2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷01【新高考测试范围：人教版选择性必修第二册 第1~5章】（全解全析）

2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷01

（新高考通用）

（考试时间：90分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.测试范围：第1〜5章，人教版2019选择性必修第二册。

4.难度系数：0.70

第I卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一项符合题

目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.如图，竖直平面内通有电流的正三角形金属线框，悬挂在两根相同的绝缘轻质弹簧下端，线框静止时,

弹簧处于原长状态，线框有部分处在虚线框内的匀强磁场中，则虚线框内磁场方向可能为（）

A.沿纸面竖直向上B.沿纸面竖直向下

C.垂直于纸面向外D.垂直于纸面向里

【答案】D

【解析】弹簧处于原长状态，可知线圈受安培力竖直向上，处在磁场中的线圈等效电流方向向右，由左手

定则可知，磁场方向垂直纸面向里。

故选D。

2.如图所示，半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，通有adcba方向的电流，开始时与匀强磁

场边界AB相切。现将线圈沿竖直方向缓慢上提，提起高度为0.4R时弹簧测力计的读数为F,提起高度

为R时弹簧测力计的读数为2F,提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为（）

三

一

二

三

三

G

Q

-5

F5F5F5F

A.—B.-----D.

IR2IRIRSIR

【答案】B

【解析】提起高度为0.4尺时，根据几何关系，线圈受到安培力片=B/x2xO.8R

根据左手定则判断，安培力方向向下，此时尸一片=mg

提起高度为R时，线圈受到安培力月=3/X2XR

此时2产一工=mg

解得8=二

故选Bo

3.如图所示，一块宽为长为。的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入

方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是（）

KI

物表面（、

前表面二［/电流’

<-----------C------------->

A.前表面B.后表面C.上表面D.下表面

【答案】A

【解析】由题图中磁场方向和电流方向，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力的方向指向后表面，则电子

向后表面偏转，故电势高的表面是前表面。

故选Ao

4.如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆

心的轴线靠近或远离（不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是（）

A.将磁铁N极靠近A环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向

B.将磁铁靠近A环的过程中，A环被吸引

C.将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功

D.将磁铁远离A环的过程中，磁场力对磁铁做负功

【答案】D

【解析】A.磁铁N极靠近A环的过程中，铝环磁通量向里增加，由楞次定律知，感应电流磁场向外，根据

安培定则可知，A环中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；

B.磁铁N极靠近A环的过程中，铝环中产生感应电流，由楞次定律知，A环会远离磁铁，故B错误；

C.将磁铁靠近A环的过程中，两者相互排斥，磁场力对磁铁做负功，故C错误；

D.同理，将磁铁远离A环的过程中，A环磁通量减小，由楞次定律知，两者会相互吸引，磁场力对磁铁做

负功，故D正确。

故选Do

5.如图甲，矩形导线框一半面积置于垂直纸面的磁场中，磁感应强度5随时间/变化的图像如图乙，设磁

场垂直纸面向里为正方向，线圈中感应电流i顺时针为正方向，温边受到的安培力下水平向右为正方向,

则关于八尸随。变化的图像正确的是（）

【解析】AB.由图乙可知，在0〜1s内，磁感应强度方向为正向（垂直纸面向里）且均匀增大，根据法拉第

电磁感应定律可知，产生恒定的感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针（负方向）；同理,

在1〜3s内，感应电流恒定，沿顺时针方向（正方向），在3〜4s内，感应电流恒定，沿逆时针方向（负方

向），故AB错误;

