河北省名校联盟2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2026学年度第一学期高二年级期末教学质量监测物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。2.回答选择题时，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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。1.2025年1月21日，工业和信息化部相关负责人表示，我国新能源汽车产销量连续10年位居全球第一。某品牌新能源汽车电瓶上标识有额定容量为60A·h，该标识中的A·h是下列哪个物理量的单位（）A.电功 B.电功率 C.电荷量 D.电流【答案】C【解析】根据可知，A·h是电荷量的单位。故选C。2.在磁感应强度大小为B0、方向水平向左的匀强磁场中，垂直匀强磁场水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为中心的同一圆周上的P、Q两点的连线为垂直匀强磁场的直径，P点的磁感应强度刚好为0，则Q点的磁感应强度大小为（）A.0 B.B₀ C. D.2B₀【答案】D【解析】根据安培定则可知，直导线在、两点的磁感应强度大小相同，设为，方向如图所示：由于点的磁感应强度刚好为0，则有由上图可知，通电直导线和匀强磁场在点产生的磁感应强度方向相同，所以点的磁感应强度大小为故选D。3.如图，电源、导线、水平导轨和金属杆ab组成一闭合回路，回路中的电流为I，回路处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面夹角为θ斜向下并垂直于金属杆ab，金属杆ab连入电路中的长度为L，金属杆ab静止于水平导轨上。则金属杆ab受到的安培力大小为（）A.ILB B.ILBsinθ C.ILBcosθ D.ILBtanθ【答案】A【解析】磁场方向与电流方向垂直，则安培力大小为故选A。4.如图，xOy平面直角坐标系第一象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在x轴上P点放置一正点电荷，第一象限中的Q点合场强方向沿OQ方向，P、Q两点横坐标均为8L，OQ与x轴正方向的夹角为，静电力常量为k，则点电荷的电荷量为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】点合场强方向沿方向，则正点电荷在点产生的电场强度与匀强电场电场强度的矢量和沿方向，根据平行四边形定则可得根据点电荷场强公式有解得故选C。5.如图，PQ和MN是两根互相平行、竖直固定的光滑金属导轨，匀强磁场垂直于两导轨所在的平面向里。P、M间接一电阻R，ab是一与导轨始终垂直且接触良好的金属杆。现让ab由静止开始自由下落，导轨足够长，导轨及金属杆的电阻忽略不计，设电流从P经R流向M时电流为正，则金属杆ab下落过程中流过电阻R的电流I随时间t变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】金属杆切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流的方向从M到P，与规定的正方向相反，为负值，设导轨间距为，金属杆下落过程中回路中的感应电流为金属杆受到安培力为根据牛顿第二定律，金属杆的加速度为则金属杆做加速度减小的加速运动，导轨足够长，则金属杆最终做匀速直线运动，感应电流的变化规律与相同。故选D。6.用材料相同、粗细均匀的导线做成如图所示的单匝线圈，线圈构成一个闭合回路，大圆的半径为3d，小圆的半径为d，导线单位长度的电阻为r，将线圈固定在与线圈所在平面垂直的磁场中，磁场随时间发生变化，磁感应强度大小为，式中的和k为常量，且，则线圈中感应电流的大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】磁感应强度的变化率为小圆中产生的感应电流为逆时针方向，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小为大圆中产生的感应电流也为逆时针方向，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小为整个回路中感应电动势为回路中的总电阻为根据闭合电路欧姆定律有线圈中感应电流为故选A。7.如图，在匀强电场中有一等边三角形，三角形的边长为a，电场强度方向平行三角形所在的平面，顶点A、B、C三点分别固定电荷量为+q（q>0）、和的三个试探电荷，三个试探电荷具有的电势能恰好相等，均为Ep，不考虑电荷间的相互作用，则匀强电场电场强度的大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据电势的定义式可得中点的电势为则为等势面，电场强度为故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.酒精测试仪常用于现场检测机动车驾驶人员是否饮酒，其核心元件是半导体型酒精气体传感器，这种传感器的电阻会随着酒精气体的浓度增大而减小。某同学利用酒精气体传感器设计了一个如图所示的电路，在电路中串联一只电流表显示电路中电流随酒精浓度的变化，要求当酒精气体的浓度增大时电流表的示数变大，则电流表可以串联在电路中的（）A.A点 B.B点C.C点 D.D点【答案】AD【解析】A．当酒精气体的浓度增大时传感器的电阻减小，电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流增大，点在干路上，所以将电流表串联在点可以满足要求，正确；BC．