2025届湖南省衡阳市衡阳县第四中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2025届湖南省衡阳市衡阳县第四中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题注意事项：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、将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图像如图所示，以下判断正确的是（）A.最后2s内货物只受重力作用B.前3s内货物处于超重状态C.货物前3s内的平均速度小于最后2s内的平均速度D.第3s末至第5s末过程中，货物的机械能守恒2、两个电量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，不计重力的影响，如图所示，则()A.a粒子带正电，b粒子带负电 B.两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝C.两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2 D.两粒子的速度之比va∶vb＝1∶23、如图所示，矩形区域MPQN长，宽，一质量为不计重力、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度水平向右射出，若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子均能击中Q点，则电场强度E的大小与磁感应强度B的大小的比值为A. B.C. D.4、有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向西，它受到地磁场的作用力方向为（）A.向东 B.向西C.向上 D.向下5、如图所示，图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.05s时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中错误的是（）A.该简谐横波的波速为20m/sB.该简谐横波沿x轴正方向传播C.t=0.25s时质点Q的加速度大于质点P的加速度D.t=0.17s时质点Q的运动方向沿y轴正方向6、用轻小物体甲、乙靠近带负电的轻小物体丙,结果甲被丙吸引,乙被丙推开,由此可确定()A.甲带正电 B.甲带负电C.乙带负电 D.乙带正电二、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，同一竖直面内的正方形导线框的边长均为，电阻均为，质量分别为和．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框的上边与匀强磁场的下边界重合，线框的下边到匀强磁场的上边界的距离为．现将系统由静止释放，当线框全部进入磁场时，两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则A.两个线框匀速运动时的速度大小为B.线框从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间C.从开始运动到线框全部进入磁场的过程中，线框所产生的焦耳热为D.从开始运动到线框全部进入磁场过程中，两线框共克服安培力做功为8、如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有A.组成A束和B束的离子都带正电B.组成A束和B束离子质量一定相同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里9、如图所示，三个重力不计完全相同的粒子a、b、c，同时从同一点沿水平方向飞入竖直偏转电场，出现了如图所示的轨迹，下列判断正确的是（不计a、b、c之间的相互作用）A.刚进电场时b、c的速度相同，a的速度最小B.在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上C.b和c同时飞离电场D.它们在电场运动的全过程中，动能的增加量c最小，a和b一样大10、嫦娥四号月球探测器于2018年12月12日成功到达预定环月轨道，并于2019年1月3日成功在月球背面预定着陆区实现软着陆，第一次为人类拨开了古老月背的神秘面纱。嫦娥四号月球探测器质量为m，其环月近地飞行可视为圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则嫦娥四号月球探测器环月飞行时的（）A.角速度ω＝ B.线速度v＝C.运行周期T＝2π D.向心加速度an＝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）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材甲同学按电路图1进行测量实验，其中R2为保护电阻①请用笔画线代替导线在图2中完成电路的连接_____________②由电压表读数U和电流表的读数I，画出U—I图线如图3所示，可得电源的电动势E=_________V，内阻r=_______Ω12．（12分）某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则：刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、木板实验方案如下：①将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连，测出橡皮筋的原长；②将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上的M点，在橡皮筋的中点O再用细线系重物，自然下垂，如图甲所示③将橡皮筋的另一端细线固定在竖直板上的N点，如图乙所示(1)为完成本实验，下列还必须测量的物理量为______．（填选项前字母）A、小重物的质量B、细绳的长度C、图甲中OM段橡皮筋的长度D、图乙中OM和ON段橡皮筋的长度(2)在完成本实验的过程中，必须注意的事项是______（填选项前字母）A、橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同B、图乙中M、N两点必须等高C、图乙中连接小重物的细绳必须在OM、ON夹角的平分线上D、记录图甲中O点的位置和OM的方向E、记录图乙中O点的位置和OM、ON的方向(3)钉子位置固定，若利用现有器材，改变条件，可采用的方法是__________________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，在xoy平面第一、二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从y轴上的M（0，-3a）点沿MP方向射入第四象限，速度大小为v，MP与y轴正向夹角θ=30°，一段时间后粒子从x轴上P点射入磁场，经磁场偏转从x轴上某点射出磁场后又恰好能运动到M点。已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，不计带电粒子的重力。(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)求粒子从M点射入第四象限到返回M点所经历的时间；(3)若粒子从x轴上某点射出磁场时立即在x轴下方再加一垂直于纸面向里的匀强磁场，为使粒子能再经过P点，试求x轴下方所加磁场的磁感应强度大小应满足的条件。14．（16分）如图所示，变压器原线圈1000匝，副线圈n2＝400匝，灯泡A标有“10V2W”，电动机D的线圈电阻为1，将交变电流加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求：（1）副线圈两端电压（有效值）；（2）电动机D的电功率15．（12分）如图所示，固定在水平绝缘平面上间距d=0.8m的足够长的平行金属导轨不计电阻，导轨左端连接一个规格为“3V，6W”的灯泡L；质量为m=0.5kg、导轨间电阻为r=0.5的金属棒放在导轨上，金属棒与导轨接触良好并与导轨垂直，整个装置放在磁感强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。金属棒与导轨间动摩擦因数=0.2，金属棒在水平恒力F作用下匀速运动时灯泡L恰好正常发光。g取10m/s2。求：(1)金属棒匀速运动的速度v；(2)恒力F的大小。