CD.在0〜Is内，a-边的电流方向为。玲/根据左手定则可知，安培力的方向为水平向右（正方向），根据

安培力公式尸=3〃，其中/恒定不变，8随着f均匀增大，则尸随着f均匀增大；同理，1〜2s内，安培力

水平向左且均匀减小，2〜3s内安培力水平向右且均匀增大，3〜4s内安培力水平向左且均匀减小，故C错误,

D正确。

故选D。

2

6.穿过某单匝闭合金属线框的磁通量，在一个周期T内随时间的变化规律如图所示，图中0~§丁时间内的

2

图像和IT〜T时间内的图像均按正弦规律变化，则线框中产生的交变感应电动势的有效值为（）

A3扃中,“B.3♦兀①,"c.3缶①.口.3口中,“

472T^472T

【答案】A

【解析】图像中磁通量的变化周期为T，0〜时间内电动势的最大值为maxi^87号"47

3T

有效值为耳=遮①m•羽=3"1①皿

24T87

2E=BSa）=①也=中—

;7~7时间内的电动势的最大值为a2m27mT

3T

有效值以二也①皿出了"1%

22T2T

设交变电动势的有效值为E,则有红7=——x—T——x-T

RR3R3

解得E=3技①m

4T

故选A„

7.为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振

荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感

系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡

电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.4时刻，线圈L的磁场能为零

B.由图乙可判断汽车正驶入智能停车位

C.甲图中LC振荡电路状态可能处在ti-t2过程

D.弓-与过程，电容器C带电量逐渐增大

【答案】C

【解析】A.4时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，故A错误；

B.由图乙可知，震荡电路的周期变小，根据7=2万J无

可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故B错误；

C.在甲图中，电流方向为图示方向，且电容器正在充电。在过程中，电流逐渐减小，电容器正在充

电，电流方向与甲图中电流方向一致，所以甲图中LC振荡电路状态可能处在右-4过程，故C正确；

D.右-匕过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小,

故D错误。

故选C。

8.图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交

流电源，副线圈连接报警系统，仁为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，K为定值电阻，滑动变阻

器4用于设定报警温度。当流过K的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（）

A.副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化

B.定值电阻用两端电压减小

C.《滑片上移一点可以提高报警温度

D.原线圈输入功率减小

【答案】C

【解析】A.副线圈两端电压由变压器原线圈电压和匝数比决定，与副线圈电阻变化无关，即与副线圈电路

端温度的变化无关，故A错误；

C.凡滑片上移一点，其阻值变大，则要想报警，需减小热敏电阻Rr，即提高温度，所以R。滑片上移一点

可以提高报警温度，故C正确。

BD.当出现火情时，热敏电阻阻值变小，导致副线圈电流变大，根据

可知定值电阻片两端电压增大，由4=£=44

可知原线圈输入功率变大，故BD错误。

故选C。

9.将离子注入竖直放置的硅片，其原理如图，甲、乙两离子，在N处先后无初速度"飘入”加速电场，经过

加速电场加速后，从P点沿半径方向进入垂直于纸面向外的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转后，甲离子

垂直注入硅片，乙离子与竖直方向成60。夹角斜向上注入硅片。则甲、乙两离子（）

✓二•一二•、、X一t»r

/i••••;硅片

II

,、••••/

\✓

\•/

宁尸

N\

□

A.均为正电荷B.比荷相同

C.注入前瞬间的速率之比为百:1D.在磁场中运动的时间之比为百:1

【答案】AC

【解析】A.由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确;

B.经电场加速qU=g加v?

2

在磁场中qvB=m—

r

可知且

mBr

两粒子在磁场中运动的半径不同，则比荷不同，选项B错误;

C.设圆形磁场的半径为七则甲粒子的运动半径为4=尺

乙粒子的运动半径为2=尺tan600=V37?

_qBr_2U

根据v------二二-

mBr

可知注入前瞬间的速率之比为匕：马=马：4=G：1

选项C正确；

可知上=生£七="，，」

t2022V]60°^3V32

选项D错误。

故选AC,

10.如图所示，A是自感系数很大的线圈，电阻为R,A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为R。下列

