2025届湖北省襄阳第四中学高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2025届湖北省襄阳第四中学高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项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、如图所示，一根通电直导线用细线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向由M向N，此时细线所受拉力不为零，则下列做法中不能使细线的拉力变为零的是（）A.不改变电流方向，适当增加电流大小B.使电流反向，且适当减小电流C.保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小D.使原来的磁场和电流都反向，且适当增加电流的大小2、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电流的电压随时间变化的规律如图乙所示（正弦曲线）。下列说法正确的是（）A.该交变电流电压的最大值为440VB.该交变电流电压的有效值为VC.在0.0025s时，该交变电流的电压为220VD.在0.0025s时，该交变电流的电压为V3、如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图所示方向转动时，则、、、四个小磁针的运动情况是（）A.、、不动，的N极朝纸外B.、、的N极都朝纸内，的N极朝纸外C.不动，的N极朝纸外，、的N极都朝纸内D.、、的N极都朝纸外，的N极朝纸内4、在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场方向平行，则（）A.甲、乙都受洛伦兹力作用B.甲、乙都不受洛伦兹力作用C.只有甲受洛伦兹力作用D.只有乙受洛伦兹力作用5、如图所示，长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为v，则此时细线对小球拉力的大小为（）A.mg B.C. D.6、汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律为：x=20t－2t2(x的单位是m，t的单位是s).则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是()A.刹车前的行驶速度为10m/sB.刹车过程中的加速度为2m/s2C.刹车后的行驶时间为10sD.刹车后的位移为50m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，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等D.电流都是I0时，两电源的内电压相等8、如图所示，粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+q的同种粒子（重力不计），MN是足够大的竖直挡板，S到挡板的距离为L，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则下列说法正确的是（）A.S发射的粒子速率至少为，才能有粒子到达挡板B.若S发射的粒子速率为，则挡板能被粒子击中部分的长度为2LC.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是D.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是9、如图所示，半径R=0.5m的圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，Ob水平．一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势＝0，则（）A.该匀强电场的电场强度E＝1000V／mB.粒子到达c点的速度大小为5m／sC.粒子在a点的电势为－40VD.粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J10、用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率则A.圆环中产生逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.圆环中感应电流的大小为D.图中a、b两点间的电势差三、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）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A。现提供如下器材：(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________。(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法。(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接________。(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________。(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________mm。12．（12分）为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：A．6.3V蓄电池；B．干电池一节；C．电压表V(0～3V～15V，内阻约为3kΩ，15kΩ)；D．电流表A(0～0.6A～3A，内阻约为10Ω，2Ω)；E．电流表G(满偏电流3mA，内阻Rg＝10Ω)；F．变压器G．滑动变阻器(0～20Ω)；H．滑动变阻器(0～1000Ω)；I．电阻箱(0～9999Ω)；J．开关、导线（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻时，应选用的变阻器是________(用代号回答)（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在图上连线__________（3）某次实验记录如下：实验次数12345电流表示数/A0.240.500.701.101.50电压表示数/V1.301.100.950.600.30根据表中数据在坐标图上画出U－I图线_______，由图可求得E＝________V，r＝________Ω.（4）用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比________(填偏大、偏小或相等)；测得的内阻与电池内阻的真实值相比________(填偏大、偏小或相等)（5）如果实验中电压表坏了，选用其他器材进行实验，请画出相应的电路图_________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．（10分）如图所示，质量为为m、电量为q的带电粒子，经电压为U加速，又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点，求：（1）带电粒子在A点垂直射入磁场区域时的速率v；（2）A、D两点间的距离l。14．（16分）如图所示，在0≤x≤d的一、四象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，在d<x≤2d的一、四象限范围内分布着一个匀强电场，方向沿x轴负方向。现将某质量为m、电荷量为q的正粒子从原点O处以斜向下且与x轴正方向成37°角的初速度v0垂直射入磁场，经过一段时间粒子从位置（d，0）离开磁场进入电场。若粒子恰好没有从x=2d的边界离开电场，不计粒子重力，求：（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）磁感应强度B；（2）电场强度E；（3）粒子恰好不离开电场的位置坐标。15．（12分）如图甲所示，质量m＝3×10－3kg的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“”形框的水平细杆CD长l＝0.20m，处于磁感应强度大小B1＝1.0T、方向水平向右的匀强磁场中．有一匝数n＝300匝、面积S＝0.01m2的线圈通过开关K与两水银槽相连．线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图乙所示．(g＝10m/s2)(1)求0～0.10s内线圈中的感应电动势大小；(2)t＝0.22s时闭合开关K，若细杆CD所受安培力方向竖直向上，判断CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向；(3)t＝0.22s时闭合开关K，若安培力远大于重力，细框跳起的最大高度h＝0.20m，求通过细杆CD的电荷量

