北京海淀中关村中学2025届物理高二第一学期期末联考模拟试题含解析

北京海淀中关村中学2025届物理高二第一学期期末联考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流方向从a到b，导线所受安培力的方向是（）A.向里 B.向外C.向下 D.向上2、下列物理量中，属于矢量的是（）A.磁感应强度 B.电势C.磁通量 D.电流强度3、将一个电源与一个电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是A.电源的电动势为45VB.电源的内阻为5ΩC.电源最大输出功率可能大于45WD.电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%4、图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是A该带电粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大5、三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的.将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将2、3和1、4接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是()A.电流大小对安培力的影响B.通电导线长度对安培力的影响C.磁感应强度大小对安培力的影响D.磁感应强度大小和通电导线长度对安培力的影响6、如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）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、空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L．一正方形导体框边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为，两点间的电压为，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，、随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.8、如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则下列说法正确的是()A.电动机内部的发热功率为I2RB.电动机的机械功率为IUC.电动机的总功率为I2RD.电动机机械功率为IU－I2R9、如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A.在0~x2间，场强方向没有发生变化B.在0~x2间，场强先减小后增大C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0~x2间一直做加速运动10、静电计是测量电势差的仪器.指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大，实验装置如图所示.在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角度越大表示A、B两极板间的电势差越大.现对电容器充电后断开开关.若按图下方的说明来做实验，则(

)A.甲图中两极板间电势差变大 B.乙图中两极板间电势差变大C.丙图中两板间电势差变小

D.丙图中两板间电势差变大三、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）为了演示接通电源的瞬间和断开电源的瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，A、B两灯规格相同，L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度_______（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度_____________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；断电的瞬间，B灯_______（填“立即”或“逐渐”）熄灭。12．（12分）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________(填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。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，在虚线两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电粒子从点由静止开始，在电场力作用下沿直线在两点间的往返运动。已知电场强度的大小为，和方向如图所示。带电粒子质量为，带电量为，点距虚线的距离为，点到虚线的距离为，不计带电粒子的重力，忽略相对论效应。求：（1）电场强度的大小；（2）带电微粒从点运动到点所经历的时间。14．（16分）如图所示，两根平行且足够长的轨道水平放置，轨道间距为L=0.5m，且电阻不计.CD左侧处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B1=1T，CD右侧处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2=2T.在轨道上有两根长度稍大于L、质量均为m=0.1kg、阻值均为R=0.5Ω的金属棒a、b，金属棒b用一根足够长的绝缘细线跨过定滑轮与重锤相连．重锤的质量M=0.1kg．某时刻金属棒a在外力作用下以速度v0沿轨道向左做匀速直线运动，在这一过程中金属棒b恰好保持静止.当金属棒a到达CD处时被固定，此后重锤开始下落，在落地前速度达到最大．忽略一切摩擦阻力，且不考虑金属棒a、b间的相互作用力，重力加速度为g=10m/s2.求：(1)金属棒a匀速运动的速度v0的大小；(2)重锤能达到最大速度v的大小；(3)若从重锤开始下落起，到其达到最大速度的过程中，金属棒b产生的焦耳热Q为0.2J.求重锤下落的高度H.15．（12分）如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距为L．A1、A2上各有位置正对的小孔P、Q．两板间存在两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，水平面PQ和MN分别是两个磁场区的理想边界面．挡板A1的左侧是方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为＋q的粒子从电场中的O点以大小为v0的初速度竖直向上射出，运动一段时间后从小孔P进入Ⅰ区，此时速度方向与竖直方向的夹角θ=60º．粒子进入Ⅰ区运动之后，从PQ边界上的C1点第一次离开Ⅰ区，C1点与挡板A1的距离为d，然后进入没有磁场的区域运动，从MN边界上的D1点（图中未画出）第一次进入Ⅱ区，D1点与挡板A1的距离为．不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑（1）求匀强电场中O、P两点间的电势差U和Ⅰ区的磁感应强度B1的大小；（2）已知，最后粒子恰好从小孔Q射出，求Ⅱ区的磁感应强度B2的大小可能是哪些值？

