北京市清华大学附中2025届物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

北京市清华大学附中2025届物理高二第一学期期末考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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，则穿过线圈的磁通量为A.0 B.BSC.BS D.2BS2、在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度大小为E，方向水平向右；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（）A.大小为2E，方向水平向右B.大小为E，方向水平向右C.大小为2E，方向水平向左D.大小为E，方向水平向左3、如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷．若将小环从图示位置由静止开始释放，在小环运动的过程中，说法正确的是A.小环的加速度的大小不断变化B.小环的速度将一直增大C.小环所受的洛伦兹力一直增大D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变4、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边△ABC的A和B处，如图所示。两通电导线各自在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0，则下列说法正确的是A.等边△ABC区域中（包括边界）没有磁感应强度为零的点B.在C处磁场的总磁感应强度方向垂直于AB连线向下C.在C处磁场的总磁感应强度大小是B0D.在C处磁场方向与AB连线的中垂线方向垂直5、下列属于防范静电的是()A.避雷针B.喷涂C.静电复印D.静电除尘6、如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架。图b为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（）A.B.C.D.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、水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程A.外力对棒所做功相等B.电流所做功相等C.通过ab棒的电荷量相等D.安培力对ab棒所做的功不相等8、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是（）A合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭D断开开关S切断电路时，A1、A2都要延迟一会再熄灭9、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10、如图所示，一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中（）A.电容器的电容变小B.电容器两极板间场强不变C.电容器两极板间电压增大D.电阻R中有从a流向b的电流三、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）根据所学知识完成实验：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为_________cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度过大．要较准确地测量该圆柱体电阻，接下来正确的操作步骤应是：_______________然后_______________，最后表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_______________Ω12．（12分）用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻Rx(大约100Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10mA，内阻约100Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40mA，内阻约40Ω)D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约5kΩ)E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)F．直流电源(输出电压4V，内阻不计)G．滑动变阻器R(阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A)H．开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选________(2)在方框内画出实验电路图_________，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些(3)用铅笔按电路图将实物图连线__________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，光滑平行的足够长金属导轨MN和PQ，间距L=0.5m，与水平面间的夹角α=，M、P间接有阻值R=4Ω的电阻；导轨所在空间有方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小B=l.0T的匀强磁场；质量m=2.0kg的金属杆垂直导轨放置且与导轨接触良好，平行于导轨向上的恒力F作用于杆的中点，正使杆沿导轨平面以v=8m/s的速度向上做匀速直线运动。除R外的其余电阻不计，重力加速度g=10m/s2。求：（1）杆中电流的方向和感应电动势的大小；（2）杆所受恒力F的大小。14．（16分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L＝1m，导轨间连接的定值电阻R＝3Ω，导轨上放一质量为m＝0.1kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨接触良好，杆的电阻r＝1Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度g取10m/s2．现让金属杆从AB水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响，求：（1）金属杆的最大速度；（2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝0.6J，此时金属棒下落的高度为多少？（3）达到最大速度后，为使ab棒中不产生感应电流，从该时刻开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？推导这种情况下B与t关系式15．（12分）如图所示，平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1＝0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1＝1.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内有一边界线OA，与y轴正方向间的夹角为45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.25T，边界线的下方有水平向右的匀强电场E2．一束电荷量q＝8.0×10－19C、质量m＝8.0×10－26kg的带正电粒子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到x轴上的C点．已知C的横坐标为xC＝0.6m，求：（1）粒子在平行板间运动的速度v大小；（2）粒子进入电场时速度的方向和电场强度E2的大小；（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使粒子都不能打到x轴上，磁感应强度的大小B2′应满足什么条件？

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】根据磁通量公式Φ＝BS，因为图中有效面积为S，所以B项正确2、B【解析】电场强度只与电场本身有关，与放入的试探电荷无关，所以电场强度不变，仍然大小为E，方向水平向右。故选B。3、A【解析】小球开始受到Q2对它的库仑力大于Q1对它的库仑力，所以先向左运动，运动的过程中受到洛伦兹力，通过受力情况，知小球向左先加速后减速到0．然后又返回．小球在水平方向上受到两个库仑力作用，在竖直方向上受洛伦兹力和杆子对球的弹力．根据受力情况知，小球向左先加速后减速到0．然后又返回．加速度的大小在变，速度的大小和方向都在变，知洛伦兹力的大小和方向都变化．小球的速度向左先增大后减小．故选A。4、D【解析】A．直导线A与B在AB连续的中点处，A与B产生的磁感应强度大小相等，方向相反，合磁感应强度是0，故A错误；BCD．根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度为方向水平向右，故BC错误；D正确。故选D。5、A【解析】A．避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故A正确；B．喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故B错误；C．复印机复印文件资料，属于静电利用，故C错误；D．静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电利用，D错误6、B【解析】金属杆切割磁感线产生感应电动势E=BLv电流安培力由图象可知，f∝t，则有v∝t，说明导体做匀加速运动，则有v=at由牛顿第二定律得解得故选B。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、AD【解析】A．根据动能定理可知两种情况下外力功都等于动能的变化量，因初状态和末状态相同，则合外力对棒做功相同，故A正确；BD．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系，当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能；所以导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故B错误、D正确.C．根据感应电荷量公式：x是ab棒滑行的位移大小，B、R、导体棒长度L相同，x越大，感应电荷量越大；而导轨光滑时滑行的位移x较大，故感应电荷量大．故C错误故选AD8、AD【解析】AB．合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误；CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误，D正确。故选AD。9、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10、AD【解析】A．由可知，d增大C变小，A正确；BC．始终与电源相连U不变，由可知，d增大E变小，BC错误；D．由可知，Q减小，电容器放电，上极板充入的正电荷通过电阻流出，故电阻R中有从a流向b的电流，D正确。故选AD。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、①.0.675cm②.4.700mm③.换挡×1④.欧姆调零⑤.22Ω【解析】（1，2）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读（3）多用电表的偏转较大时，该电阻较小，电阻的大小等于表盘的读数乘以倍率【详解】（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，由图可知其长度为：0.6cm+0.05mm×15=0.675cm；（2）用螺旋测微器测量其直径，由图可知其直径为：4.5mm+0.01mm×20=4.700mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度过大，说明倍率档选择的过大．要较准确地测量该圆柱体电阻，接下来正确的操作步骤应是：）换挡“×1”，然后欧姆调零；该电阻的阻值约为22Ω12、①.A2②.V1③.④.【解析】（1）0-15V范围的电压表测量4V电压时，误差较大，所以选用电压表V1，但是选用电压表V1后待测电压最大为3V，所以电路中的最大电流为（2）电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以采用滑动变阻器的分压接法，因为被测电阻较小，所以采用电流表的外接法，如图所示（3）实物图如图所示四、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