2025届安徽省巢湖市柘皋中学物理高二第一学期期末质量检测模拟试题含解析

2025届安徽省巢湖市柘皋中学物理高二第一学期期末质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（）A.因为能量守恒，所以“永动机”是存在的B.摩擦生热的过程是不可逆过程C.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D.由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机2、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只定值电阻的伏安特性曲线。以下正确的是（）A.电池组的内阻是0.1ΩB.定值电阻的阻值为0.33ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W3、如图所示，匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2m，导线中电流I＝1A．该导线所受安培力F的大小为()A.0.01N B.0.02NC.0.03N D.0.04N4、如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料．ABCD面带正电，EFGH面带负电．从ABCD面上的小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴，最后分别落在BCGF面上的1、2、3三点，则下列说法正确的是A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动B.三个液滴落到底板时速率相同C.液滴3在真空盒中的运动时间最长D.三个液滴在真空盒中的运动时间一定相同5、科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小，式中常量，I为电流强度，l为到导线的距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c，其截面位于等边三角形的三个顶点。已知b、c导线位于光滑水平面上，三根直导线均保持静止状态，则（）A.导线a、b通有方向相反的恒定电流B.导线c所受安培力方向竖直向上C.导线a、b所受安培力大小相等、方向相反D.撤去导线c的电流，导线a将做自由落体运动6、如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO’转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（）A.铜盘转动将变慢B.铜盘转动将变快C.铜盘仍以原来的转速转动D.铜盘的转动速度如何变化要由磁铁的上、下两端的极性来决定二、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，一圆柱形磁铁竖直放置，在它的下方有一带负电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球所受的合力可能不指向圆心B.小球对地面的压力大于小球的重力C.俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针D.俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针8、如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（）A.粒子带负电B.粒子做圆周运动的半径为C.粒子的电量为D.粒子在磁场中运动的时间为9、如图所示为正方形，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，区域有方向平行的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从点沿方向射入磁场后经过的中点进入电场，接着从点射出电场．若不计粒子的重力，下列说法正确的是A.粒子在磁场中运动的半径为正方形边长的一半B.电场的方向是由指向C.粒子在点和点的电势能相等D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为10、直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用.如图所示,一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上,电动机内阻,电灯灯丝电阻(阻值认为保持不变),电源电动势V,内阻,开关S闭合,电动机正常工作时,电压表读数为8V.则下列说法正确的是()A.流过电源的电流9AB.流过电动机的电流3AC.电动机的输入功率等于64WD.电动机对外输出的机械功率15W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）甲图是某同学测电源电动势和内阻实验电路，通过改变滑动变阻器，得到多组电表的实验数据：(1)电压表读数U与电源的电动势E、电源的内阻r、电流表读数I、电阻R0之间的关系式U=______________________。(2)已知电路中电阻R0=2Ω，根据实验数据用作图法在坐标系内作出U-I图线如图乙所示，则电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω（均保留两位有效数字）12．（12分）用图示电路测量一节蓄电池的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻很小），为防止滑动变阻器电阻过小导致电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的器材还有：A．电流表A1（量程0.6A，内阻很小）；B．电流表A2（量程3A，内阻很小）；C．电压表（量程3V，内阻很大）；D．定值电阻（阻值1Ω，额定功率5W）；E．定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）；(1)实验中电流表应选取______，保护电阻应选取______（填器材前面的选项如A、B、C、D、E）(2)某同学选用器材进行了实验，他调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据，如下表。请在图中做出电源的路端电压U随电流I变化的图象（）。电流表读数I/A1.721.350.980.630.34电压表读数U/V0.160.570.951.351.65(3)结合图象求出蓄电池的电动势为______V，内阻为_____Ω。（结果保留二位有效数字）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）质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示，质量为m、电荷量为的粒子不计重力飘入电压为的加速电场，其初速度几乎为零，经加速后沿直线穿过速度选择器，然后从O点沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打在照相底片上的A点，已知速度选择器中的电场强度为E求：(1)速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小B；(2)、A两点之间的距离x.14．（16分）如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道ACB，已知轨道的半径为R，小球到达轨道的最高点B时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。求：（1）小球到达轨道最高点B时的速度多大；（2）小球通过半圆轨道最低点A时，轨道对小球的支持力大小；（3）小球落地点距离A点多远。15．（12分）如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝1×106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以v0＝1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图乙所示规律周期性变化(图乙中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)(1)求匀强电场的电场强度E；(2)求图乙中t＝时刻电荷与O点的水平距离；(3)如果在O点右方d＝68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间

