齊魯名校教科研協(xié)作體山東、湖北部分重點中學2025屆高二物理第一學期期末達標檢測模擬試題含解析

齊魯名校教科研協(xié)作體山東、湖北部分重點中學2025屆高二物理第一學期期末達標檢測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，在勻強磁場中繞垂直磁感線的對稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外接電阻為R,線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，下列說法正確的是A.通過電阻R的電荷量B.通過電阻R的電荷量C.電阻R上的熱功率D.從圖示位置開始計時，則感應電動勢隨時間變化的規(guī)律為2、兩根長直通電導線互相平行，電流方向相同。它們的截面處于一個等邊三角形ABC的A和B處。如圖所示，兩通電導線在C處的磁場的磁感應強度的值都是B，則C處磁場的總磁感應強度的大小是A.B B.2BC.B D.B3、如圖所示，固定于水平面的“”形導線框處于磁感應強度大小為B，方向豎直向下的勻強磁場中，導線框兩平行導軌間距為d，左端接一電動勢為E0，內(nèi)阻不計的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒MN垂直平行足夠長導軌放置并接觸良好，忽略摩擦阻力和導軌的電阻。閉合開關(guān)S，導體棒從靜止開始運動，經(jīng)過時間t，達到最大速度運動的距離為（）A. B.C. D.4、無限長通電直導線PQ與通電矩形導線框abcd固定在同一平面內(nèi)，導線和線框的電流方向如圖所示，線框ab邊與直導線PQ平行。關(guān)于通電直導線PQ對通電線框abcd的作用，下列判斷正確的是（）A.線框ad、bc邊不受安培力作用B.線框cd邊所受安培力的方向垂直PQ向左C.線框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.線框有兩個邊所受安培力的方向相同5、如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場．一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出．下列說法正確的是A.粒子帶正電B.粒子在b點速率大于在a點速率C.若僅減小磁感應強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短6、將一個電源與一個電阻箱連接構(gòu)成閉合回路，測得的電阻箱所消耗的功率P與電阻箱的讀數(shù)R的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A.電源的電動勢為45VB.電源的內(nèi)阻為5ΩC.電源最大輸出功率可能大于45WD.電阻箱消耗的功率為最大值時，電源的效率大于50%二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示為閉合電路中兩個不同電源的U-I圖像，則下列說法中正確的是(

)A.電動勢E1=E2，短路電流I1>I2B.電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1>r2C.電動勢E1>E2，內(nèi)阻r1>r2D.當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大8、如圖所示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干種不同頻率的光．關(guān)于這些光，下列說法正確的是()A.最容易表現(xiàn)出波動性的光是由n＝4能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的B.這些氫原子最多可輻射出6種不同頻率的光C.若用n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光照射某金屬恰好發(fā)生光電效應，則用n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光照射該金屬一定能發(fā)生光電效應D.用n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為3.86eV9、如圖1所示，兩根光滑平行導軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B．垂直于導軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．從t=0時刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向為電流正方向．則金屬棒（）A.一直向右移動B.速度隨時間周期性變化C.受到的安培力隨時間周期性變化D.受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功10、如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個用相同材料、相同粗細的導線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2，其邊長，均在距磁場上邊界高處由靜止開始自由下落，最后落到地面．整個運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界，設(shè)線圈剛進入磁場時的加速度大小分別為a1、a2，落地時的速度大小分別為v1、v2，在全過程中產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，通過線圈橫截面的電荷量分別為q1、q2，不計空氣阻力，則A. B.C. D.三、實驗題：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）某同學利用一只電流表和一個電阻箱測定電源的電動勢和內(nèi)電阻，使用的器材還有開關(guān)一個，導線若干，實驗原理如甲所示：（1）在圖乙實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成其余電路的連接____；（2）調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖丙所示，讀得電阻值是___Ω；（3）接通開關(guān)，多次改變電阻箱的阻值R，同時讀出對應的電流表的示數(shù)I，并作記錄，畫出R－關(guān)系圖線，如圖丁所示．則圖線斜率的物理意義是___；若電流表內(nèi)阻RA＝0.1Ω，由圖線求得電源的電動勢E＝__V，內(nèi)阻r＝__Ω。12．（12分）某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池(層疊電池)．為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗室中提供如下器材：A.電流表A1(滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω)；B.