东北师大附属中学2025届物理高二上期末经典模拟试题含解析

东北师大附属中学2025届物理高二上期末经典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、如图所示，平行纸面的匀强电场中有个直角三角形OAB，边长OA为3cm，OB为4cm。己知φ0=6V，φA=φB=-6V，下列说法不正确的是A.匀强电场的方向垂直ABB.OA中点的电势等于0C.匀强电场的大小500V/mD.带电粒子从A运动到B点时不受电场力2、如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为（）A.Fa＞Fb＞FcB.Fa=Fb=FcC.Fa＞Fb=FcD.Fb＜Fa＜Fc3、如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东)做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动MN这段“绳”．假设图M中情景发生在赤道，则下列说法正确的是A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C.当“绳”向下运动时，N点电势比M点电势高D.摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变4、如图所示，方向竖直向下的足够大的匀强电场中有一条与水平方向成θ角的直线MN。现将一个带正电的小球从MN上的P点以初速度v0水平抛出，小球的运动轨道与直线MN相交于Q点（图中未画出）。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.v0越大，小球经过Q点的速度方向与水平方向的夹角越大B.v0越大，小球从P点运动到Q点的过程中减少的电势能越小C.小球运动到距离直线MN最远处的时间与v0大小成正比D.小球沿直线MN方向上的分运动为匀速直线运动5、如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动，下列图中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.6、电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（）A.中的场强E是电荷q产生的B.中的场强E是电荷Q生的C.中的F表示单位正电荷的受力D.和都只对点电荷适用二、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、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变8、如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是（）A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点，电场力做正功9、如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的触头P向下滑动，理想电表的示数I、、都发生变化，变化量的绝对值分别用、、表示，下列判断正确的是A.不变B.变小C变大D.不变10、如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）A.电容器带电荷量不变B.电容器带电荷量减小C.小油滴仍静止D.小油滴将向下运动三、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）如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置.（1）将实物电路中所缺的导线补充完整.（）（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1迅速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)（3）线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)12．（12分）某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向125km远处用户供电．已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是______，如果用户用电器的额定电压为220V，所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是______.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）如图所示为质谱仪的示意图，在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子（m1＜m2）（1）分别求出两种粒子进入磁场时速度v1、v2的大小；（2）求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比；（3）求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离14．（16分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m，电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零．空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g．求：（1）极板间电场强度的大小；（2）电容器所带电荷量15．（12分）如图甲所示，空间中有一半径为R，边界处是由绝缘材料制成的弹性圆筒，粒子打到边界时，平行边界切线的分速度不变，垂直边界切线方向上的分速度等大反向。筒内有垂直纸面向外的匀强磁场，其大小随时间呈周期变化，如图乙所示，周期为t0（未知）。一带电粒子在t=0时刻从x轴上的P点以速度v0沿x轴正方向射入磁场中，经0.3t0的时间恰好从y轴上的Q点飞出磁场，粒子的质量为m，带电量为q，不计粒子重力。（1）求出磁感应强度B0及磁场变化周期t0的大小；（2）若粒子在t=0时刻以不变的速率v0从坐标原点O处，沿y轴正方向进入磁场，求出粒子经过x轴上的M（-0.5R，0）点的时刻t。

