吉林省长春市2025届物理高二上期末检测模拟试题含解析

吉林省长春市2025届物理高二上期末检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列说法不正确的是（）A.牛顿定律适用于宏观、低速、弱作用力领域B.17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律C.牛顿巧妙的利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/KgD.一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量2、如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A.①③ B.②③C.①④ D.②④3、某金属导线的电阻为R，现将它均匀拉长到横截面积为原来的三分之一，那么该导线的电阻变为（）A.3R B.9RC. D.4、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上．两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面．带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．设D形盒的半径为R，现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为，刚好可以对氚核进行加速，氚核所能获得的最大能量为，以后保持交流电源的周期T不变．已知氚核和粒子的质量之比为3：4，电荷量之比为1：2．下列说法正确的是A.若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化B.若用该装置加速粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为C.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中获得的最大能量为D.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数5、关于洛伦兹力，以下说法正确的是（）A.带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零B.磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直C.洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D.洛伦兹力对运动电荷一定不做功6、如图所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强磁场区域的过程中，则在先后两种情况下（）A.线圈中的感应电流之比为I1：I2=2：1B.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=1：4C.线圈产生的焦耳热之比为Q1：Q2=1：4D.通过线圈截面电荷量之比为q1：q2=1：1二、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、光滑金属导轨宽L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为1Ω，自t＝0时刻起从导轨最左端以v0＝1m/s的速度向右匀速运动，则A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N8、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．ab边长1m，ad边长4m，a、b、d三点的电势分布如图所示，下列说法正确的是()A.电场强度的大小为V/mB.c点处的电势为12VC.电子在a点的电势能比在c点的高12eVD.电子从d点运动到c点，电场力做功为4eV9、两个相同的小球在同一高度处，以大小相等的初速度分别做竖直上抛和竖直下抛运动。忽略阻力，下列表述正确的有（）A.落地时，两球的动能相等 B.从抛出到落地两球经过的路程相等C.落地时，两球的机械能相等 D.从抛出到落地两球的位移相同10、如图所示，M．N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为，质量为m（不计重力）从P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则（）A.两板间电压的最大值B.CD板上可能被粒子打中区域的长度C.粒子在磁场中运动的最长时间D.能打到N板上的粒子的最大动能为三、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）在探究平抛运动规律时，老师和同学们选用图所示的装置进行实验．初始时，A球静止在弹性金属片的右侧，B球被夹在金属片的左侧．用小锤打击弹性金属片后，A球和B球同时开始运动．实验中，______（选填“A球”“B球”或“A、B两球”）做抛体运动．老师用该实验装置完成了一次实验，观察到两个小球同时落地，于是得出结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．小明同学认为不够严密，请你阐述小明的理由（写出一条即可）_________________________________________________12．（12分）有一只电流计，已知其Ig=500μA，Rg=100Ω，现欲改装成量程为6V的电压表，则应该_____联_____Ω的电阻四、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）在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l＝0.4m，如图15所示，框架上放置一质量为0.05kg、接入电路的电阻为R=1Ω的金属杆cd，金属杆与框架垂直且接触良好，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2m/s2，由静止开始沿框架向右做匀变速直线运动，则：(1)在2s内平均感应电动势是多少？(2)第5s末，回路中的电流多大？(3)作用在cd杆上的水平外力F随时间变化的关系式？14．（16分）MN、PQ为水平放置的金属导轨，金属棒ab静止放在导轨上且与导轨垂直，导轨间距L=0.1m，ab棒的质量为m=0.01kg，电阻为0.4Ω，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.2T．电池电动势E=1.5V，内电阻r=0.2Ω，其余电阻忽略不计，当电键闭合的瞬间，测得棒ab的加速度大小为a=2m/s2，求电键闭合瞬间：（1）通过直导线ab的电流；（2）直导线ab所受的摩擦力的大小和方向15．（12分）如图所示，两平行金属导轨间距L=0.5m，导轨与水平面成θ=37°．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg、电阻R0=1Ω，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．当滑动变阻器的阻值R=1Ω时金属棒刚好与导轨间无摩擦力．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）此时电路中电流I；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时金属棒受到的摩擦力大小