電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻未知)；C.滑動變阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值電阻R(阻值990Ω)；E.開關(guān)與導線若干該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路，圖乙為該同學根據(jù)上述設(shè)計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1—I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)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）已知原子核質(zhì)量為209.98287u，原子核的質(zhì)量為205.9746u原子核的質(zhì)量為4.00260u，靜止的核在α衰變中放出α粒子后變成．（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）求：（1）請寫出核反應方程；（2）在衰變過程中釋放的能量；（3）α粒子從Po核中射出的動能（已知u相當于931.5MeV，且核反應釋放的能量只轉(zhuǎn)化為動能）14．（16分）如圖所示，在0≤x≤d的一、四象限范圍內(nèi)分布著一個勻強磁場，方向垂直于xOy平面向里，在d<x≤2d的一、四象限范圍內(nèi)分布著一個勻強電場，方向沿x軸負方向?，F(xiàn)將某質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子從原點O處以斜向下且與x軸正方向成37°角的初速度v0垂直射入磁場，經(jīng)過一段時間粒子從位置（d，0）離開磁場進入電場。若粒子恰好沒有從x=2d的邊界離開電場，不計粒子重力，求：（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）磁感應強度B；（2）電場強度E；（3）粒子恰好不離開電場的位置坐標。15．（12分）如圖所示，兩根足夠長的粗糙平行直導軌與水平面成α角放置，兩導軌間距為l，軌道上端接一電容為C的電容器．導軌處于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面斜向上．一質(zhì)量為m的金屬棒在沿平行斜面的恒力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動．已知重力加速度大小為g，金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，忽略所有電阻，求：(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；(2)回路中的電流強度大小

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】AB．求流過電阻的電量要用平均值：磁通量的變化量為通過電阻的電量為聯(lián)立解得故A錯誤，B正確；C．產(chǎn)生交流電的電壓有效值為電流為電阻R上的熱功率故C錯誤；D．從圖示位置開始計時，則感應電動勢隨時間變化的規(guī)律為故D錯誤。故選B。2、D【解析】根據(jù)安培定則可知，導線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右，導線B在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC方向向右，則磁場在C處相互疊加，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系知合磁感強度為，故D項正確，ABC三項錯誤3、C【解析】閉合開關(guān)S后，線框與導體組成的回路中產(chǎn)生電流，導體棒受到安培力作用開始加速運動，導體切割磁感線會使電路中的電流變小，加速度變小，當導體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢等于電源電動勢時，電路中的電流為零，導體棒不受安培力作用，合外力為零，開始做勻速運動，即達到穩(wěn)定運動．有E0=Bdv解得對導體棒用動量定理整個過程中通過導體棒的電荷量聯(lián)立解得故C正確，ABD錯誤；故選C4、C【解析】ABD．根據(jù)右手螺旋定則可知，直導線PQ在導線右邊產(chǎn)生的磁場方向為垂直紙面向里，則根據(jù)左手定則可知：ab邊受到的安培力方向向左，bc邊受到的安培力方向向下，cd邊受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da邊受到的安培力向上，ABD錯誤；C．離PQ越遠的位置，磁感應強度越小，故根據(jù)安培力公式，ab邊受到的安培力大于cd邊，bc邊受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，線框所受安培力的合力向左，C正確。故選C。5、C【解析】由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點確定粒子在b、a兩點的速率，根據(jù)確定粒子運動半徑和運動時間由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應帶負電，故A錯誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動能不變，即粒子在b點速率與a點速率相等，故B錯誤；若僅減小磁感應強度，由公式得：，所以磁感應強度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運動半徑減小，在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運動時間一定變長，故D錯誤6、B【解析】根據(jù)電源輸出功率的性質(zhì)可知，當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，最大值為P=，此時電源的效率為50%【詳解】當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，由圖可知，電源的內(nèi)阻為5Ω，故B正確；由可知，E=30V；故A錯誤；由圖可知，電源的輸出功率最大為45W，故C錯誤；根據(jù)效率公式可得：，最大功率時內(nèi)外電阻相等，所以效率為50%．故D錯誤．故選B【點睛】本題考查電源的輸出功率的特點，要注意明確當內(nèi)外電阻相等時電源的輸出功率最大，但此時效率只有50%二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、AD【解析】ABC.全電路的歐姆定律結(jié)合U-I圖象可知，圖象與U軸的交點表示電源的電動勢，斜率表示內(nèi)阻，則知電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1＜r2，U-I圖象與I軸的交點表示短路電流，故發(fā)生短路時的電流I1＞I2；故A項正確，B項、C項錯誤.D.