2025届北京市海淀区中关村中学分校物理高二第一学期期末复习检测模拟试题含解析

2025届北京市海淀区中关村中学分校物理高二第一学期期末复习检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一根长为0.2m、电流为1A的通电导线，放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，通电导线与磁场磁感应强度方向的夹角为30°，则导线受到磁场力的大小为（）A.0.4N B.0.3NC.0.2N D.0.1N2、某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A.交变电流的频率为B.交变电流的瞬时表达式为

C.在时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D.若发电机线圈电阻为，则其产生的热功率为5W3、下列物理量属于标量的是（）A.速度 B.位移C.功 D.电场强度4、物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是()A.伽利略、牛顿、库仑和奥斯特B.牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特C.伽利略、卡文迪许、库仑和安培D.开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹5、如图，竖直平面内有一正方形，一个质量为m电荷量为q的带正电小球在A点以一定初速度沿AB方向抛出，小球恰好过C点．若在竖直平面内加一个竖直方向的匀强电场，仍将小球在A点沿AB方向抛出，当其初速度减小为原来的一半时，恰好也能通过C点，则电场强度的大小和方向分别是(重力加速度为g，空气阻力不计)A.，竖直向下B.，竖直向上C.，竖直向下D.，竖直向上6、如图所示，一通电直线导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向()A.向上 B.向下C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里二、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，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子的质量m，电荷量q，速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则()A.当v<时所有离子都打不到荧光屏上B当v<时所有离子都打不到荧光屏上C.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为D.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为8、如图所示，图中的三个电表均为理想电表，闭合电键后，电流表A和电压表V1、V2示数分别用I、U1、U2表示，当滑动变阻器滑片P向右端滑动时，电流表A和电压表V1、V2示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下面说法正确的是（）A.I增大、U1减小、U2增大B.ΔU1>ΔU2C.减小，不变D.电源的效率降低9、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长10、如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，则下列对电子运动的描述中错误的是（设每节电池电动势为U）（）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到达C板动能变化量为eUC.电子到达D板时动能是3eUD.电子在A板和D板之间做往复运动三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、5Ω）；B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1.5A）；C．电压表V1（量程：0~3V，RV约5kΩ）；D．电压表V2（量程：0~15V，RV约10kΩ）；E．电流表A1（量程：0~0.6A，RA约0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0~3A，RA约0.1Ω）；G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压（1）为了减少误差，实验中应选电压表______，电流表_______．（填写器材前面的字母序号，如：A、B、C等．）（2）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________（3）根据所得到的小灯泡的相关数据描绘的伏安特性曲线如图所示，若将该小灯泡串联一阻值为2.0Ω的定值电阻后接在电动势为3.0V、内阻为0.5Ω的电池两端，则此时小灯泡的实际功率为_______W（保留两位有效数字）12．（12分）如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置.（1）将实物电路中所缺的导线补充完整.（）（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1迅速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)（3）线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)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，纸面内两个边长均为L的正三角形ΔACD、ΔDEC构成一个棱形，ΔACD区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ΔDEC区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从AC边的中点F沿与FA成θ＝30°的方向射入ΔACD区域，从DC边的中点G离开ΔACD区域进入ΔDEC区域．不计粒子重力，求：(1)粒子射入磁场时速度v大小；(2)要使粒子不从CE边飞出，ΔDEC区域内磁场的磁感应强度B1的最小值14．（16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？15．（12分）如图，把质量为4.0×10－3kg的带正电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量为Q=4.0×10－6C的带负电的小球B靠近A，两小球可看作点电荷，当两个带电小球在同一高度并且相距0.3m时，绳与竖直方向成α=45°角。（g取10m/s2，k=9.0×109N·m2C2。）（1）画出小球A的受力分析图；（2）B球受到的库仑力多大？（3）A球所带的电荷量q是多少？

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、D【解析】解决本题的关键掌握安培力的大小公式，其中θ为导线与磁感应强度的夹角；【详解】通电导线与磁场磁感应强度方向的夹角为30°，则导线受到磁场力的大小为：，故D正确，ABC错误【点睛】本题主要是考查安培力计算，解决本题的关键掌握安培力的大小公式2、D【解析】A．由图象可知，交流电的周期为2.0×10-2s，所以交流电的频率为f==50Hz，所以A错误；B．根据图象可得，交变电流的瞬时表达式为i=Acosωt=5cos100πt（A），所以B错误；C．在t=0.01s时，感应电流最大，所以此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，穿过交流发电机线圈的磁通量最小，所以C错误；D．交流电的有效值为I=A，所以发电机的发热功率为P=I2r=（）2×0.4W=5W，所以D正确3、C【解析】速度、位移和电场强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功只有大小，无方向，是标量，故选C.4、A【解析】物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是：伽利略、牛顿、库仑和奥斯特，故A正确，BCD错误。故选A.5、B【解析】当只有重力时，小球作平抛运动，设小球的初速度为v，正方形的边长为l，则：，；当存在匀强电场后，小球做类平抛运动，则：，，联立解得：a=g/4；加速度减小，电场力向上，小球带正电，则电场方向竖直向上，由牛顿第二定律得：，即，故B正确6、D【解析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故ABC错误，D正确．故选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、AC【解析】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式求出离子的轨道半径，画出轨迹示意图，然后求出离子到达荧光屏上离子数与总数的比值.【详解】A、根据半径公式,当时有，直径2R＜L，离荧光屏最近的离子都打不到荧光屏上，所以当时所有离子都打不到荧光屏，故A正确；B、根据半径公式，当时，R＜L，当半径非常小时，即时肯定所有离子都打不到荧光屏上；当有离子打到荧光屏上，故B错误；C、D、当时，根据半径公式，离子恰好打到MN上的临界运动轨迹如图所示：离子速度为v1从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为v2时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到M′点的离子离开S时的初速度方向夹角θ=π，能打到荧光屏上的离子数与发射的粒子总数之比：，故C正确，D错误；故选AC.【点睛】本题考查了离子在磁场中的运动，离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚离子运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律即可解题8、ABD【解析】A．滑片P向右滑动，电阻减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律：可知干路电流增大，电流表示数增大，定值电阻分压增大，根据：可知路端电压减小，则滑动变阻器上的分压减小，A正确；B．根据闭合电路欧姆定律：结合数学知识可知：所以，B正确；C．对B选项中的变化量表达式分析：根据欧姆定律可知：则：所以和均不变，C错误；D．电源的效率：路端电压减小，电动势不变，电源效率减小，D正确。故选ABD。9、BD【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键10、BC【解析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即W=qU=eU故A正确；B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变，故B错误；C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为U，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动，故C错误；D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，做往复运动，故D正确。本题选择错误的，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.C;②.E;③.C;④.0.80;【解析】（1）根据小灯泡的标称数据可明确最大电流和电压，则可选取电压表和电流表；同时根据实验原理确定实验电路图；（2）在灯泡的U-I图象同一坐标系内作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）由题意可知，额定电压为3V，故电压表选择C；灯泡的额定电流约为0.6A，故电流表应选择E；由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压接法；灯泡电阻5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，故应选用C图中的电路图进行实验；（2）在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则可知，灯泡电压为2.0V，电压为0.4A，则灯泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W；【点睛】本题考查了实验电路的设计，设计实验电路是实验常考问题，设计实验电路的关键是根据题目要求确定滑动变阻器采用分压接法还是采用限流接法，根据待测电路元件电阻大小与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法12、①.②.向右③.向左【解析】(1)[1]补充的实物电路如图所示