山西省忻州巿第一中学2025届高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

山西省忻州巿第一中学2025届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、第七届中国（上海）国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则A.油滴带正电B.油滴带电荷量为C.电容器的电容为D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动2、如图，a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。则置于正方形中心O点的小磁针N极指向是A.沿O到a方向B.沿O到b方向C.沿O到c方向D.沿O到d方向3、在静电场中，下列有关电场与电势的说法正确的是（）A.电场线越密的地方，电场强度越强，电势也越高B.电场线越密的地方，电场强度越弱，电势也越低C.沿着电场线的方向，电势越低D.沿着电场线的方向，电场强度越弱4、直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20V，理想电流表的示数是1.0A，限流电阻R=5.0Ω，则可知（）A.电动机的机械功率是20W B.电阻R消耗的电功率是5WC.电动机线圈的电阻是20Ω D.电动机产生的电热功率是20W5、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（）A.导电圆环所受安培力方向竖直向下B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR6、电动势为E、内阻为r的电源与电阻箱Rx、阻值为2r的定值电阻R连接成如图所示的电路，闭合开关S，调节电阻箱Rx，下列说法正确的是（）A.当Rx=r时，电源的输出功率最大，最大值为B.当Rx=0时，电源内阻消耗的电功率最大，最大值为C.随电阻箱Rx阻值的增大，电源的效率先增大后减小D.当Rx=2r时，电阻箱消耗的功率最大，最大值为二、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、一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是()A.电动机所消耗的电功率为IUB.t秒内所产生的电热为IUtC.t秒内所产生的电热为I2RtD.t秒内所产生的机械能为IUt－I2Rt8、在真空中，电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P，P点与q1的距离为r，把一个电量为q2的检验电荷放在P点，它受的静电力为F，则q1在P点产生的电场的电场强度的大小等于（）A. B.C. D.9、如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（）A.三个小球到达正极板时的动能关系是：B.三个小球在电场中运动的时间C.三个小球在电场中运动的加速度关系是：D.落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电10、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点时，将沿原曲线返回A点三、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）有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________mm。然后利用伏安法测量该物体的小电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________V，流过该物体的电流为I＝________A。12．（12分）图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三点，在这三点中，电场最强的是_______点，电场最弱的是_________点．若该电场是由一个点电荷激发的，那么这个点电荷带_______电，它位于图中的_________侧（填“左”或“右”）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）一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标的M点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上N点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为60°，如图所示。求：(1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子从M点运动到N点的时间；14．（16分）如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：小球所受电场力F的大小小球的质量m剪断细线后，小球将做何种运动，并说明依据15．（12分）在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10-5J；将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10-5J．则：（1）若将此电荷从A点移到C点，电荷的电势能变化多少？AC间的电势差为多少？（2）若A点的电势为零，则B、C两点的电势分别为多少？

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】A．带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，选项A错误；B．由场强与电势差关系可知，mg＝Eq＝q解得q＝选项B错误；C．由题意知，电容器带电荷量Q＝kq＝由电容的定义式知，C＝＝选项C正确；D．电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N板向下移动，板间距离变大，F电＝q，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，选项D错误2、C【解析】根据题意，由右手螺旋定则，则有a与c导线电流在O点产生磁场正好相互抵消，则由b导线产生磁场，由右手螺旋定则，得磁场方向水平向右。置于O点的小磁针N极指向磁场的方向，所以小磁针N极指向沿O到c方向。A.沿O到a方向。与上述结论不符，故A错误；B.沿O到b方向。与上述结论不符，故B错误；C.沿O到c方向。与上述结论相符，故C正确；D.沿O到d方向。与上述结论不符，故D错误。故选：C3、C【解析】AB、电场线越密的地方，电场强度越强，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故A、B错误；C、沿着电场线的方向，电势降低，电势越来越小，故C正确；D、电场线疏密表示电场强度的相对大小，沿电场线方向场强不一定减小，故D错误；故选C4、B【解析】电动机消耗的总功率为：P="IU=20"W，选项AD错误；电阻R消耗的电功率为PR=125W="5"W，选项B正确；电动机不是纯电阻电路，故不适用欧姆定律，故电动机线圈的电阻，电动机产生的电热功率不是20W选项CD错误；故选B5、B【解析】先据矢量的分解将磁感应强度分解为水平方向和顺直方向；由左手定则判断环所受安培力方向，由安培力公式求出环所受安培力大小.【详解】A、B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故A错误，B正确；C、D、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，那么水平磁场对电流的安培力F＝B水平I•2πR＝2πBIRsinθ，故C，D错误；故选B.【点睛】考查左手定则的内容，利用左手定则判断出安培力的方向，掌握安培力表达式，及理解力的分解法则，注意立体图转化为平面图.6、B【解析】A．当电源的外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大，则当Rx=2r时，外电阻为r，此时电源输出功率最大，选项A错误；B．当电源中电流最大时，内阻消耗的功率最大，即当Rx=0时，电路中总电阻最小，总电流最大，电源内阻消耗的电功率最大，最大值为选项B正确；C．电源的效率则随着Rx增大，则R外增大，电源的效率变大，选项C错误；D．将电阻R等效为电源的内阻，则，则当电阻箱的电阻等于电源的等效内阻时，电阻箱消耗的功率最大，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、ACD【解析】A．电动机所消耗的电功率P=UI故A正确；B．电动机工作时消耗的电能大部分转化为机械能，所以t秒内所产生的电热小于UIt，故B错误；C．I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为Q=I2Rt故C正确；D．t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械能为W=UIt-I2Rt故D正确。故选ACD。8、BC【解析】AB．根据场强定义式得故A错误，B正确；CD．根据点电荷周围场强公式得故C正确，D错误。故选BC。9、BC【解析】由图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：由图可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：所以落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球A、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多，动能最大；带正电小球合力最小为，做功最少，动能最小．即：，故A错误；B、根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，根据，，得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，故，B正确；CD、根据运动轨迹，结合受力分析可以判断，落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球，故，，，因，故，C正确，D错误；故选BC【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析10、ABC【解析】A．从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，由此可知粒子带正电，故A正确；B．洛伦兹力总与速度方向垂直，因而洛伦兹力不做功。电场力做功等于动能的变化量，而离子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零，这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度，故B正确；C．C点是最低点，从A到C运动过程中电场力做正功。设电场强度为E，离子带电量为q，A到C的垂直距离为d，离子在C点时的速度为v，根据动能定理可知离子在C点时速度最大，故C正确；D．只要将离子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场，离子将重复ACB的运动，向右运动，不会返回，故D错误。故选ABC。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、①.30.50mm②.2.25V③.0.42A【解析】[1]．游标卡尺主尺上读的毫米数为30mm，游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐，由于游标卡尺是20分度的，所以读数为30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。[2]．电压表应选用0～3V量程，最小分度为0.1V，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.25V；[3]．电流表应选用0～0.6A量程，最小分度为0.02A，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.42A。12、(1).c(2).a(3).负(4).右【解析】如图，C处电场线最密，电场强度最大，电场最强，电场最弱的