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、C【解析】牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，A正确；根据牛顿对万有引力的研究史，B正确；卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg，C错误；由万有引力公式，，D正确；2、C【解析】①②．通电直导线周围产生的磁场由安培定则，右手握住导线，大拇指指向电流方向，则四指弯曲的方向为磁场方向，故①正确，②错误；③④．场源为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，右手螺旋定则判断出③错误，④正确。故选C。3、B【解析】明确截面积的变化，根据体积不变得出长度的变化，由于电阻率的大小由材料决定，根据电阻定律判断电阻的变化；【详解】横截面积为原来的三分之一，而总体积不变，则长度变为原来的3倍，由于材料未变，则电阻率不变，根据电阻定律知电阻变为原来的9倍，故B正确，ACD错误【点睛】解决本题的关键掌握电阻定律，知道电阻与导线横截面积和长度的关系，同时注意导线截面积变化时长度一定发生了变化4、C【解析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大动能：，根据动能定理：Ekm=n•qU，若其他量不变，只提高加速电压U，则质子在电场中加速的次数减小；质子在加速器中运动的总时间将缩短；故A错误.B、粒子在磁场中运动的周期,每加速一次和半个圆周电场变换一次反向，则电场变换的周期为，若该装置加速α粒子则,由于，，应将磁场的磁感应强度大小调整为；故B错误.C、粒子离开的最大动能为，α粒子的最大动能为；故C正确.D、氚核在磁场中加速的次数：，α粒子在加速器中加速的次数，可知将磁感应强度调整后对α粒子进行加速，α粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.5、D【解析】AB．洛伦兹力表达式：为磁感应强度为与速度的夹角，所以磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间不一定两两垂直，当时，，但是磁感应强度可以不为零，AB错误；CD．根据左手定则可知洛伦兹力始终与速度垂直不做功，不会改变速度的大小，会一直改变速度的方向，C错误，D正确。故选D。6、D【解析】A．正方形线框边长为，导体切割磁感线产生感应电动势：可知前后两次进入磁场中电动势之比：根据闭合电路欧姆定律：可知前后两次进入磁场中的电流之比：A错误；B．根据安培力的表达式：可知：B错误；C．线圈匀速进入磁场，所用时间：可知时间之比：线框电阻，根据焦耳定律：可知焦耳热之比：C错误；D．根据纯电阻电路中电荷量的表达式：可知通过线圈横截面积的电荷量相等，D正确。故选D。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】由图读出1s末磁感应强度B，由求动生电动势，由法拉第电磁感应定律求出感生电动势，再由欧姆定律求出感应电流，由求出磁场力【详解】由图乙知，1s末磁感应强度，ab棒产生的动生电动势为，方向由b到a；由于磁场在均匀变化，回路中产生的感生电动势为，由楞次定律知感生电动势沿逆时针方向，所以回路中总的感应电动势为，回路中感应电流为:，1s末ab棒所受磁场力为；故CD正确8、AD【解析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等．根据该结论分析cd间的电势差，并判断电势的高低．由研究电场强度的大小【详解】A、B项：在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd间的电势差等于ba间的电势差即，解得：，故B错误；将ab等分成四等分，设依次为aM、MP、PF、Fd，由在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等可知，，连接Fc即为等势线，由几何关系可知，，所以cd两点沿场强方向的距离为，所以场强为：，故A正确；C项：负电荷在电势低处电势能更大，所以电子应在c点的电势能更大，故C错误；D项：由公式，故D正确故应选：AD【点睛】本题关键是记住“匀强电场中每前进相同的距离电势的降落相等”的结论，基础问题9、ACD【解析】A．设两球原来离地高度为h，两球质量均为m，初速度大小为v0。两个球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，则可得落地时的动能为因m、h、v0均相等，则两球落地时动能相等，故A正确；B．根据路程是物体运动轨迹的长度，可知从抛出到落地两球经过的路程不等，竖直上抛的物体路程较长，故B错误；C．初始时两球的机械能相等，在运动过程中两球的机械能均保持不变，所以落地时，两球的机械能相等，故C正确；D．两个小球的初位置和末位置都相同，故两个球的落地时位移相同，故D正确。故选ACD。10、BD【解析】粒子运动轨迹如图所示A．当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，由几何知识得粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得在加速电场中，由动能定理得解得故A错误；B．设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系解得根据几何关系可得粒子打中区域的长度故B正确；C．粒子在磁场中运动的周期为粒子在磁场中运动的最大圆心角所以粒子在磁场中运动的最长时间为故C错误；D．当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能根据洛伦兹力提供向心力可得解得故D正确。故选BD.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球；②.改变小球距地面的高度和打击的力度，多次重复这个实验【解析】探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质【详解】用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，由于B球仅受重力，初速度为零，做自由落体运动．两球落到地面的时间相等，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以A球做了抛体运动，由于误差的存在，所以应该多次测量来减小误差，即改变小球距地面的高度和打击的力度，多次重复这个实验，观看两个球是否还能同时落地【点睛】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．注意该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律12、①.串②.11900【解析】把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值解：把电流计改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：R=﹣Rg=﹣100=11900Ω；故答案为串，11900【点评】本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题四、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)0.16V(2)0.8A(3)0.1+0.0128t【解析】（1）由运动学公式求出金属杆的位移，然后应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势（2）由匀变速直线运动的速度公式求出速度，由E=BLv求出感应电动势，然后由欧姆定律求出感应电流（3）应用安培力公式求出安培力，然后应用牛顿第二定律求出F的表达式【详解】（1）金属杆2s内的位移：x＝at2＝4m由法拉第电磁感应定律得E=代数得E=0.16V（2）金属杆第5s末的速度v′＝at＝10m/s此时回路中的感应电动势：E′＝Blv′则回路中的电流为：（3）金属杆做匀加速直