根據(jù)U=E-Ir可知，△U=r?△I，因內(nèi)阻r1＜r2，故當電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大；故D正確.8、BD【解析】波長越短的光越不容易產(chǎn)生波動性；大量處于激發(fā)態(tài)n的氫原子，在向低能級躍遷時可產(chǎn)生的光子種類為個；處于激發(fā)態(tài)的氫原子的電子從高能級向低能級躍遷過程中，產(chǎn)生的光子能量由前后兩個能級的能量差決定，；根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，電子從金屬表面逸出時的最大初動能【詳解】A、最容易表現(xiàn)出波動性的光是波長較大，即頻率較小的光．根據(jù)，在所有輻射出的光中，只有從n=4能級到n=3能級躍遷的能量差最小，波長最長，最滿足題意，故A錯誤；B、由于是一群氫原子處于n=4能級，故它們在向低能級躍遷過程中產(chǎn)生的光子種類為種，故B正確；C、根據(jù)，從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光子的頻率小于從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光子的頻率，用頻率的光恰好發(fā)生光電效應，則頻率小于該種金屬的極限頻率（截止頻率），無論光多么強，都不能發(fā)生光電效應，C錯誤；D、用n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光子的能量為；又根據(jù)光電效應方程，最大初動能，D正確故選BD【點睛】本題考查了能級躍遷和光電效應的綜合運用，知道能級間躍遷輻射的光子頻率與能級差的關(guān)系以及光電效應的條件是解決本題的關(guān)鍵9、ABC【解析】AB、根據(jù)左手定則知,導體棒開始所受的安培力方向水平向右,安培力在第一個內(nèi)做勻加速直線運動,在第二個內(nèi),安培力方向水平向左,大小不變,做勻減速直線運動,根據(jù)運動的對稱性知,一個周期末速度為零,金屬棒的速度方向未變.知金屬棒一直向右移動,先向右做勻加速直線運動,再向右做勻減速運動,速度隨時間周期性變化,而位移一直增大.所以A選項是正確的、B正確.C、因為電流周期性變化,則安培力也周期性變化.故C正確；

D、在一個周期內(nèi),動能的變化量為零,則安培力在一個周期內(nèi)做功為零.故D錯誤.10、AC【解析】線圈進入磁場之前，均做自由落體運動，因下落高度一致，可知兩線圈會以同樣的速度進入磁場，由法拉第電磁感應定律可求出進入磁場邊界時的感應電動勢，從而表示出受到磁場的安培力．由電阻定律表示出兩線圈的電阻，結(jié)合牛頓第二定律表示出加速度，可分析出加速度與線圈的粗細無關(guān)，從而判斷出兩線圈進入時運動是同步的，直到線圈2完全進入磁場后，線圈做勻加速運動，可得出落地速度的大小關(guān)系．由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，損失的機械能（轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能）與線圈的質(zhì)量有關(guān)，從而判斷出產(chǎn)生的熱量大．由分析電量的關(guān)系【詳解】A、線圈從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應電流，受到磁場的安培力大小為：，由電阻定律有：，(ρ為材料的電阻率，L為線圈的邊長，S為導線的橫截面積），線圈的質(zhì)量為m=ρ0S?4L，（ρ0為材料的密度）.當線圈的下邊剛進入磁場時其加速度為,聯(lián)立得加速度為：,可知兩線圈進入磁場時的加速度相同；故A正確.B、線圈1和2進入磁場的過程先同步運動，由于當線圈2剛好全部進入磁場中時，線圈1由于邊長較長還沒有全部進入磁場，線圈2完全進入磁場后做加速度為g的勻加速運動，而線圈1仍先做加速度小于g的變加速運動，完全進入磁場后再做加速度為g的勻加速運動，兩線圈勻加速運動的位移相同，所以落地速度關(guān)系為v1＜v2；故B錯誤.C、由能量守恒可得：，（H是磁場區(qū)域的高度），因為m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正確.D、根據(jù)電量的定義式，，，聯(lián)立可得，則；故D錯誤.故選AC.【點睛】本題要注意分析物體運動狀態(tài)及能量變化關(guān)系，關(guān)鍵點在于分析線圈進入磁場的過程，由牛頓第二定律得到加速度關(guān)系，分析物體的運動情況關(guān)系三、實驗題：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、①.②.2.3③.電源電動勢④.1.4⑤.0.4【解析】（1）［1］根據(jù)圖甲所示實驗電路，連接實物電路如圖所示：（2）［2］由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為2×1Ω+3×0.1Ω=2.3Ω；（3）［3］由閉合電路歐姆定律，有E=I（r+R+RA）則R=-（r+RA）則R﹣圖象的斜率是E，即電源電動勢；［4］［5］由圖丁所示圖象可知，電源電動勢E=V=1.4V圖象在橫軸上的截距為0.5，即r+RA=0.5Ω，則電源內(nèi)阻r=0.5Ω﹣0.1Ω=0.4Ω。12、①.9.0V②.10Ω【解析】表頭及定值電阻充當電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達式，由圖象結(jié)合表達式可得出電動勢和內(nèi)電阻.【詳解】表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：，即，由圖可知，圖象與縱坐標的交點為9.0mA，則有：，解得E=9.0V；由圖象可知圖象的斜率為10×10-3，由公式得圖象的斜率等于，故，解得r=10Ω【點睛】本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進行分析研究四、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）5.41MeV（3）5.31MeV【解析】核反應方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒；求出質(zhì)量虧損△m，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解釋放的能量；衰變前后系統(tǒng)的動量守恒，根據(jù)動量守恒定律分析α粒子和鉛核關(guān)系，根據(jù)動能與動量的關(guān)系及能量守恒列式求解【詳解】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒規(guī)律，則有，衰變方程：（2）衰變過程中質(zhì)量虧損為：△m＝209.98287u﹣205.97446u﹣4.00260u＝0.00581u反應過程中釋放的能量為：△E＝0.00581×931.5MeV＝5.41Me