2025屆河南省鄭州市金水區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2025屆河南省鄭州市金水區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，空間中有寬為d的平行邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，MN、M′N′為磁場(chǎng)邊界，MN左側(cè)有一個(gè)電荷量為q的帶正電粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN進(jìn)入磁場(chǎng)后，離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與M′N′成θ=30°，不考慮粒子重力，則（）A.粒子P進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2dB.粒子P進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)將越長(zhǎng)C.粒子P以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力的沖量為D.粒子P進(jìn)入磁場(chǎng)的速度小于時(shí)，粒子P將從MN離開磁場(chǎng)2、下圖中表示磁場(chǎng)B、正電荷運(yùn)動(dòng)速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷作用力F的方向相互關(guān)系圖，且B、F、v垂直，這四個(gè)圖中畫得正確的是（）A. B.C. D.3、下列器件屬于變壓器的是()A. B.C. D.4、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，a、b接在電壓為U、周期為T的交流電源上．兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面．帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出．設(shè)D形盒的半徑為R，現(xiàn)將垂直于D形盒的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)為，剛好可以對(duì)氚核進(jìn)行加速，氚核所能獲得的最大能量為，以后保持交流電源的周期T不變．已知氚核和粒子的質(zhì)量之比為3：4，電荷量之比為1：2．下列說法正確的是A.若只增大交變電壓U，則氚核在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間不會(huì)發(fā)生變化B.若用該裝置加速粒子，應(yīng)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)整為C.將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)粒子進(jìn)行加速，粒子在加速器中獲得的最大能量為D.將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)粒子進(jìn)行加速，粒子在加速器中加速的次數(shù)大于氚核的次數(shù)5、.關(guān)于理想變壓器，下面各說法中正確的是()A.它的輸出功率小于它的輸入功率B.它的輸出功率可以大于它的輸入功率C.原副線圈兩端的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比D.原副線圈的電流與它們的匝數(shù)成正比6、如圖，虛線框中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和平行紙面斜向下的與豎直方向夾角為45°的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球在高為h處的P點(diǎn)從靜止開始自由下落，在虛線框中剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度B.磁感應(yīng)強(qiáng)度C.小球一定帶正電D.不同比荷小球從不同高度下落，在虛線框中仍可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了的功，則（）A.電荷在B處時(shí)將具有的電勢(shì)能B.電荷在B處將具有的動(dòng)能C.電荷的電勢(shì)能減少了D.電荷的動(dòng)能增加了8、2018年5月21日，我國(guó)發(fā)射人類首顆月球中繼衛(wèi)星“鵑橋”，6月14日進(jìn)入使命軌道-----地月拉格朗日軌道，為在月球背面著陸的嫦娥四號(hào)與地球站之間提供通信鏈路．12月8日，我國(guó)成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，并于2019年1月3日成功著陸于與月球背面，通過中繼衛(wèi)星“鵲橋"傳回了月被影像圖，解開了古老月背的神秘面紗．如圖所示，“鵲橋"中繼星處于點(diǎn)上時(shí)，會(huì)和月、地兩個(gè)大天體保持相對(duì)靜止的狀態(tài)．設(shè)地球的質(zhì)量為月球的k倍，地月間距為L(zhǎng)，拉格朗日點(diǎn)與月球間距為d，地球、月球和“鵲橋”均視為質(zhì)點(diǎn)，忽略太陽對(duì)“鵲橋”中繼星的引力．則“鵲橋”中繼星處于點(diǎn)上時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是A.“鵲橋”與月球的線速度之比為B.“鵲橋”與月球的向心加速度之比為C.k，L，d之間在關(guān)系為D.k，L，d之間在關(guān)系為9、如圖（a）所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流，電流變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法正確的是A.t1、t5時(shí)刻P線圈對(duì)桌面的壓力小于P自身的重力B.t3、t5時(shí)刻線圈P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同C.t3時(shí)刻線圈P有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.t4、t6時(shí)刻P線圈的發(fā)熱功率為010、電磁學(xué)的基本現(xiàn)象和規(guī)律在生產(chǎn)生活中有若廣泛的應(yīng)用．下列哪些科學(xué)儀器和生活電器在工作時(shí)．其主要器件成用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.金屬探測(cè)器 B.示波器C.電子感應(yīng)加速器 D.質(zhì)譜儀三、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）下列關(guān)于多用電表歐姆檔測(cè)電阻的說法中，正確的是（）A.測(cè)電路中某個(gè)電阻的阻值時(shí)，先要將該電阻與其它元件斷開B.測(cè)量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到倍率較大的檔位C.每次換測(cè)另一個(gè)電阻時(shí)，都必須重新歐姆調(diào)零D.測(cè)量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到倍率最大的歐姆檔12．