判断正确的是（）

A.闭合开关S的瞬间，A、C灯同时亮，B灯缓慢亮

B.闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮

C.断开开关S的瞬间，。点的电势比△点高

D.断开开关S的瞬间，A灯闪亮一下后再熄灭

【答案】AC

【解析】A.闭合开关S的瞬间，A、C灯同时亮，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大，所

以B灯缓慢亮，故A正确；

B.闭合开关S一段时间后，由于线圈的直流电阻为R,可知B灯支路电阻大于A灯电阻，则A灯电流大于

B灯电流，A灯比B灯亮，故B错误；

C.断开开关S的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且方向由b点到。点，但线圈

相当于电源的内阻，即6点为负极，。点为正极，所以。点的电势比6点高，故C正确；

D.断开开关S的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且与A、B灯构成回路，由于

断开开关前通过线圈的电流小于A灯的电流，所以A灯不会闪亮一下，再熄灭，故D错误。

故选ACo

11.如图所示，一矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴。。'匀速转动，通过电刷与理想变压器相连。已知线框

的匝数〃=100匝，面积S=55cm2,总电阻，=10。，角速度o=100nrad/s,理想变压器原、副线圈的

匝数比为4:1,&为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，电表均为理想电表，电压表、电流表的

示数分别为50V、2A.下列说法正确的是（）

A.匀强磁场的磁感应强度5=正1

71

B.匀强磁场的磁感应强度3="也丁

11兀

C.线框转动的角速度增大时，理想变压器的输入功率一定增大

D.此处温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数不变

【答案】AC

【解析】AB.设变压器原线圈电压电流分别为％、人,副线圈电压、电流为。2、A

由题易知。1=50V,I2=2A

则根据原副线圈电流与匝数的关系=%/2

解得4=0.5A

对原线圈和发电机电路与|？=5+//

解得8=41T,故B错误，A正确；

71

C.将变压器进行等效，等效电路如图所示

O'

NBSco

只增大线框转动的角速度，则线框产生的电动势£=增大

等效电阻尺总=r+R'保持不变

其中等效电阻（R+4）

E

整个闭合回路的总电流r/=,

所以总电流/增大，等效电阻的功率为P=/2R,

根据表达式可以知尸'增大，因此副线圈的总功率增大，那么理想变压器的输入端的功率必然增大，故C正

确；

D.%处温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据变压器等效，则整个回路的总电阻及总=，+*减小

,E

那么通过矩形线框的电流/=百-增大

则矩形线圈上的电压增大，那么电压表的电压将减小，即电流表示数变大，电压表示数变小，故D错误。

故选ACo

12.如图所示，竖直平面内存在垂直竖直纸面向外的匀强磁场，将一粗细均匀的电阻丝折成正方形导体框

abed,垂直放置于磁场中，。，边水平且放在压力传感器上。现将d两点通过轻质导线接到直流电

源上，通电后压力传感器的示数为0。已知导体框的质量为加，重力加速度为g,轻质导线对导体框没

有作用力。下列判断正确的是（）

A.接线柱1与电源的负极相连

B.而边受到的安培力大小为0

C.be边受到的安培力大小为!mg

D.若将电源正负极调换，则压力传感器的示数为3〃?g

【答案】AC

【解析】A.线框受安培力向上，由左手定则可知，电流方向向左，即接线柱1与电源的负极相连，故A正

确；

B.根据左手定则，成边电流向下，受到的安培力方向向左，大小不为0,故B错误；

C.设6c边电流为/,安培力尸，则边电流为3/,安培力3/，则4F=sg

即6c边受到的安培力大小为尸=：机g,故C正确；

4

D.若将电源正负极调换，则安培力大小不变，方向变为竖直向下，则压力传感器的示数为2〃取，故D错误。

故选AC。

第n卷

二、实验题：本题共2小题，共15分。

13.某同学欲探究"影响感应电流方向的因素"，试验器材如图所示，已知当电流从灵敏电流计G左端流入

时，指针向左偏转。现将灵敏电流计G、螺线管、开关、导线按如图所示的方式连接后闭合开关，请回

答下列问题：

(1)以下两种操作，能使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生的是o

A.将条形磁铁静置于螺线管中

B.将条形磁铁插入螺线管的过程中

(2)若将磁铁N极朝下从上往下竖直插入螺线管时，灵敏电流计G的指针将偏转(选填"向左"、"向

右"或"不")；若条形磁铁S极朝下从螺线管中竖直向上抽出时，螺线管接线柱.、6的电势关系为织

(pb(选填"("或"=")。

【答案】⑴B

⑵向右>

【解析】(1)A.螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中，螺线管中磁通量没有发生变化，不会产生感应电流,