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】A．AB是一条等势线，所以场强垂直于AB，A正确，不符合题意；B．OA中点电势等于O、A两点电势和的一半，为零，B正确，不符合题意；C．根据几何知识，O到AB的距离为所以场强C正确，不符合题意；D．AB是一条等势线，在等势线上运动，电场力不做功，但带电粒子依然受电场力，D错误，符合题意；故选D。2、C【解析】图中导体棒都与磁场垂直，对直棒的安培力，直接安培力公式F=BIL求解；对于弯棒c，可等效为长度为直径的直棒；【详解】设a、b两棒的长度分别为La和Lb，c的直径为d，由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a、b三棒所受的安培力大小分别为：，，c棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：，因为，则有：，故C正确，A、B、D错误；故选C【点睛】关键要确定出导体棒的有效长度，知道对于弯棒的有效长度等于连接两端直导线的长度3、C【解析】A．当“绳”摇到最高点时，绳转动速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误；B．当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，故B错误；C．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中N点电势比M点电势高．故C正确；D．在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动和向上运动时，“绳”切割磁感线的方向变化，则感应电流的方向变化，即灵敏电流计指针的偏转方向改变，选项D错误4、C【解析】A．由题意可知，带电小球在电场中做类平抛运动，将MN看成斜面，由斜面平抛运动可知，只要落在斜面上，小球速度方向与水平方向夹角一定，故A错误；B．由几何关系可得，所以初速度越大，运动时间越长，竖直方向的位移越大，电场力做功越多，减小的电势能越大，故B错误；C．当小球速度方向与MN连线平行时，小球离MN最远，则有，由运动学公式可得，所以，由于小球受重力与电场力，所以小球合力恒定，加速度恒定，故C正确；D．将小球的初速度和电场力与重力分解到MN方向上可知，小球在MN方向上做匀加速直线运动，故D错误。故选C。5、D【解析】选项AC中磁通量一直为零，选项B中磁通量一直最大，三选项中磁通量均不变。只有D中磁通量在变化。故选D。6、B【解析】A．中的q是试探电荷的电量，场强E与电荷q是无关的，选项A错误；B．中的Q是场源电荷，即场强E是电荷Q产生的，选项B正确；C．中的E表示单位正电荷的受力，选项C错误；D．适应于所有电场，都只对点电荷适用，选项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、BD【解析】A.电子以速度v垂直进入磁场后，受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，方向时刻变化，选项A错误；B.磁场对电子的作用力即洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，选项B正确；C.电子做匀速圆周运动，它的速度方向时刻在变化，选项C错误；D.洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，所以电子的动能始终不变，选项D正确。故选BD。8、AC【解析】AC．顺着电场线电势降低，故M点电势一定高于N点电势，正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故选项AC正确；B．M点的电场线较N点稀疏，故M点场强一定小于N点场强，选项B错误；D．将电子从M点移动到N点，静电力做负功，选项D错误；故选AC。【点睛】此题是对电场线、电场强度及电势的考查；要知道电场线的疏密反映电场强度的大小；顺着电场线电势逐渐降低；正电荷在高电势点的电势能较大。9、AD【解析】AB．根据欧姆定律得知：故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，、均不变．故A正确B错误。CD．根据闭合电路欧姆定律得：则有不变．故C错误D正确。10、BC【解析】由题中“将平行板电容器与电池组相连”可知，本题考查平行板电容器和带电粒子平衡问题，根据电容器公式可分析本题。【详解】AB、因为平行板电容器与电池组相连，所以电容器电压不变，根据公式，若将两板缓慢地错开一些，则电容变小，因此Q变小，故A错误B正确；CD、根据公式电压不变，距离不变，因此电场强度不变，所以小油滴所受的电场力不变，故C正确D错误。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.向右③.向左【解析】(1)[1]补充的实物电路如图所示(2)[2]已知闭合开关瞬间，线圈L2中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转．当开关闭合后，将线圈L1迅速插入线圈L2中时，线圈L2中的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转(3)[3]滑动变阻器的滑片迅速向右移动，线圈L1中的电流变小，线圈L2中的磁场方向不变，磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转12、①.1∶25②.4800:11【解析】（1）根据电阻定律得出输电线电阻，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而根据P=UI求出升压变压器的输出电压；根据输电线上的电流和电阻求出输电线上的电压损失；根据变压比公式求解升压变压器原、副线圈的匝数比；（2）根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压，结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比【详解】（1）远距离输电的示意图，如图所示：导线电阻：R线=ρ代入数据得：R=40Ω升压变压器副线圈电流：I2=I线又I2R线=4%P解得：I2=100A根据P=U2I2得：U2=100

kV根据变压比公式，有：（2）降压变压器的输入电压为：U3=U2-I2R线=96kV由，得：【点睛】解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比之间的关系；2、升压变压器的输出电压、降压变压器的输入电压、电压损失之间的关系四、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）、；（2）；（3）（-）【解析】（1）带电粒子在电场中被加速，应用动能定理可以求出粒子的速度（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出粒子的轨道半径，然后求出半径之比（3）两粒子在磁场中做圆周运动，求出其粒子轨道半径，然后求出两种粒子打到照相底片上的位置间的距离【详解】（1）经过加速电场，根据动能定理得：对m1粒子：qU=m1v12m1粒子进入磁场时的速度：，对m2粒子有：qU=m2v22，m2粒子进入磁场时的速度：；（2）在磁场中，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得，粒子在磁场中运动的轨道半径：，代入（1）结果，可得两粒子的轨道半径之比：R1：R2=；（3）m1粒子的轨道半径：，m2粒子的轨道半径：，两粒子打到照相底片上的位置相距：d=