（12分）某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)量一微安表（量程為100μA，內(nèi)阻大約為2500Ω）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2（其中一個(gè)阻值為20Ω，另一個(gè)阻值為2000Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99999.9Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V）；單刀開關(guān)S1和S2，C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。(1)按原理圖將圖中的實(shí)物連線。（）(2)完成下列填空：①R1的阻值為______Ω（填“20”或“2000”）；②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖中滑動(dòng)變阻器的________端（填“左”或“右”）對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近；③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)______（填“相等”或“不相等”）④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為________Ω（結(jié)果保留到個(gè)位）；(3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：_________。四、計(jì)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）如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=3Ω。電鍵S斷開時(shí),定值電阻R2的功率為6W,電源的輸出功率為9W。電鍵S接通后,理想電流表的讀數(shù)為1.25A。求出：（1）斷開電鍵S時(shí)電流表的讀數(shù)；（2）定值電阻R3的阻值。14．（16分）如圖,一個(gè)水平放置的導(dǎo)體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20Ω,設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和框架平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T,方向如圖.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動(dòng),框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì),當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小(2)回路上感應(yīng)電流的大小15．（12分）如圖所示，兩根間距為l的光滑金屬導(dǎo)軌（不計(jì)電阻），由一段圓弧部分與一段無限長(zhǎng)的水平段部分組成，其水平段加有豎直向下方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌水平段上靜止放置一金屬棒cd，質(zhì)量為2m，電阻為2r。另一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒ab，從圓弧段M處由靜止釋放下滑至N處進(jìn)入水平段，棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，圓弧段MN半徑為R，所對(duì)圓心角為60°。求：（1）ab棒在N處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)速度是多大？此時(shí)棒中電流是多少？（2）cd棒能達(dá)到的最大速度是多大？（3）cd棒由靜止到達(dá)最大速度過程中，系統(tǒng)所能釋放的熱量是多少？

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】A．粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得解得故A錯(cuò)誤；B．由洛倫茲力提供向心力得得所以速度越大，半徑越大，粒子的偏轉(zhuǎn)角越小，由公式可知，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越小，故B錯(cuò)誤；C．粒子P以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)60°，則進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度與離開磁場(chǎng)時(shí)的速度和速度變化量組成等邊三角形，則速度變化量為沖量為故C錯(cuò)誤；D．粒子從MN邊射出的臨界狀態(tài)為軌跡與右邊界相切，此時(shí)半徑為d，則有得且即所以當(dāng)速度為時(shí)，粒子P將從MN離開磁場(chǎng)，故D正確；故選D。2、D【解析】根據(jù)左手定則，正電荷向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力的方向向下，故A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，正電荷在向外的磁場(chǎng)中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力的方向向右，故B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，正電荷在向上的磁場(chǎng)中向里運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力的方向向右，故C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，正電荷在向右的磁場(chǎng)中向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力的方向向外，故D正確．【點(diǎn)睛】根據(jù)左手定則知，大拇指所指的方向?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较?，與四指方向（即粒子的速度方向）垂直，與磁場(chǎng)方向垂直．3、D【解析】A、A是可變電容器，不是變壓器，故A錯(cuò)誤；B、B是電動(dòng)機(jī)，不是變壓器，故B錯(cuò)誤；C、C是真空冶煉爐，不是變壓器，故C錯(cuò)誤；D、D是變壓器，故D正確。故選D.4、C【解析】回旋加速器運(yùn)用電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動(dòng)能．在加速粒子的過程中，電場(chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等.【詳解】A、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大動(dòng)能：，根據(jù)動(dòng)能定理：Ekm=n?qU，若其他量不變，只提高加速電壓U，則質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)減?。毁|(zhì)子在加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間將縮短；故A錯(cuò)誤.B、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期,每加速一次和半個(gè)圓周電場(chǎng)變換一次反向，則電場(chǎng)變換的周期為，若該裝置加速α粒子則,由于，，應(yīng)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)整為；故B錯(cuò)誤.C、粒子離開的最大動(dòng)能為，α粒子的最大動(dòng)能為；故C正確.D、氚核在磁場(chǎng)中加速的次數(shù)：，α粒子在加速器中加速的次數(shù)，可知將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)α粒子進(jìn)行加速，α粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù)；故D錯(cuò)誤.