湖北省孝感市重點(diǎn)高中協(xié)作體2025屆物理高二上期末經(jīng)典模擬試題含解析

湖北省孝感市重點(diǎn)高中協(xié)作體2025屆物理高二上期末經(jīng)典模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一交流電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝220sin50πt（V），下列判斷正確的是（）A.該交流電壓的頻率為50HzB.t＝0.01s時，該交流電壓的瞬時值為55VC.直接用電壓表測該交流電壓，其示數(shù)為220VD.若將該交流電壓加在阻值為2kΩ的電阻兩端，則電阻的發(fā)熱功率為20W2、靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x分布可簡化為如圖所示的圖線，圖中φ0和d為已知量。一個帶正電的粒子沿x軸方向由x=d/2處運(yùn)動至x=d處。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為q，忽略重力。則運(yùn)動過程中（）A.粒子所受電場力的大小為B.粒子的電勢能減少C.Od間的電勢差為D.粒子運(yùn)動的加速度越來越大3、下列做法不符合安全用電要求的是（）A.用銅絲代替保險絲 B.使用冰箱時，電源插頭插在三孔插座上C.發(fā)生觸電事故時，立即切斷電源 D.使用試電筆時，手指不能碰到筆尖4、如圖，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，它們剛好是一個正方形的四個頂點(diǎn)，其中AB邊水平，AD邊豎直，邊長為10cm。勻強(qiáng)電場的電場線與正方形所在平面平行，已知A點(diǎn)電勢為10V，B點(diǎn)電勢為20V，C點(diǎn)電勢為20V?，F(xiàn)將正方形以A點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，平行于紙面方向順時針轉(zhuǎn)動角，到圖中的虛線位置處，即正方形AB′C′D′處。由此可知A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=1V/mB.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)樨Q直向下，即沿著A→D方向C.正方形ABCD的D點(diǎn)處電勢為20VD.正方形AB′C′D′的D′點(diǎn)處電勢為5V5、在光滑的桌面上放有一條形磁鐵，條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)小圓環(huán)，如圖所示．則以下關(guān)于銅質(zhì)小圓環(huán)和條形磁鐵的描述正確的是()A.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)的機(jī)械能守恒B.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時磁鐵對桌面的壓力比磁鐵的重力大C.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)中有逆時針方向的電流D.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)中有順時針方向的電流6、下列說法中正確的是()A.奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了通電導(dǎo)線對磁體有作用力B.奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了磁體對通電導(dǎo)線有作用力C.奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了任意兩條通電導(dǎo)線之間有作用力D.奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了任意兩個磁體之間有作用力二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場,其運(yùn)動軌跡如圖所示．若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是A.a粒子速率最大Bc粒子速率最大C.a粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長D.它們做圓周運(yùn)動的周期Ta<Tb<Tc8、如圖甲所為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動．某一風(fēng)速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則（）A.電流的瞬時值表達(dá)式為B.磁體的轉(zhuǎn)速為5r/sC.若給阻值為10Ω的電阻供電，該電阻1h內(nèi)產(chǎn)生的電熱為1.8×104JD.線圈中電流的有值為0.5A9、圖示為手機(jī)無線充電裝置，手機(jī)和充電板內(nèi)部均安裝了金屬線圈，將手機(jī)置于通電的充電板上，便實(shí)現(xiàn)了“無線充電”．下列說法正確的是（）A.無線充電的原理是電磁感應(yīng)B.將手機(jī)旋轉(zhuǎn)一小角度放置，便不能充電C.在手機(jī)和充電板間墊上幾張A4紙，也能充電D.充電板不論通入交變電流還是恒定電流均可充電10、A、B兩物體質(zhì)量均為m，其中A帶正電，帶電量為q，B不帶電，通過勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在施加豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，式中g(shù)為重力加速度，若不計空氣阻力，不考慮A物體電量的變化，則以下判斷正確的是（）A.從開始到B剛要離開地面過程，A物體速度大小先增大后減小B.剛施加電場的瞬間，A的加速度為2gC.B剛要離開地面時，A的速度大小為D.從開始到B剛要離開地面的每段時間內(nèi)，A物體的機(jī)械能增量一定等于電勢能的減少量三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)______．此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________（填順時針或逆時針）A.平行于南北方向，位于小磁針上方B.平行于東西方向，位于小磁針上方C.平行于東南方向，位于小磁針下方D.平行于西南方向，位于小磁針下方（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下（z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________．（填選項(xiàng)代號）A.加一磁場，磁場方向沿z軸負(fù)方向B.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C.