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】由左手定则可知，导线所受安培力方向向上，故选D.2、A【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量只有大小没有方向的物理量．磁感应强度是矢量，而电势、磁通量、电流强度都是标量，故A正确，BCD错误3、B【解析】根据电源输出功率的性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大值为P=，此时电源的效率为50%【详解】当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B正确；由可知，E=30V；故A错误；由图可知，电源的输出功率最大为45W，故C错误；根据效率公式可得：，最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%．故D错误．故选B【点睛】本题考查电源的输出功率的特点，要注意明确当内外电阻相等时电源的输出功率最大，但此时效率只有50%4、D【解析】A．粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可以知道粒子带正电，所以A错误.B．粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误.C．由：得：此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，所以C错误.D．由：知R越小比荷越大，故D正确.5、B【解析】采用控制变量法来研究影响安培力大小的因素，电流和磁场强度不变，只改变导线的长度，故探究的时通电导线长度对安培力的影响，故B正确；故选B.点睛：本题主要考查了控制变量法来探究影响安培力大小的因素，明确变量即可判断.6、A【解析】A、B两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带有电荷量为Q，B带有电荷量为-Q，相隔一定距离r，两球之间相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球的带电量都为，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球的带电量都为A、B两球之间的相互作用力的大小故选A。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】在ab边到e点的过程中，ab边切割磁感线的有效长度减小，则产生的感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，且感应电流沿逆时针方向，为正．A．b两点的电压为为负值，大小为电动势的且均匀减小；ab边越过e点后，在cd边接触磁场之前，线框中磁通量不变，则没有感应电动势和感应电流，之后，cd边切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，并逐渐减小，仍为负值，大小为电动势的且均匀减小，故AD正确，BC错误8、AD【解析】A.电动机内部的发热功率为I2R，故A正确；BD.电动机的机械功率为IU－I2R，故B错误，D正确；C.电动机的总功率为IU，故C错误；故选：AD；9、AD【解析】A．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故在0~x2间，场强方向没有发生变化，故A正确；B．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，在0~x2间，斜率先变大后变小，故场强先增大后减小，故B错误；C．由图看出，在0~x2间，电势逐渐降低，负电荷在电势低的地方电势能高，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动。故D正确。故选AD。10、ABC【解析】图甲中当极板B向上移动时，正对面积减小，根据电容决定式，可知电容减小，根据U=Q/C可知，电量不变，由于电容减小，电势差则增大，选项A正确；图乙中，电容器板间距离变大，电容减小，根据U=Q/C可知电势差变大，选项B正确；图丙中插入电解质，电容增大，电容增大，根据U=Q/C可知电势差减小，选项C正确，D错误；故选ABC【点睛】有关电容器的问题主要考查对电容器的决定式：，和电容器的定义式：C=Q/U的理解和灵活应用情况，尤其注意公式之间的推导与换算.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.大于②.等于③.立即【解析】[1]闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，L产生自感电动势，从而使通过A灯的电流比通过B灯的电流大，即A灯的亮度大于B灯的亮度。[2]当通电一段时间后，电路中的电流稳定，由于L的直流电阻和R相等，所以通过两灯的电流相同，则两灯亮度相同。[3]断电的瞬间，B灯中电流瞬间变为零，则立即熄灭。12、①.同时②.高【解析】[1]电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮[2]稳定后当电键s断开后，A中不会再有电流通过，故A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，由楞次定律可知，其相当于左端为正极的电源，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，故a点电势比b点电势高四、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）带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1-|q|E2d2=0解得（2）设微粒在虚线MN左右两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1=ma1|q|E2=ma2设微粒在虚线MN左右两侧运动的时间分别为t1和t2，由运动学公式有带电微粒从A点运动到B点所经历的时间

t=t1+t2联立方程解得

t=3.0×10-6s。14、(1)v0=2m/s(2)v=4m/s(3)H=2m【解析】（1）金属棒a做切割磁感线运动，b杆不动时：（2）a被固定，重锤与金属棒b组成的系统达到最大速度