定，电容器带电量Q与两极板间电势差U成正比，故A正确；是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，故B错误；是电势的定义式，采用比值法定义，与、q无关，由电场本身决定，故C错误；由可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场方向的距离越大，两点间的电势差才一定越大，故D错误．所以A正确，BCD错误【点睛】解决本题时要知道、、都是采用比值法定义的，要掌握比值法定义的共性来理解C、E、的物理意义，不能单纯从数学角度来理解二、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、CD【解析】A.由I=nqSv可知，电流由导线材料、自由电荷的电荷量、电荷定向移动的速率共同决定，并不是自由电荷运动的速率越大，电流就越大，故A错误。B.电源电动势由电源本身性质决定，与外电路电阻无关，不能根据闭合电路欧姆定律分析，因为外电阻变化，干路电流也会变化，故B错误。C．使用多用电表测电阻时，如果发现指针偏转很大，说明被测电阻阻值较小，应选择倍率较小的欧姆挡重新测量，故C正确。D．根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，在电流一定时，电阻越大相同时间内产生的热量越多，故D正确。故选：CD。8、ABD【解析】AB.电子在感应加速器中受到洛伦兹力、电场力、重力。由于重力很小，可以忽略不计。洛伦兹力方向与电子速度方向垂直，提供电子圆周运动的向心力，但洛伦兹力不做功，通过电场力做功使电子加速，故AB正确；CD.电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，根据左手定则可知上、下电磁铁间存在竖直向上的磁场，根据右手定则可判断励磁电流从M端流入、从N端流出；电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，产生顺时针的感应电流，产生竖直向下的感应磁场，根据楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化可得原磁场应增大，故C错误，D正确。故选ABD。9、CD【解析】如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小解得A．0.2T，与结论不相符，选项A错误；B．0.4T，与结论不相符，选项B错误；C．0.5T，与结论相符，选项C正确；D．1.0T，与结论相符，选项D正确；故选CD。10、BCD【解析】若B2＝B1，金属棒进入B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，大小也没有变，故金属棒进入B2区域后，mg－＝0，仍将保持匀速下滑，B对；若B2<B1，金属棒进入B2区域后，安培力没有反向但大小变小，由F＝BIL＝BL＝知，mg－>0，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑，故C也对；同理，若B2>B1，金属棒进入B2区域后mg－<0，可能先减速后匀速下滑，故D也对三、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).A(2).①②③（或①③②）(3).(4).0.04t+8.8（0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对）【解析】（1）[1]已知电源电动势为1.5V，R在常温下的阻值为约10Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，常温下电路的电流最小，约为75mA，所以电流表选择A；（2）[2]先将旋钮a由“0”旋转至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以顺序为①②③；（3）[3]描点画图，如图所示：[4]由图线可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8【点睛】考查电阻温度随时间的变化关系，通过估算电路中电压或电流的数值选择电表的量程，在描点画图时，尽可能使图像充满格子，纵坐标不一定要从0开始12、【解析】连接实物图时需注意：1.电压表、电流表的正负极；2.电压表、电流表的量程；3.连线不交叉【详解】根据电路图，实物连接如图：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)1：4；(2)；(3)2mgl。【解析】(1)金属线框进入磁场Ⅰ和Ⅱ后，均做匀速运动，据平衡条件有mgsinθ=F安=BIl线框切割磁感线时，电动势E=Blv线框中的电流联