加一電場，電場方向沿z軸負(fù)方向D.加一電場，電場方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時，它們相互________（填排斥或吸引），當(dāng)通以相反方向的電流時，它們相互___________（填排斥或吸引），這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用.12．（12分）某同學(xué)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻、變阻器R和開關(guān)連接到干電池上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表相同，零刻度居中，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的不同的位置如圖所示。（1）當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，甲表指針的偏轉(zhuǎn)方向是___，乙表指針的偏轉(zhuǎn)方向是___(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)（2）斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，乙表的偏轉(zhuǎn)情況是___(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)（3）從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：______四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，在坐標(biāo)系xOy中，y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E；y軸右側(cè)有如圖乙所示，大小和方向周期性變化的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0已知，磁場方向垂直紙面向里為正．t＝0時刻，從x軸上的P點(diǎn)無初速度釋放一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，粒子重力不計．粒子第一次在電場中運(yùn)動時間與第一次在磁場中運(yùn)動的時間相等．求：(1)粒子第一次經(jīng)過O點(diǎn)的速度；(2)粒子第一次進(jìn)入磁場與第二次進(jìn)入磁場的半徑之比14．（16分）正方體密閉容器中有大量運(yùn)動粒子，每個粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量．為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變．利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系．（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明）15．（12分）如圖所示的電路中，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電動機(jī)的電阻R0＝1.0Ω，電阻R1＝2.0Ω。電動機(jī)正常工作時，電壓表的示數(shù)U1＝4.0V，求：(1)流過電動機(jī)的電流；(2)電動機(jī)輸出的機(jī)械功率；(3)電源的工作效率。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】本題考查了交流電的描述，根據(jù)交流電的表達(dá)式，可知其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等，電表示數(shù)和功率、能量需要用到有效值；【詳解】A、頻率為：，故A錯誤；B、時，，故B錯誤；C、電壓表測量的電壓有效值，則，故C正確；D、若將該交流電壓加在阻值為的電阻兩端，則電阻的發(fā)熱功率為，故D錯誤【點(diǎn)睛】對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會推導(dǎo)交流電的表達(dá)式，明確交流電表達(dá)式中各個物理量的含義2、A【解析】在圖象中斜率表示電場強(qiáng)度，因各點(diǎn)斜率相同，說明該電場為勻強(qiáng)電場，設(shè)場強(qiáng)大小為E粒子所受電場力的大小為故A正確；該電場為勻強(qiáng)電場，方向沿+x，帶正電的粒子從x=d/2處運(yùn)動至x=d處，電場力做正功，粒子的電勢能減少，故B錯誤；Od間的電勢差為故C錯誤；D．該電場為勻強(qiáng)電場，粒子受到的電場力不變，運(yùn)動的加速度不變，故D錯誤。故選擇A選項(xiàng)。3、A【解析】用銅絲代替保險絲，當(dāng)電路電流過大時，不能自動熔斷而保護(hù)電路，不符合安全用電要求；使用冰箱時，電源插頭插在三孔插座上，符合用電要求；發(fā)生觸電事故時，立即切斷電源，符合用電要求；使用試電筆時，手指不能碰到筆尖金屬體，而且手必須接觸筆尾的金屬體，符合用電要求；故選A.4、D【解析】AB．由題意可知，BC連線的勻強(qiáng)電場中的等勢線，且A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢，所以勻強(qiáng)電場方向沿BA方向，由公式可知，電場強(qiáng)度大小為故AB錯誤；C．在勻強(qiáng)電場中有代入數(shù)據(jù)解得故C錯誤；D．沿場強(qiáng)方向距離為所以由于電場強(qiáng)度方向向左且A點(diǎn)電勢為10V，所以電勢為5V，故D正確。故選D。5、A【解析】當(dāng)在如圖所示的位置時，由于圓環(huán)與磁感線方向平行，穿過圓環(huán)的磁通量為零，圓環(huán)下落過程中，穿過圓環(huán)的變化率為零，圓環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，也不受安培力，則圓環(huán)做自由落體運(yùn)動，所以環(huán)下落時環(huán)的機(jī)械能守恒；根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)對磁鐵無作用力，磁鐵對桌面的壓力等于磁鐵受的重力，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯誤；故選A6、A【解析】奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了通電導(dǎo)線對磁體有作用力，故A正確；二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得：AB．由于三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，由圖示可知，a粒子的軌道半徑最小，粒子c的軌道半徑最大，則a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A錯誤，B正確；CD．