北京市首师大附中2025届物理高二上期末联考模拟试题含解析

北京市首师大附中2025届物理高二上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、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献．下列描述中符合物理学史实的是（）A.安培发现了电流的磁效应B.奥斯特通过实验测定了磁场对电流的作用力C.库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律D.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律2、火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A.I变大，U变大 B.I变大，U变小C.I变小，U变大 D.I变小，U变小3、某人造地球卫星由于空气阻力作用轨道半径逐渐减小，在高度逐渐降低的过程中，关于该人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.动能逐渐减小 B.加速度逐渐减小C.加速度逐渐增大 D.角速变逐渐减小4、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．下面四个物理量哪一个不是比值定义式：A.电流 B.磁感应强度C.电场强度 D.电阻5、面积是0.50m2导线环，处于磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于（）A.2.5×10-2WbB.1.5×10-2WbC.1.0×10-2WbD.4.0×10-2Wb6、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点电势差是()A.Uab＝0.1V B.Uab＝－0.1VC.Uab＝0.2V D.Uab＝－0.2V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，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若A.金属环向左侧直导线靠近，穿过环的磁通量增加B.金属环向右侧直导线靠近，穿过环的磁通量减小C.金属环向上运动，环上无感应电流D.金属环向下运动，环上的感应电流方向为顺时针方向8、如图所示，一匀强电场的电场线平行于xOy平面，电场强度大小为E，xOy平面上有一椭圆，椭圆的长轴在x轴上，E、F两点为椭圆的两个焦点，AB是椭圆的短轴，椭圆的一端过O点，则下列说法正确的是()A.在椭圆上，O、C两点间电势差一定最大B.在椭圆上，A、B两点间电势差可能最大C.一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点，电场力做功可能为零D.一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点，电场力做功一定相同9、如图所示，矩形线圈abed在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时A.线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流，且均为0B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势等于绕P2转动时产生的感应电动势C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a-b-c-dD.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力10、如图所示，在水平通电直导线正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（）A.圆环中将有感应电流产生B.圆环能滑到轨道左侧与P点等高处C.圆环最终停到轨道最低点D.圆环将会在轨道上永远滑动下去三、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）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为30kΩ，电压表的内阻约为10kΩ，电流表的内阻约为500Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，则图_____（填甲或乙）更接近待测电阻的真实值，且测量值_____（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。12．（12分）小明准备测绘标有“5V、0.5A”小灯泡伏安特性曲线，所用实验器材如下：A.电源E(（6V，内阻不计）B.电压表V（(5V，内阻约）C.电流表A（0.6A，内阻约0.3）D.滑动变阻器R（）)E.开关及导线若干（1）如图甲是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线完成图甲电路的连线______；（2）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于___端（选填“A”或“B”）（3）实验中测出8组对应的数据，并在图乙坐标中描出相应的点，请在图乙中做出小灯泡的伏安特性曲线____；（4）根据实验曲线可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而___填（“增大”、“不变”或“减小”）；若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，灯泡的电功率约为___W。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，有一对长4cm的平行金属板，相距3cm倾斜放置与水平面成37°角，两板间加上50V电压，有一带电粒子质量为4×10－8kg，以1m/s的速度自A板左边缘C水平进入电场，在电场中沿水平方向运动并恰好从B板边缘水平飞出，虚线为其运动轨迹，g＝10m/s2，sin37°＝0.6.求：(1)带电粒子所带电量；(2)带电粒子飞出电场时的速度。14．（16分）如图所示，已知电源电动势E＝5V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0～10Ω.求：（1）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？15．（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量为的导体棒ab放在金属导轨上，导体恰好静止，导体棒与金属导轨垂直，且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，导体棒受到的摩擦力的大小为，方向沿斜面向上，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小，已知，，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到安培力大小；（3）磁感应强度的大小和方向。