干路电流增大时内电压和电阻上的电压增大，则并联支路电压减小，支路电阻不变，则电流减小，B点、两点在该支路上，所以串联在该支路上不满足要求，BC错误；D．干路电流增大，支路电流减小，则支路电流增大，点在该支路上，所以将电流表串联在点可以满足要求，D正确。故选AD。9.如图，一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆心为O，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，圆形磁场边界上的A处有一粒子源，可向纸面内的多个方向发射质量为m、电荷量为+q（q>0）的同种带电粒子，发射粒子的速率为，发射方向与半径OA左侧最大夹角为90°、与半径OA右侧最大夹角为37°，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A.发射方向与半径OA左侧夹角为45°的粒子和与半径OA右侧夹角为的粒子从磁场中射出时速度方向相同B.圆形磁场边界上有粒子打到的弧长为C.发射的粒子在磁场中运动的最长时间为D.发射的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为【答案】AB【解析】A．如图带电粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力有代入数据解得粒子轨迹半径与圆形磁场边界的半径相等，为磁发散模型，粒子都垂直于直径从左侧射出磁场，即所有粒子从磁场中射出时速度方向均相同，故A正确；B．设与半径右侧夹角为的粒子打到圆形磁场边界上的点，作出该粒子的轨迹如图所示圆心为，连接和，则为一菱形，与速度方向垂直，则根据磁发散的规律可得粒子打到圆形磁场边界上的范围为之间的劣弧，长度为，故B正确；C．发射方向与半径右侧夹角为的粒子在磁场中运动的弧长最长，运动时间最长，该粒子在磁场中转过的圆心角为运动时间，故C错误；D．发射方向与半径左侧夹角为的粒子在磁场中运动的时间为0，则粒子在磁场中运动的最短时间为0，故D错误。故选AB。10.如图，一理想变压器原副线圈匝数比为2：1，原线圈串联一定值电阻，电路中还有一开关K，副线圈串联一定值电阻R₂和电阻箱R，，R阻值范围为0~30Ω，副线圈并联一理想交流电压表，原线圈接一瞬时值为的交流电源，电源内阻不计，则下列说法正确的是（）A.闭合开关K，稳定后电压表的示数为10VB.闭合开关K，流过电阻R的电流频率为25HzC.断开开关K，当R调到7.5Ω时变压器副线圈输出功率最大，最大功率为2.5WD.断开开关K，当R调到12.5Ω时电阻箱消耗的功率最大，最大功率为2W【答案】ACD【解析】A．根据交流电源瞬时值的表达式可知电源电动势的有效值为，闭合开关将电阻短路，变压器原线圈上电压为，根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有，解得副线圈上电压为，交流电压表示数为电压的有效值，所以示数为，选项正确；B．根据交流电源瞬时值的表达式可知电源的频率为，变压器不改变交变电流的频率，所以流过电阻的电流频率为，选项B错误；C．将变压器原副线圈、定值电阻和电阻箱等效为一个电阻，当调到时，根据等效原理可知等效电路如图甲所示，将电阻等效为电源的内阻，此时，电源的输出功率最大，电阻消耗的功率最大，即变压器副线圈输出功率最大，最大输出功率为，选项C正确；D．将电源、、变压器原副线圈等效为一个新的电源，当调到时，根据等效原理可知等效电动势，等效内阻为等效电路如图乙所示，将等效内阻和定值电阻都看作电源内阻，当时电源输出功率最大，即电阻箱上消耗的功率最大，最大功率为，选项D正确。故选ACD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组用电流表和电压表测一电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示，电池的电动势约为3V，内阻约为1.5Ω，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。可供使用的实验器材有：A．待测电池1个B．电流表（0~0.6A，）C．电压表（0~3V，内阻未知）D．定值电阻R0（阻值为6.0Ω）E．滑动变阻器（0~100Ω）F．滑动变阻器（0~1000Ω）G．开关和导线若干（1）要正确完成实验且方便调节，滑动变阻器R应选________；（填字母代号）（2）实验小组由实验数据作出的图像如图乙所示，由图像可得电源电动势为________V，内阻为________Ω；（均保留两位有效数字）（3）这位同学对以上实验的误差进行了分析，其中正确的是（）（填写选项前对应的字母）。A.实验中系统误差主要是由电压表的分流引起的B.实验中系统误差主要是由电流表的分压引起的C.实验中电流表的内阻已知，可以确定电流表的分压值从而消除了系统误差D.实验中电流表的内阻已知，可以确定电流表的分压值从而消除了偶然误差【答案】（1）E（2）2.81.6（3）C【解析】（1）从图像中的描点可知，最小电流为此时电路中的总电阻最大，最大电阻约为则滑动变阻器使用的最大电阻约为所以用阻值为的滑动变阻器，故滑动变阻器应选E。（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有整理得根据作出的图像可得电源电动势为图像斜率的绝对值为电源内阻为（3）电流表内阻已知可以确定电流表的分压值从而消除了系统误差，但不能消除读数的偶然误差。故选C。12.某实验小组为测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量电阻丝的电阻Rx，实验室提供了下列器材：A．