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期：，粒子在磁場中的運(yùn)動時間三粒子運(yùn)動周期相同，由圖示可知，a在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最大，對應(yīng)時間最長，故C正確，D錯誤8、BD【解析】根據(jù)相對性來分析與解決問題，同時掌握感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)速關(guān)系，即可判斷出感應(yīng)電流的大小變化，及轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系【詳解】A項(xiàng)：通過乙圖可知電流的最大值為0.5A，周期T=0.2s，故，故電流的表達(dá)式為i=0.5sin10πt（A），故A錯誤；B項(xiàng)：電流的周期為T=0.2s，故磁體的轉(zhuǎn)速為，故B正確；C、D項(xiàng)：電流的有效值為，根據(jù)公式，故C錯誤，D正確故選BD9、AC【解析】ABC項(xiàng):手機(jī)內(nèi)部的線圈，能將充電板中變化的磁場轉(zhuǎn)化為電流給手機(jī)電池充電，是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故AC正確，B錯誤；D、充電底座利用的電磁感應(yīng)原理工作的，故不能直接使用直流電進(jìn)行充電；故D錯誤10、BC【解析】在電場力作用下，對A分析，當(dāng)A向上運(yùn)動時，彈力減小，故A做變加速運(yùn)動，當(dāng)B脫離地面時，此時彈簧的伸長量與AB靜止時的壓縮量相同，故整個過程彈簧彈力做功為零，根據(jù)動能定理即可分析【詳解】A項(xiàng)：B剛要離開地面時，彈簧的拉力為mg，此時A物體合力為0，從開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運(yùn)動，即A物體速度一直增大，故A錯誤；B項(xiàng)：在未施加電場時，A物體處于平衡狀態(tài)，當(dāng)施加上電場力瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故qE=ma，解得a=2g，方向向上，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加電場力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為：x=根據(jù)動能定理可知：，解得：，故C正確；D項(xiàng)：從開始到彈簧恢復(fù)原長的過程，A物體的機(jī)械能增量等于電勢能與彈性勢能的減少量的和，從彈簧恢復(fù)原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機(jī)械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量的差值，故D錯誤故選BC【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)平衡條件和胡克定律求解出彈簧的行變量，最后結(jié)合幾何關(guān)系得到物體A上升的距離，注意明確彈性勢能的變化與形變量之間關(guān)系，利用動能定理可判斷三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.A②.逆時針③.B④.吸引⑤.排斥【解析】（1）無通電導(dǎo)線時小磁針S極向南，所以為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向位于小磁針上方，根據(jù)左手定則，可以判斷出從上向下看小磁針旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r針，故選A；（2）電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明運(yùn)動電荷受到了磁場力，由左手定則知a為陰極；故B對（3）由圖可知，當(dāng)通入的電流方向相同時，導(dǎo)線靠攏，說明兩導(dǎo)線相互吸引；當(dāng)通入電流方向相反時，導(dǎo)線遠(yuǎn)離，說明兩導(dǎo)線相互排斥；12、①.向右偏②.向左偏③.向左偏④.穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場總要阻得引起感應(yīng)電流的磁通量變化【解析】（1）［1］［2］當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增大，可知甲表指針向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律判斷可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿順時針（從上往下看），從“-”接線住流入乙表，乙表向左偏轉(zhuǎn)。（2）［3］斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，根據(jù)楞次定律判斷可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿順時針（從上往下看），從“-”接線住流入乙表，乙表向左偏轉(zhuǎn)（3）［4］由上知，當(dāng)流過A線圈的電流變化時，A產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量變化，從而在乙線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且當(dāng)磁場增強(qiáng)時，線圈乙中產(chǎn)生的磁場方向與原磁場相反，可得出的結(jié)論是：穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場總要阻得引起感應(yīng)電流的磁通量變化。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)2:3【解析】(1)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，應(yīng)用粒子的周期公式求出粒子第一次在磁場中做圓周運(yùn)動的周期，然后根據(jù)題意求出粒子第一次在電場中的運(yùn)動時間，粒子第一次在電場中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式求出過O點(diǎn)的速度(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的軌道半徑，從而得出半徑的比值【詳解】(1)粒子在勻強(qiáng)電場中做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為