2025届四川省眉山市青神中学物理高二第一学期期末检测模拟试题含解析

2025届四川省眉山市青神中学物理高二第一学期期末检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、现有四条完全相同的垂直于纸面放置的平行长直导线，横截面分别位于一正方形abcd的四个顶点上，内部分别通有方向垂直于纸面向里，大小为，，，的恒定电流．已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为，式中常量，I为电流强度，r为距导线的距离．若电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小及方向为（忽略电流间的相互作用）（）A.，方向指向ad中点 B.，方向指向ab中点C.10B，方向垂直于纸面向里 D.10B，方向垂直于纸面向外2、下列各组物理量中，都是矢量的是（）A.位移、时间、质量 B.速度、加速度、力C.路程、时间、位移 D.加速度、路程、速度3、如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐标原点O处的电势为2V，a点的坐标为（0，4），电势为8V，b点的坐标为（3，0），电势为8V，则电场强度的大小为A.250V/m B.200V/mC.150V/m D.120V/m4、已知两分力F1、F2的合力为F，则下列说法正确的是A.合力F一定大于分力F1 B.合力F一定大于分力F2C.合力F只与分力F1和F2的大小有关 D.合力F与分力F1和F2的大小及方向都有关5、在电场中A点，先后放入q1、q2两个点电荷（q1＞q2），点电荷所受到的电场力分别为F1、F2，两次测得该点的电场强度分别为E1、E2，则（）A.F1=F2，E1=E2 B.F1>F2，E1=E2C.F1>F2，E1>E2 D.F1<F2，E1<E26、真空中三个点电荷位于一条直线上，都只在电场力下处于静止，其中两个电荷停在M、N两点，所带电量如图所示，关于第三个电荷的电性和所停的位置，下列说法正确的是（）A.为正电荷，可能停在A处B.为正电荷，可能停在B处C.为负电荷，可能停在B处D.为负电荷，可能停在C处二、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、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法正确的是（）A.质子从磁场中获得能量B.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加C.质子的最大速度不超过2πRfD.质子的最大动能为8、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为9、如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b（b＞3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场．此过程中v﹣t图象如图b所示，则（）A.t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B.在t0时刻线框的速度为C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb10、如图所示，开关闭合的通电螺线管轴线正右侧用绝缘细线悬挂一线圈A，正上方用绝缘细线悬挂一垂直纸面的导线B，现给A、B通入图示方向的电流，不记A、B间的相互作用，下列说法正确的是（）A.通电后A线圈靠近螺线管B.通电后A线圈远离螺线管C.通电后悬挂B的绝缘细线拉力相比没通电流时的拉力大D.通电后悬挂B的绝缘细线拉力相比没通电流时的拉力小三、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）某学生用如图甲所示的电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab（电阻约10Ω，允许流过的最大电流0.8A），稳恒电源E（电源输出电压恒为12V），电压表V（量程为3V，内阻约为5kΩ），保护电阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。实验时的主要步骤如下：Ⅰ用刻度尺量出导线ab的长度L，用螺旋测微器测出导线的直径d；Ⅱ按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好；Ⅲ闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U；Ⅳ描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d=______mm；②如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选______；③根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ=______（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）。12．（12分）某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=________m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为____________________m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，在竖直面内有一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处在水平向右的匀强电场中，小球静止在B点，且细线与竖直方向夹角为θ。突然在竖直面内给小球一垂直细绳OB斜向下的初速度，测得小球在A点（A、B两点关于O点对称）时绳子的拉力大小等于（g为重力加速度）。求：(1)该匀强电场的电场强度的大小；(2)小球在A点的速度大小。14．（16分）如图（a）所示，足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.90kg，电阻r=0.50Ω，重物的质量M=1.50kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑距离与时间的关系图像如图（b）所示，不计导轨电阻，g=10m/s2。求：（1）t=0时刻金属棒的加速度；（2）求磁感应强度B的大小以及在1.2s内通过电阻R的电荷量；（3）在1.2s内电阻R产生的热量。15．（12分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度为ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω，求：(答案可以保留根号和π)(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置转过60˚角的过程中产生的平均感应电动势；(3)交流电电压表的示数；(4)转动一周外力所做的功；(5)由图示位置转过60˚角过程通过R的电荷量为多少?