电流计指针不会发生偏转，故A错误；

B.螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管，螺线管中磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生

偏转，故B正确。

故选Bo

(2)[1]将磁铁N极朝下从上往下竖直插入螺线管时，螺线管中的磁场向下，磁通量增加，据楞次定律可知，

灵敏电流计G的指针将向右偏转；

⑵条形磁铁S极朝下从螺线管中竖直向上抽出时，螺线管中磁场向上，磁通量减小，据楞次定律可知，产

生的感应电流为俯视逆时针方向，。点等效为电源正极，。点电势高于6点电势。

14.某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，装置如图甲所示。

⑴本实验的物理思想方法是

A.等效替代法B.控制变量法C.极限思维法

(2)某次实验中，用如图乙所示的匝数,“=100匝和％=200匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下

列说法中正确的是

U/V1.802.803.804.80

U/V3.996.018.0210.03

A.原线圈的匝数为为，用较粗导线绕制B.副线圈的匝数为%,用较细导线绕制

C.原线圈的匝数为改，用较细导线绕制D.副线圈的匝数为%,用较粗导线绕制

⑶为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯硅钢片应按照

如图丙所示中的哪种方法设计=

甲乙

UUL9^JUSV

ABCD

丙

【答案】⑴B

(2)C

⑶D

【解析】(1)"探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系"采用了控制变量法，故AC错误，B正确。

故选Bo

Un1

(2)如图乙所示的匝数w=100匝和"6=200匝的线圈实验，如果是理想变压器，则于=』=彳

Ubnh2

U1

由表中的两线圈两端的电压大小可知5

说明实际变压器存在磁漏，副线圈两端的电压比理想变压器偏小，所以原线圈的匝数为%,副线圈的匝数

为"a。

In.2

根据理想变压器电流与匝数比的关系黄=▲=7

hna1

即通过线圈。的电流较大，因此线圈。要用较粗的导线绕制，通过线圈6的电流较小，因此线圈6要用较

细的导线绕制，故ABD错误，C正确。

故选c。

（3）为了减小涡流引起的热损，同时又为了防止磁漏，变压器的铁芯采用硅钢片叠加而成。作为横挡的铁

芯Q的硅钢片应该与下面的硅钢片平行，故ABC错误，D正确。

故选D。

三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后

答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4Q,远距离输电线的输

送电流为100A,若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为720kW,在用户端起点接有交流电

压表，求:

甲

（1）升压变压器原副线圈匝数比;

（2）设降压变压器原副线圈匝数比320：11,求用户端交流电压表的示数;

【答案】⑴:

(2J220V

【解析】（1）由题图可知，升压变压器输入电压的有效值为-=上"丫=240丫

V2

由于变压器为理想变压器，所以升压变压器副线圈的功率也为720kW,则有5=/=7200V

A

nU\2401

则升压变压器原副线圈匝数比为」}=#=亍指=云

n2U2720030

（2）由于远距离输电线每根电阻为4Q,而远距离输电需要两根输电线，所以输电线的总电阻为

〃=2x4Q=8Q

降压变压器输入电压为仇=6-心外=6400V

根据变压器电压比等于匝数比可得*=2

可得用户端交流电压表的示数S=幺5=2X6400V=220V

n3320

16.如图，在平面直角坐标系xQy的第一、四象限内存在磁感应强度大小为8、方向垂直于坐标平面向外的

匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为g(q>0),质量为加的粒子从x轴

上的/点(-3£,0)沿了轴正方向以初速度%进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的“点(0,2®)进

入第一象限，然后从x轴上的N点(6£,0)进入第四象限，不计粒子重力。求：

⑴匀强电场的场强大小E；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小及

【答案】⑴誓

2qL

mvo

(2)2q