西宁市重点中学2025届高二物理第一学期期末联考模拟试题含解析

西宁市重点中学2025届高二物理第一学期期末联考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、质量为1kg的铅球从距离地面10m处做自由落体运动(g=10m/s2)，下列说法正确的是()A.铅球完全失重，惯性越来越小B.铅球完全失重，惯性越来越大C.下落1s时重力的瞬时功率为100WD.下落1s时重力的瞬时功率为50W2、两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图所示．闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态．下列判断正确的是（）A.液滴带正电B.保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C.断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D.断开开关S，增大两板间的距离，液滴仍处于静止3、导体中电流I的表达式为I=nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是（）A.导体运动的速率B.电流传导的速率C.电子热运动的速率D.自由电荷定向移动的速率4、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（）A. B.C. D.5、通过电阻的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若通过同一电阻的电流为2I时，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.C. D.4Q6、已知雨滴在空中运动时所受空气阻力，其中k为比例系数，r为雨滴半径，为其运动速率．t=0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示．落地前雨滴已做匀速运动，速率为．下列图像中错误的是A. B.C. 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、一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是A.沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向B.小球一定带正电且小球的电荷量C.由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒D.由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变8、通电细杆ab置于倾角为的粗糙平行导轨上，加上如图所的磁场，杆ab恰好静止在导轨上．其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是A. B.C. D.9、下列说法正确的是（）A.如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB.如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C.如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq＝qvB，即D.如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动10、如下图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场．在边长为2R的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同．两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场．在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是()A.带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同B.从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场C.从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场D.从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场三、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）图示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡(1)磁感应强度B=__________．（用已知量和测量得到的量n、m、L、I表达）(2)当n=9,L=10.0cm,I=0.10A,m=9.0g,g=10m/s2时，可计算得B=__________T12．（12分）图甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为3V。(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图____________。(2)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最________（选填“左”或“右”）端；②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；③记录如下8组U和I的数据，断开开关．根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线______________。编号123456780.200.601.001.401.802.202.603.000.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮__________逐渐变亮正常发光(3)数据分析：①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是___________________。②图线表明导体的电阻随温度的升高而________。③小灯泡正常工作时的电阻约为________。（保留到小数点后一位）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，电阻忽略不计、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨的间距L=0.5m，其上端接一阻值为的定值电阻。在水平虚线L1、L2间有一不导轨所在平面垂直的匀强磁场B=3T，磁场区域的高度为d=0.8m。导体棒a的质量ma=0.18kg、电阻Ra=6Ω；导体棒b的质量mb=0.18kg、电阻Rb=3Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动。若b棒能匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为g=10m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终不导轨垂直且不导轨接触良好。求：（1）b棒匀速穿过磁场区域时的速度大小vb；（2）M点和N点相距的高度h；（3）a棒穿过磁场区域时的过程中，电阻R产生的热量Q。14．