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、A【解析】假设，则根据矢量的合成法则，可知，四棒在O点产生的磁场为零；而如今，，，，的恒定电流，且电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，由右手螺旋定则可知，方向O指向b；根据矢量的合成法则可知，由a、c两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，方向O指向d；而根据矢量的合成法则可知，b、d两棒产生的磁场方向：O指向a；所以再由矢量合成法则可知，a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向：由O点指向ad中点，根据磁感应强度大小为，a、c两棒产生的磁场大小为2B，同理b、d两棒产生的磁场也为2B，则合磁场大小为A正确，BCD错误。故选A。2、B【解析】矢量既有大小又有方向，标量只有大小无方向，据此判断【详解】位移、速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间、质量、路程只有大小无方向，是标量；故选B.3、A【解析】由题意可得a、b两点的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于ab，过o点做ab的垂线相交ab于c点，由几何关系得：，得∠b=53°；oc=ob•sin∠b=0．03×sin53°=2．4×10-2mco间的电势差为：U=8V-2V=6V；则电场强度为：，故A正确考点：电势及电势差4、D【解析】由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故AB错误．根据平行四边形定则可知，合力F与分力F1和F2的大小及方向都有关，故C错误，D正确5、B【解析】在电场中的同一点，电场强度相同，与所放的电荷无关，所以E1=E2，根据F=qE知，q1＞q2，则F1＞F2，故B正确，ACD错误．故选B6、D【解析】三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果【详解】三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以第三个电荷必须为负电，在N的右侧【点睛】我们可以去尝试假设第三个电荷带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态．不行再继续判断二、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】洛伦兹力对质子不做功，电场力对质子能做功，可知质子从电场中获得能量，选项A错误；质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则．所以最大速度不超过2πfR．故C正确．，则质子的最大动能，与电压无关，故D正确，B错误；故选CD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器的原理以及电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关8、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，D正确9、BD【解析】A.t＝0时，MN边切割磁感线相当于电源，线框右侧边MN的两端电压为外电压，感应电动势：E＝Bav0外电压U外EBav0，故A项不合题意.B.根据图象可知在t0～3t0时间内，线框做匀加速直线运动，合力等于F，则在t0时刻线框的速度为v＝v0-a•2t0＝v0故B项符合题意.C.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，故C项不合题意.D.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.线框在位置1和位置2时的速度相等，从位置1到位置2过程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，故D项符合题意.10、AC【解析】根据右手螺旋法则判断螺线管和A中的磁场方向；根据左手定则判断直导线B的受力方向，从而判断细线拉力的变化.【详解】由右手螺旋法则可知，螺旋管的左端为N极，右端为S极；A的左端为N极，右端为S极，则A线圈靠近螺线管，选项A正确，B错误；由左手定则可知直导线B受向下的安培力，则通电后悬挂B的绝缘细线拉力相比没通电流时的拉力大，选项C正确，D错误；故选AC.【点睛】此题考查左手定则和右手定则，熟记其内容并熟练应用左右手定则是关键，牢记“左力右电”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、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋测微器读数为；②[2]由图中可知，加在ab上的电压最大为3V，故电路中最大电流约为故总电阻最小为故保护电阻应该选择R2；③[3]电压表示数为故图像的斜率为又解得12、①.10②.y=﹣0.03sin5πt【解析】由题意得：，得该波的周期为T=0.4s，由图知波长为，则波速为，横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为【点睛】本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同，来确定波的周期四、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)；(2)【解析】(1)小球静止在点时，如图所示小球受到的重力、电场力和绳子拉力的合力为零，有解得(2)小球所受的重力和电场力均为恒力，二力的合力为重力场和电场的叠加场为等效重力场，为等效重力，小球在叠加场中的等效重力加速度其方向与同向，因此，点为等效最低点，点为等效最高点，小球在点速度最小，设为，此时细线的拉力为，则解得14、（1）a=4.375m/s2；（2）T，C；（3）QR=9.45J【解析】(1)对金属棒和重物整体Mg-mgsinθ=