故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，知道最大動(dòng)能與什么因素有關(guān)，以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與電場(chǎng)的變化的周期相等.5、C【解析】理想變壓器的輸入功率與輸出功率是相等，故AB錯(cuò)誤；變壓器是利用互感原理，在不漏磁的情況下由于原副線圈穿過的磁場(chǎng)相同，所以原副線圈兩端的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比，故C正確；當(dāng)副線圈是一個(gè)負(fù)載時(shí)，原副線圈的電流與它們的匝數(shù)成反比,若副線圈帶多個(gè)負(fù)載，則電流與它們的匝數(shù)不成正比；故D錯(cuò)誤，故選C6、A【解析】ABC．對(duì)小球受力分析，受到電場(chǎng)力，豎直向下的重力，洛倫茲力，若小球帶正電，則小球受到的電場(chǎng)力斜向下，不可能處于平衡狀態(tài)，所以小球只能帶負(fù)電，受力如圖所示：三力平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得，又聯(lián)立解得，A正確BC錯(cuò)誤；D．若要使小球沿直線通過復(fù)合場(chǎng)，小球的合力一定為零，所以一定要滿足，和，若同時(shí)改變小球的比荷與初始下落的高度h，以上兩個(gè)式子不能同時(shí)滿足，D錯(cuò)誤。故選A。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】由于只受電場(chǎng)力作用，電勢(shì)能和動(dòng)能的和保持不變，因此從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10－6J的正功，電勢(shì)能減少5×10－6J，動(dòng)能增加5×10－6J，但由于在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能未知，因此在B處的電勢(shì)能大小未知。在A點(diǎn)具有的動(dòng)能未知，因此在B處的動(dòng)能大小也未知。故選CD。8、AC【解析】“鵲橋”與月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，根據(jù)v=ωr可知線速度關(guān)系，根據(jù)a=ωv可知向心加速度關(guān)系；“鵲橋”做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于地球和月球的萬有引力之和；月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球的引力提供，根據(jù)牛頓第二定律列式可求解.【詳解】“鵲橋”與月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，則根據(jù)v=ωr可知，“鵲橋”與月球的線速度之比為，選項(xiàng)A正確；根據(jù)a=ωv可知，“鵲橋”與月球的向心加速度之比為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)“鵲橋”做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于地球和月球的萬有引力之和，則：；對(duì)月球：；又，聯(lián)立解得，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.9、BC【解析】由圖可知，Q中電流呈周期性變化，則P中會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由楞次定律可得出線圈P的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并依據(jù)電流的變化率來確定P中的感應(yīng)電流大小，即可一一求解【詳解】t1、t5時(shí)刻電流增大，其磁場(chǎng)增大，則穿過P的磁通量變大，由楞次定律可知P將阻礙磁通量的變大，則P有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即它們有相互排斥的作用，則P線圈對(duì)桌面的壓力大于P自身的重力，故A錯(cuò)誤；t3、t5時(shí)刻，通過Q線圈的電流前者減小，后者增大，但它們的電流方向相反，根據(jù)楞次定律，則t3、t5時(shí)刻線圈P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，故B正確；t3時(shí)刻電流減小，線圈P產(chǎn)生感應(yīng)電流，要阻礙磁通量減小，則P有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故C正確；在t4時(shí)刻的Q的電流為零，但電流變化率最大，則P中感應(yīng)電流最大，那么P線圈發(fā)熱的功率不為0；在t6時(shí)刻的Q的電流最大，但電流變化率為零，則P中沒有感應(yīng)電流，那么P線圈發(fā)熱的功率也為0，故D錯(cuò)誤；故選BC【點(diǎn)睛】本題要注意靈活應(yīng)用楞次定律，本題可以先判斷P中電流方向，再根據(jù)電流間相互作用判受力方向，但過程復(fù)雜；而直接根據(jù)楞次定律的“增縮減擴(kuò)”可能直觀地得出結(jié)論10、AC【解析】A.金屬探測(cè)儀是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象而工作的，故A正確；B.示波管是利用了電場(chǎng)加速和電磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的原理，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤C.電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)電子加速，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；D.質(zhì)譜儀是利用電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)使粒子偏轉(zhuǎn)，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．故D錯(cuò)誤三、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、A【解析】A．歐姆檔內(nèi)部有電源，所以測(cè)電路中某個(gè)電阻的阻值時(shí)，先要將該電阻與其它元件斷開，A正確；B．測(cè)量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，說明待測(cè)電阻較小，需要更換倍率較小的檔位，B錯(cuò)誤；C．每次換擋時(shí)，都必須重新歐姆調(diào)零，C錯(cuò)誤；D．測(cè)量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”檔或交流電壓最大值處，D錯(cuò)誤。故選A。12、①.②.20③.左④.相等⑤.2550⑥.要提高測(cè)量微安表內(nèi)阻的精度，可調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【解析】(1)[1]實(shí)物連線如圖所示(2)[2]R1起分壓作用，應(yīng)選用阻值較小的滑動(dòng)變阻器，即R1的電阻為20