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、B【解析】A．图线斜率的物理意义为加速度，最后内的加速度大小所以最后内货物除了重力作用外还受到阻力作用，A错误；B．前3s内货物加速向上，处于超重状态，B正确；C．根据匀变速直线运动中某段时间内，平均速度等于中间时刻速度可知货物前3s内的平均速度等于最后2s内的平均速度，C错误；D．货物的机械能由动能和重力势能构成，第3s末至第5s末的过程中，货物的动能不变，图线和时间轴围成的面积为位移，根据图像可知货物的位移一直增大，选择货物起点为零势能面，根据可知货物的重力势能一直增加，则货物的机械能一直增加，D错误。故选B。2、C【解析】A．如图所示，由左手定则可判定：a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；B.由几何关系可得Ra∶Rb＝故B错误。C．两者运动时间相同，则由t＝Tb＝Ta可知，由可得，则＝＝故C正确。D．又由解得，则＝故D错误。故选C。3、B【解析】在电场中做类似平抛运动过程，根据分运动公式，有水平方向，竖直方向：，只有磁场时，做匀速圆周运动，轨迹如图所示：结合几何关系，有，解得，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，联立解得，故，B正确4、D【解析】因为赤道上空的地磁场由南向北，所以方向向东的电流受到地磁场的作用力的方向是向上的，选项C正确5、D【解析】A．该简谐横波的波长λ=4m，周期T=0.2s，则波速为选项A正确，不符合题意；B．由P点的振动图像可知，t=0.05s时刻，质点P在平衡位置向下振动，由波形图可知该简谐横波沿x轴正方向传播，选项B正确，不符合题意；C．t=0.25s时，也就是从图示时刻的波形再经过一个周期，则质点Q和P都回到原来的位置，则此时质点Q的加速度大于质点P的加速度，选项C正确，不符合题意；D．t=0.17s时，也就是从图示时刻再经过0.12s，质点Q的运动方向沿y轴负方向，选项D错误，符合题意；故选D。6、C【解析】用轻小物体甲、乙靠近带负电的轻小物体丙，丙被甲吸引，说明甲带正电或不带电；丙被乙推开，说明乙带负电．故ABD错误，C正确；故选C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、ABC【解析】当b刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，分别对两线框列平衡方程，可得线框受到安培力大小，继而求得感应电流大小，根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律可得系统匀速运动的速度大小，即可求得线框通过磁场的时间；当左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离时，两线框等高，根据能量守恒得系统机械能的减少等于产生的总焦耳热；根据功能关系求解两线框组成的系统克服安培力做的功；【详解】A、设两线框刚匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力为T，则对a有：，对b有：，，，联立解得：

，故A正确；B、线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，设线框a通过磁场的时间为t，则：，故B正确；C、从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在a匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系可得：，所以：，故C正确；D、设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动的距离，对这一过程，由能量守恒定律有：，解得：，故D错误；故选ABC8、ACD【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，利用圆周运动的相关知识进行求解即可；【详解】A、AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，故A正确；BC、经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定相同，故B错误，C正确；D、在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D正确【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论9、BD【解析】A．在垂直于电场方向即水平方向，三个粒子做匀速直线运动，则有：。因xc=xb，tc＜tb，则vc＞vb。根据ta=tb，xb＞xa．则vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故A错误。B．三个粒子的质量和电量都相同，则知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据y=at2，可知运动时间相等。故在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上；故B正确。C．b、c竖直方向上的位移不等，yc＜yb．根据y=at2，可知tc＜tb．故C错误。D．根据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能增加量相等。c电荷电场力做功最少，动能增加量最小。故D正确。故选BD。10、BC【解析】AB.对嫦娥四号，由万有引力提供向心力可得故嫦娥四号的角速度和线速度为由可得故A错误，B正确；C.由可得T＝2π故C正确；D.由可得故D错误；故选BC。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.如图所示：②.③.【解析】①根据原理图可得出实物图；②根据闭合电路欧姆定律进行分析，根据图象可得出电动势和内电阻；【详解】①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②根据闭合电路欧姆定律可得：则由数学规律可知，电动势，【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要求能明确实验原理，知道实验中电路结构的分析和闭合电路欧姆定律的应用，同时能结合图象进行分析求解12、①.CD②.E③.更换小重物【解析】(1)[1]A．设橡皮筋原长为，挂上小重物时OM长度为L1，根据胡克定律可以计算出重物的重力，所以没有必要测出小重物的质量，故A不符合题意；B．力的大小与细绳的长度无关，没有必要测出绳长，故B不符合题意；C．需要测图甲中OM段橡皮筋长度，从而表示出重物的重力，故C符合题意；D．测出图乙中OM和ON段橡皮筋的长度，才能根据胡克定律表示出两个分力的大小，故D符合题意。故选择CD选项。(2)[2]A．橡皮筋两端连接的细绳长度不会影响力的大小，没有必要相同，故A不符合题意；B．图乙中M、N两点不等高，也可验证力的平行四边形定则，故B不符合题意；C．图乙中连接小重物的细绳不在OM、ON夹角的平分线上，也可验证力的平行四边形定则，故C不符合题意；D．只要测出OM的长度即可，没有必要记录图甲中O点的位置和OM的方向，故D不符合题意；E．记录图乙中O点的位置和OM