电压表V₁（量程为0~5V，内阻约为3000Ω）B．电压表V₂（量程为0~3V，内阻为1500Ω）C．滑动变阻器R₁（0~10Ω，额定电流2.0A）D．滑动变阻器R₂（0~1000Ω，额定电流1.0A）E．定值电阻R0（阻值为50Ω）F．定值电阻R0（阻值为1000Ω）G．电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω）H．电源（电动势6.0V，内阻约0.2Ω）I．开关S、导线若干（1）用电阻挡粗测电阻，选用“×100”倍率挡测量，发现指针偏转角度过大，因此需选择________（选填“×10”或“×1k”）倍率的挡位，正确换挡后应重新进行________（选填“欧姆”或“机械”）调零，测量时多用电表的示数如图乙所示，测量结果为________。（2）再用如图甲所示的电路精确测量电阻丝的阻值，根据所给实验器材，该电路中滑动变阻器应选择________，定值电阻R0应选择________；（选填器材前面的字母序号）（3）已知电阻丝的长度为l=15.00cm，用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数如图丙所示，则直径的测量值为________mm；（4）正确选择器材后按图甲连接好电路，实验中闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得电压表V1和电压表V2分别对应的多组电压值U1、U2，作出（）图像如图丁所示，可得该电阻丝的电阻Rx为________Ω。根据题给条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为________Ω·m。（最后一空保留1位有效数字）【答案】（1）欧姆400##400.0（2）CF（3）0.149##0.150##0.151（4）420【解析】（1）[1][2][3]选用“×100”倍率的挡位测量，发现指针偏转角度过大，示数过小，选择的倍率太大，因此需选择倍率的挡位；正确换挡后应重新进行欧姆调零；多用电表电阻挡读数需要乘挡位，则测量结果为。（2）[1]分压式接法滑动变阻器总阻值越小，调节时电流和电压的变化越接近线性变化，所以滑动变阻器应选择最大电阻较小的C；[2]当定值电阻选1000Ω的时候，与电压表并联的总电阻为电阻丝的电阻约为，则所以两电压表可以同时达到满偏，如果选的定值电阻时，电压表满偏时电压表达不到量程的三分之一，所以定值电阻应选F。（3）螺旋测微器的精确值为，由图可知电阻丝的直径为。（4）[1][2]根据欧姆定律和串并联电路的特点有数学变换得则图像斜率，从图丁可得图像的斜率解得根据电阻定律可得电阻率为13.如图，两绝缘细线上端分别固定在水平天花板上的A、B两点，下端均与一质量为m、带电荷量为（）的小球M相连，小球M静止于C点，CA、CB与竖直方向的夹角分别为37°和53°，在带电小球M右侧固定一小球N，小球N带电荷量大小可以调节，设为aq，两球距离为L，两球连线在水平方向上且与两细线在同一竖直平面内，固定小球N后，若小球M的位置没变化，k为静电力常量，，两球可视为点电荷，求a的取值范围。【答案】【解析】当细线上力为0时，对小球受力分析，此时小球带正电，电荷量为，根据库仑定律有根据平衡条件可得解得当细线上力为0时，对小球受力分析，此时小球带负电，电荷量为，根据库仑定律有根据平衡条件可得解得若小球的位置没变化，则两细线都不能松弛，则的取值范围为。14.如图，一宽度L=1.0m的U形导轨固定于水平面上，导轨上abcd矩形区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=2T。磁场左右两边界ab与cd之间的距离为D=3.15m，磁场左边界ab左侧固定一质量m=1.0kg的导体棒MN，其电阻R=2.0Ω，一绝缘轻绳绕过定滑轮，一端与导体棒相连，另一端与质量M=1.0kg的物块相连，初始时物块静止且距地面有一定高度。某时刻解除对导体棒的固定，导体棒在轻绳的拉力作用下从静止开始沿导轨向右运动，进入磁场时导体棒速度大小为，进入磁场后恰好做匀速直线运动，在磁场中运动之后轻绳突然断开，此时物块还没有到达地面，过一段时间后导体棒以v=0.50m/s的速度从cd端离开导轨。若导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，绳断之前导体棒与定滑轮之间的轻绳保持水平，导轨电阻可忽略不计，物块可视为质点，重力加速度大小。求：（1）导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ；（2）从轻绳断开到导体棒从cd端离开导轨经历的时间t2；（3）从导体棒进入磁场到从cd端离开导轨这段时间内导体棒上产生的焦耳热Q。【答案】（1）0.2（2）0.6s（3）21.575J【解析】（1）导体棒进入磁场，此时的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律有通过导体棒的电流为导体棒受到的安培力为导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件有解得（2）设从轻绳断开到导体棒从端离开导轨过程中通过导体棒的平均电流为，对导体棒根据动量定理有平均感应电流为从轻绳断开到导体棒从端离开导轨过程中，设减速运动的位移为位移以上四式联立解得（3）导体棒在磁场中匀速运动过程产生的热量为导体棒在磁场中减速运动过程根据能量守恒定律有解得整个过程产生的热量15.如图所示的平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿x轴正方向的匀强电场