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】第一类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但是违反热力学第二定律，所以也是不可能制成的，选项A错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的过程都不可能自发的进行，则摩擦生热的过程是不可逆过程，选项B正确；空调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故C错误．能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故D错误；故选B.2、D【解析】A．图线a表示电源的伏安特性曲线，电池组的内阻为A错误；B．图线b表示定值电阻的伏安特性曲线，所以其电阻为B错误；C．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=3V，电流为I=1A，则电池组的输出功率C错误；D．a图线纵轴截距表示电源的电动势，则该电源的电动势为E=4V，当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即外电路电阻为，此时电路中的总电流为所以电源的输出功率为故D正确。故选D。3、D【解析】根据F=BIL可知导线所受安培力F的大小为F=0.2×1×0.2N=0.04N，故选D.4、D【解析】由题意知真空盒内有水平向右的电场，正电荷在电场中受到向右的电场力，不可能做平抛运动；根据液滴的受力情况，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合进行分析【详解】三液滴在竖直方向做自由落体运动，在水平方向在电场力作用下做匀加速直线运动，在水平方向做的不是匀速直线运动，因此三液滴在真空盒中做的不是平抛运动，故A错误；对液滴，由动能定理得：qEx+mgy=mv2-mv02，解得：，由图示可知：x3＞x2＞x1，由此可知，三液滴落到底板上时的速度不同，故B错误；三液滴在竖直方向做自由落体运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，选项C错误，D正确；故选D.【点睛】本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动规律分析，要注意明确小球同时参与两个运动，要注意应用运动的合成和分解规律进行分析求解5、A【解析】因为同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。A．对导线a分析，导线a受重力、b对a和c对a的安培力而平衡，因此b、c对a的安培力都为排斥力，所以b、c为同向电流，a与b、c的电流相反，故A正确；B．因为b对c为吸引力，a对c为排斥力，同时c还受到竖直向上的支持力和重力，由平衡条件可知导线c所受安培力的合力方向竖直向下，如图所示故B错误；C．由AB选项分析可知导线a受到的安培力与重力等大反向；而导线b所受的安培力竖直向下，且满足而对abc整体有有所以可得b所受安培力为可知a、b所受安培力大小不相等，方向相反，故C错误；D．撤去导线c的电流，由前面分析可知导线c所受的合力由a指向c，故不会做自由落体运动，故D错误。故选A。6、A【解析】当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动，切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知，安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢.本题也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢，选项A正确.BCD错误故选A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、BD【解析】A．小球所受力的合力提供向心力，做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心，故A错误；B．由图可知，小球处磁场的方向是斜向上，洛伦兹力垂直于磁场的方向，又洛伦兹力应该受指向圆心方向的分量提供向心力，故洛伦兹力的方向是斜向下，并不指向圆心，如图，结合受力的特点可知，小球在竖直方向上，受到的支持力一定等于重力与洛伦兹力沿竖直方向向下的分力的和，根据牛顿第三定律可知，小球对地面的压力大于小球的重力，故B正确；CD．根据前面分析的洛伦兹力的方向，由左手定则判断带负电的小球的运动方向一定是逆时针，故C错误，D正确；故选BD。8、AB【解析】A．由题意可知，粒子离开磁场时的速度方向与平行，则粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力垂直于向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：故B正确；C．洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：故C错误；D．粒子转过圆心角：粒子做圆周运动的周期：粒子在磁场中的运动时间：故D错误；故选AB。9、AD【解析】根据“为正方形，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，区域有方向平行的匀强电场”可知，考查了带电粒子在复合场中的运动；粒子在电场中做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分位移公式列式求解电场强度，根据分速度公式列式求解末速度；在磁场中做匀速圆周运动，画出临界轨迹，结合牛顿第二定律和几何关系分析即可【详解】A、一带电粒子从d点沿da方向射入磁场后经过bd中点e进入电场，由对称性可知，粒子从e点进入电场的速度水平向右，粒子的运动轨迹的圆心角为90°，故粒子在磁场中运动的半径为正方形边长的一半，故A正确；B、由于粒子带负电，进入电场后弯向上方，受力向上，则电场方向就向下，由b指向c，故B错误；C、由于磁场对粒子不做功，所以de两点的动能相等，但从e到b电场力做正功，动能增加，所以bd两点的电势能不相等，故C错误；D、在磁场中偏转90°，时间，而在电场中运动的时间，两者比值为，故D正确【点睛】明确粒子的运动规律，画出运动的轨迹是解题的关键10、BD【解析】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差【详解】A、电源的输出电压，则有；故A错误.B、对灯泡：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电=I-I灯=4A-1A=3A，故B正确.C、电动机的输入功率等于P=UI电=8×3=24W，故C错误；D、根据能量转化与守恒定律得，电动机输出功率P出=UI电-I电2rM=24-9=15W，故D正确.故选BD.【点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用.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).1.5(3).1.0【解析】(1)[1]由于电阻接在电源附近，在干路上，根据闭合电路欧姆定律和电路结构可得：(2)[2]由图可知，由图象与纵坐标的交点为电源的电动势，电源的电动势为：图象的斜率为内阻与保护电阻之和，则有：[3]解得内阻：12、①.B②.D③.④.2.0（1.9-2.1均给分）⑤.0.087（0.082-0.120均给分）【解析】(1)[1]若电流表量程选3A，为了便于读数（应使指针半偏及以上），电流需在1.5A以上。这样，电路总阻应在：；以下，变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选B；[2]若定值电阻取10Ω，则电路中电流最大不超过：，电流