2025届百校大联考全国名校联盟物理高二上期末考试模拟试题含解析

2025届百校大联考全国名校联盟物理高二上期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的极正对．在两磁铁竖直对称轴上的点固定一垂直于纸面的长直导线，并通以垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，则（）A.导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右B.导线受到的安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左C.导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右D.导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零2、如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为；B为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于点O，当电磁铁通电时，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（）A. B.C. D.3、下列说法不正确的是（）A.牛顿定律适用于宏观、低速、弱作用力领域B.17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律C.牛顿巧妙的利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/KgD.一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量4、如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P滑到A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值，若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于电阻阻值R0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，其比例系数为k，所称重物的重量G与电流大小I的关系为A.G＝2kL＋ B.G＝2kL－C.G＝＋kL D.G＝kIL5、如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是()A.向上平移 B.向右平移C.向左平移 D.以ab为轴转动6、如图1，AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点由静止自由释放，沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所2示，则A、B两点场强大小和电势高低关系是（）A.EA＜EB；φA＜φB B.EA＜EB；φA＞φBC.EA＞EB；φA＜φB D.EA＞EB；φA＞φB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，在边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（）A.粒子带负电B.粒子做圆周运动的半径为C.粒子的电量为D.粒子在磁场中运动的时间为8、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少9、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，粒子在D形盒的中心由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场。设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，忽略粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是（）A.交变电场的周期应为TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大10、如图所示，在一个半径为R的圆形区坡内存在微感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的正粒子，从A点沿与AO夹角的方向射入匀强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场．若粒子在运动过程中只受磁场力作用，则A.粒子运动的轨道半径B.粒子在磁场区域内运动的时间C.粒子的初速度的D.若仅改变初速度的方向，该粒子仍能从B点飞出磁场区域三、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）如图所示，两根靠得很近的平行长直导线①、②，分别通以向上的电流I1、I2，且I1>I2，导线①、②受到的安培力大小分别为F1和F2，则F1______F2（选填“>”、“<”或“=”）；导线①受到的安培力F1的方向为___________12．（12分）某同学用如图甲所示的电路测量一电池的电动势和内阻．已知该待测电池的电动势约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA；电阻箱R的最大阻值为999.9Ω，定值电阻R1的阻值为200Ω（1）某次测量时，电压表和电阻箱的示数分别如图乙、丙所示，其读数分别为________V和_________Ω（2）选择定值电阻R1时，实验小组发现电阻的额定功率有以下几种规格：A．WB．WC．1W应选___（选填“A”“B”或“C”）规格的定值电阻，依据是____________________（3）根据实验测得的多组电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，以为纵坐标，为横坐标，作—图线如图丁所示．根据图线可求得待测电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．（均保留两位有效数字）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）如图甲所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；y轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0已知，磁场方向垂直纸面向里为正．t＝0时刻，从x轴上的P点无初速度释放一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，粒子重力不计．粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等．求：(1)粒子第一次经过O点的速度；(2)粒子第一次进入磁场与第二次进入磁场的半径之比14．（16分）如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合．当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率15．（12分）如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt．求：（1）线框中的电流强度为多大？（2）t时刻线框受的安培力多大？

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】AB.做出两磁铁的磁场经过C点的磁感线，并标出两磁场在C点的磁场方向，由矢量合成可知，合磁场的方向竖直向上根据左手定则可知，导线受到的安培力水平向右，A、B不符合题意；CD.根据牛顿第三定律可知，木板和磁铁组成的整体受到通电导线对它们水平向左的作用力，因此木板受到地面的摩擦力的方向水平向右，C符合题意，D不符合题意；2、D【解析】当电磁铁通电前，绳的拉力为，当电磁铁通电后，铁块被吸引上升，做变加速运动，且越靠近电磁铁，吸力越大，加速度越大。对A、B、C组成的系统，当铁块加速上升时，系统整体的重心加速上移，系统处于超重状态，故轻绳的拉力大于。故选D。3、C【解析】牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，A正确；根据牛顿对万有引力的研究史，B正确；卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg，C错误；由万有引力公式，，D正确；4、A【解析】由于滑片P的移动,所以接入电路的电阻随重物的增加而减小,设所称重物的重力为G时,弹簧压缩x(AP=x),则电路中的总电阻为R0+R0,由欧姆定律可得E=I(R0+R0),①由胡克定律得G=kx②由①②两式解得G=2kL-,故选项A正确.5、A【解析】导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，线圈向上移动时，穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D错误．所以A正确，BCD错误6、D【解析】从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况解：从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故A点的电场强度较大，故EA＞EB；正电荷受到的电场力与场强方向相同，故场强向右，沿场强方向，电势变小，故A点电势较大，即φA＞φB；故选D【点评】本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小二、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、AB【解析】A．由题意可知，粒子离开磁场时的速度方向与平行，则粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力垂直于向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：故B正确；C．洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：故C错误；D．粒子转过圆心角：粒子做圆周运动的周期：粒子在磁场中的运动时间：故D错误；故选AB。8、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题9、AD【解析】A．要使粒子能够在回旋加速器持续的加速，交变电场的周期应和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，A正确；BCD．粒子最终从D形盒中飞出，洛伦兹力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度与加速电压无关，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC错误，D正确。故选AD。10、AC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角．画出轨迹，由数学知识求出轨迹半径，再利用洛伦兹力提供向心力结合结合关系即可分析求解，利用周期公式结合粒子在磁场中转过的圆心角，求解粒子在磁场中运动的时间【详解】A、画出粒子轨迹示意图，如下图所示，因为粒子从B点沿与AO垂直方向离开磁场，故O´B与AO平行，又因为OAB与O´AB均为等腰三角形，可得：OAB=OBA=O´BA=O´AB，所以O´A与BO也平行，因为粒子速度方向偏转的角度为，故AO´B=，所以四边形OAO´B为两个等边三角形组成的菱形，故粒子运动的轨道半径r=R，故A正确B、粒子在磁场中运动的周期：T==，粒子在磁场中转过的圆心角=600，所以粒子在磁场中运动的时间为：t==，故B错误C、根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B=m，结合轨道半径r=R，联立可得粒子的初速度为：v0=，故C正确D、当入射粒子速度方向发生变化时，粒子运动的轨迹示意图如图所示，速度大小不变，粒子做圆周运动的半径不变，入射速度方向发生变化，粒子在圆周上的出射点也随之变化，所以若仅改变初速度的方向，该粒子将不能从B点飞出磁场区域，故D错误故选A、C【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间三、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.=②.向右【解析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等．由右手螺旋定则可知：由右手螺旋定则可知：在处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，所所受安培力向右12、①.8.2②.180.0③.C④.定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/4W⑤.9.3（9.1~9.5之间）⑥.51（49~53之间）【解析】(1)如图乙所示，电压表的示数为：8.2V，如图丙所示，电阻箱的阻值为：180.0；(2)定值电阻在电路中的最大功率为：，所以应选C，依据为定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/4W；(3)由实验原理变形得：，由图象