（16分）如图所示，在空间坐标系区域中有竖直向上的匀强电场E1，在一、四象限的正方形区域CDEF内有方向如图所示的正交的匀强电场E2和匀强磁场B。已知CD=2L，OC=L，E2=4E1。在x轴上有一质量为m、电量为+q的金属a球以速度v0沿x轴向右匀速运动，并与静止在坐标原点O处用绝缘细支柱支撑的（支柱与b球不粘连、无摩擦）质量为2m、不带电金属b球发生完全弹性碰撞。若a、b球体积大小、材料相同且都可视为点电荷，碰后电荷总量均分，重力加速为g，不计a、b球间的静电力，不计a、b球产生的场对电场、磁场的影响。求：(1)碰撞后，a、b球的速度va、vb的大小；(2)碰撞后，a球经时间运动到某点P的位置坐标（xp，yp）；(3)碰撞后要使b球从CD边界射出，磁感应强度B的取值范围。15．（12分）如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带正电的粒子质量为m带电量为q以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP之间的距离为d．求：（1）电场强度E的大小；（2）带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间

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、C【解析】惯性与质量有关，与其他因素无关；结合速度时间公式求出下落的速度，根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率【详解】铅球下落过程中，加速度为向下的g，为完全失重，因惯性只与质量有关，则物体的惯性不变，选项AB错误；下落1s的速度v=gt=10m/s，则重力的瞬时功率：P=mgv=100W，选项C正确，D错误；故选C.2、D【解析】A．液滴受向下的重力和向上的电场力而平衡，因上极板带正电，可知液滴带负电，选项A错误；B．当保持开关S闭合，则两极板间的电压不变。若减小两板间的距离，则根据因此两板间的电场强度增加，所以电场力大于重力，出现液滴向上运动。故B错误；CD．当断开开关S，则两极板间的电量不变。若改变两板间的距离，则根据，以及可得所以两板间场强与两板间距无关，即无论增大还是减小两板距离，两板间的电场强度都不变，因此电场力仍等于重力，则液滴仍处于静止状态。故C错误，D正确；故选D。3、D【解析】导体中电流I的表达式I=nqSv，式子中的v是自由电荷定向移动的速率；ABC错误；D正确。故选D。4、A【解析】若磁感应强度竖直向上，根据左手定则可知安培力水平向右，根据平衡条件若磁感应强度垂直斜面向上，根据左手定则可知安培力沿斜面向上，根据平衡条件则A正确，BCD错误。故选A。5、D【解析】由焦耳定律可知，电阻相同，电流变为原来的两倍，相同的时间内产生的热量变为原来的4倍即4QA．2Q与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．4Q与分析相符，故D正确6、D【解析】AB.t=0时，雨滴由静止开始下落，v=0，所受空气阻力f=kr2υ2=0，则此时雨滴只受重力，加速度为g，随着雨滴速度增大，所受空气阻力增大，根据牛顿第二定律mg-f=ma，则加速度减小，即雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，当最后f=kr2υ2=mg时，加速度减小到零，速度再不变，雨滴匀速，故AB正确；CD.当最后匀速运动时有kr2υ02=mg=ρgπr3，可得最大速率与成正比，υ02∝r，故C正确，D错误；本题选错误的，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、BD【解析】带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒合力只表现为洛伦兹力才能做圆周运动，故粒子所受电场力向上，微粒带正电，微粒的洛伦兹力方向要指向圆心，由左手定则判断运动方向为逆时针，由mg=qE可得，故A错误，B正确；洛伦兹力不做功，但电场力做功，故机械能不守恒，故C错误；由于合外力做功等于零，根据动能定理，小球在运动过程中动能不变，故D正确；故选BD【点睛】物体做匀速圆周运动的条件是物体受到的合力大小不变，方向时刻指向圆心，带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒才能做匀速圆周运动，否则不能8、AB【解析】根据左手定则，判断出安培力的方向，对物体受力分析，根据物体的受力的情况判断杆是否要受到摩擦力的作用，即可判断摩擦力是否是零【详解】杆受到向下的重力，水平向右的安培力，和垂直于斜面的支持力的作用，在这三个力的作用下，可以处于平衡状态，摩擦力可以为零，故A正确；杆受重力、竖直向上的安培力，在这两个力的作用下，可以处于平衡状态，故摩擦力可能为零，故B正确；杆受到的重力竖直向下，安培力竖直向下，支持力，杆要静止的话，必定要受到沿斜面向上的摩擦力的作用，摩擦力不可能为零，故C错误；杆受到的重力竖直向下，安培力水平向左，支持力，杆要静止，必有摩擦力，故D错误．所以AB正确，CD错误9、BC【解析】A．根据，可得粒子获得的最大动能为所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，故A错误；B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确；C．速度选择器不能判断带电粒子的电性，不管是正电，还是负电只要速度满足Eq＝qvB，即，粒子就能匀速通过速度选择器，故C正确；D．线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。故选BC。10、ABD【解析】画轨迹草图如图所示，由图可知粒子在圆形磁场中的轨迹长度(或轨迹对应的圆心角)不会大于在正方形磁场中的，故ABD正确，C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.（1）②.（2）0.5【解析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小，由此列方程求解【详解】（1）设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为m1，右盘的质量为m2，则由等臂天平的平衡条件，有：m1g=m2g-nBIL电流方向改变之后，同理可得：（m+m1）g=m2g+nBIL两式相减得：（2）带入数据：；12、①.②.左③.④.先不变，后逐渐增大⑤.增大⑥.14.6Ω【解析】掌握“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，尤其是对于实验的重要步骤，以及对伏安特性曲线的理解和应用。【详解】(1)[1]与实物电路相对应的电路图如图所示(2)[2]为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端；[3]根据表格中的数据，画出小灯泡的I-U图线如图所示(3)[4]从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大；[5]图线表明导体的电阻随温度的升高而增大；[6]根据I-U图线可得电压时，，所以小灯泡正常工作时电阻约为。【点睛】本题考查对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的理解。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）4m/s（2）1m（3）0.144J【解析】（1）设b切割磁感线时，总电阻R1=5Ω，速度为vb，b棒穿过磁场过程可