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】金属线开始受重力、向上的安培力、绳子的拉力处于平衡。A．不改变电流方向，适当增加电流的大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零。故A不符合题意；B．使原来电流反向，安培力反向，则拉力增大，不能使细线的拉力变为零。故B符合题意；C．保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零。故C不符合题意；D．使原来的磁场和电流都反向，安培力的方向不变，适当增加电流的大小，安培力的大小增加，绳子的张力会变为零，故D不符合题意。故选B。2、C【解析】A．如图所示，该交变电流电压的最大值（峰值）为：Em=220V≈311V故A错误。B．该交变电流电压的有效值为：故B错误。CD．因为交变电流的电压的函数表达式为：当t=0.0025s时故C正确，D错误。故选C。3、B【解析】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、b、d所在处磁场垂直于纸面向里，c处磁场垂直于纸面向外，故a、b、d处的小磁针的N极朝纸内转动，c处小磁针的N极朝纸外转动，故B正确，A、C、D错误；故选B【点睛】正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向是磁场的方向；由安培定则判断出a、b、c、d各处磁场方向，然后确定小磁针的转动情况4、C【解析】粒子甲的速度方向与磁场方向垂直，故洛伦兹力为：；粒子乙的速度方向与磁场方向平行，故洛伦兹力为零，故C正确，A、B、D错误；故选C5、D【解析】在最低点,根据牛顿第二定律得,F−mg=，解得F=mg+.故ABC错误，D正确故选D.6、D【解析】根据匀变速直线运动的规律可得：刹车前的行驶速度为v0="20"m/s；所以A错误；刹车过程中的加速度，a="-4"m/s2，所以B错误；刹车后的行驶时间，所以C错误；刹车后的位移，故D正确二、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、AC【解析】根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir【详解】图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确．图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误．根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，故C正确．电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．故选AC【点睛】本题利用图象考查了闭合电路欧姆定律，要特别注意图象与两轴交点分别表示电动势和短路电流，图象斜率表示内阻大小分卷II8、AC【解析】A.板上的点到S的距离最小为L，要保证有粒子打在板上，粒子做圆周运动的最小半径：r洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得粒子最小速度：v故A项符合题意.B.伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，由题意可知：v，解得：r＝L由几何知识得：ACL，当粒子向右水平射出时，刚好能打在档板上如图B点，则：BC＝r＝L，被粒子击中的部分长度为：AB＝AC+BC＝（1）L；故B项不合题意.CD.根据B项分析可知粒子做圆周运动的轨道半径：r＝L，粒子到达挡板的最短距离为L，此时所对圆心角最小，所用时间最短，由几何关系得：解得：θ＝60°粒子在磁场中做圆周运动的周期：T，粒子在磁场中运动的最短时间：tTT，故C项符合题意正确,D项不合题意.9、AB【解析】粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度；然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势，然后求出电势能；由动能定理求出粒子在C点的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率为3m/s时的电势能【详解】A项：粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在C点，由类平抛运动规律知：C点速度方向的反向延长线必过O点，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，DC=联立并代入数据可得：E=1000N/C，故A正确B、C项：因UDC=E•DC=400V，而A、D两点电势相等，所以φa=400V，从A到C由动能定理知：代入数据解得：，故B正确；故C错误；D项：粒子在C点总能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率为3m/s时的电势能为0，故D错误故选AB【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题10、BD【解析】A.磁通量向里减小，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向为顺时针，故选项A不符合题意；B.由楞次定律的“来拒去留”可知，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势，故选项B符合题意；C.由法拉第电磁感应定律可知：线圈电阻，感应电流，故选项C不符合题意；D.与闭合电路欧姆定律可知两点间的电势差为，故选项D符合题意；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.C②.R1③.分压④.见解析图⑤.⑥.1.205(±0.002)【解析】(1)电阻丝Rx两端的最大电压U＝IRx＝0.25V比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时R0＋Rx<电流表采用外接法，选项C正确。(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法。(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示。(4)待测电阻由电阻定律得联立解得12、①.G②.如图所示：③.如图所示：④.1.50⑤.0.80⑥.偏小⑦.偏小⑧.如图所示：或【解析】实验中应选用的较小阻值的滑线变阻器，有利于电流的变化和表的读数；在实物图中先连接其中一个支路，再并联另一支路，注意实物图的连接注意事项；在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小；【详解】（1）滑动变阻器作限流用，电路中的电流应较大，故滑动变阻器用阻值小的即可满足实验要求，故变阻器选G正确；（2）滑动变阻器采用限流式接法，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，相对电源，安培表采用外接法，如图所示：（3）描点作图如图所示：图线与纵轴的交点即为电源的电动势电池内阻；（4）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不