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】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A错误；安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，选项B错误；库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律，选项C正确；法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，选项D错误；故选C.2、D【解析】当传感器RT所在的位置出现火情时RT的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，路端电压变小，即报警器两端的电压U变小，R1两端电压变大，根据所以R2两端的电压变小，电流表示数变小，I变小。故选D。3、C【解析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期与轨道半径的表达式，进行讨论即可【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：，可得：，，，，可见当人造地球卫星轨道半径逐渐减小，即r减小时，v增大,动能增大，增大,增大,T减小；则C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】本题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论即可4、C【解析】依据各个物理量的定义可判定对应的表达式是不是定义式，明确比值定义法的性质及其特点进行作答【详解】A、电流强度为通过导体横截面的电流与所用时间的比值，I与q和t无关，只与它们的比值有关，故A属于比值定义式；B、磁感应强度为电流元IL（磁荷）在磁场中受到的磁场力F与IL的比值，B和F无关，B与IL无关，故B属于比值定义式；C、电场强度为试探电荷在电场中受到的电场力F和其自身电荷量的比值，即．E跟F和q不能讨论正反比关系，所以C中关于电场强度的表达式不是定义式，它是点电荷的场强公式，属于决定式；D、电阻，电阻与导体两端得电压、流过导体的电流都无关；属于比值定义式故本题选C【点睛】关于定义式的判定，要从这个物理量的定义来做判定，一个物理量一般分定义式和决定式，注意分清5、C【解析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：，故选项C正确，选项ABD错误【点睛】本题关键记住磁通量的计算公式Φ=BS，在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，当线圈与磁场成θ角时，磁通量6、B【解析】由于磁场是均匀增强的，而原磁场的方向垂直纸面向里，所以由楞次定律可知，线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的，再由右手定则可知，线圈中的电流方向沿逆时针方向，故电流由b向右再回到a点，可见，ab间的电势差是负值，所以AC错误；线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V，又因为ab两点正好在线圈的中点上，所分的线圈的两侧电阻相等，故Uab=－E/2=－0.2V/2=﹣0.1V，选项B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】由题中“一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内”可知，本题考查闭合线圈磁通量变化以及感应电流方向，根据楞次定律和通电导线磁场分布规律可分析本题【详解】AB、根据通电导线磁场分布规律可知，在两根通电导线中间，及分布垂直纸面向外的磁场也分布垂直纸面向里的磁场，并且在中间位置，磁通量为零，因此金属环无论向左向右移动，磁通量均增加，故A正确B错误；CD、因为金属环内磁通量为零，根据对称性，金属环上下移动磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，无感应电流产生，故C正确D错误8、BCD【解析】由于匀强电场方向平行于坐标平面，当电场方向平行于y轴时，O、C间的电势差为零，A、B间的电势差最大，B项正确，A项错误；如果电场方向平行于y轴，则E、F两点电势相等，则一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点，电场力做功为零，C项正确；由于O、A连线平行于B、C连线，且长度相等，因此在匀强电场中，O、A间的电势差和B、C间的电势差相等，一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点，电场力做功一定相同，D项正确9、BD【解析】AB．根据交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值Em=NBSω，当线圈平面转到与磁场方向平行时，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势最大，由于两次转动的角速度相同，线框面积相同，则它们产生的最大值相同，因此线圈绕P1转动时的电动势等于绕P2转动时的电动势，根据欧姆定律可知，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，此时感应电流最大，不为0，故A错误，B正确。

C．对cd边由右手定则可得，在图示位置时，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b，故C错误。

D．当线圈平面转到与磁场方向平行时，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，而安培力F=BIL，则线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力，故D正确。故选BD。10、AC【解析】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故能判断圆环中是否有感应电流【详解】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小，故有感应电流产生，故A正确；因为圆环在上滑的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到左侧与P点等高处，故B错误；整个过程重力势能转化为电能，故小球最终停在最低点，不会在轨道上永远滑动下去，故C正确，D错误；故选AC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.甲②.大于【解析】[1]由于待测电阻满足所以电流表应用内接法，即Rx更接近真实值，故应选甲图[2]根据串并联规律可知，采用内接法时真实值应为即测量值大于真实值12、①.②.A③.④.增大⑤.0.43W（0.38W0.48W）均可【解析】(1)[1]因灯泡电阻约为所以电流表应用外接法，由于实验中测量范围较大，所以滑动变阻器应用分压式，所以电路连接如图(2)[2]为了保护用电器，开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于A端；(3)[3]用平滑曲线将各点连接，偏离曲线较远的点删去，如图：(4)[4]U－I图像中曲线上各点与原点的连线的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而增大；[5]若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，将定值电阻与电源看成等效电源，则有将此图线画入灯泡的伏安曲线中