2025年山西省吕梁市物理高二上期末检测模拟试题含解析.doc

2025年山西省吕梁市物理高二上期末检测模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量和电荷量均相等的正、负离子（不计重力）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负离子在磁场中( )

A.运动的轨迹半径不相等
B.重新回到边界的位置与O点的距离相等
C.运动的时间之比为2∶1
D.运动的时间之比为1∶2
2、建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）
A.法拉第
B.奥斯特
C.赫兹
D.麦克斯韦
3、在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　）

A.b、d两点的磁感应强度相同 B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小 D.b点的磁感应强度的值最大
4、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后并合在一起,然后给它们分别加上相同的电压,则通过它们的电流之比为( )
A.1:4 B.1:8
C.1:16 D.16:1
5、如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相连，极板B接地．若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ）

A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变小
D.极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变大
6、如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆盘上，随圆盘一起转动且与圆盘保持相对静止，三者与转盘之间动摩擦因数相同。已知A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R，则下列判断中正确的是

A.物体A的向心力最小 B.物体C所受的静摩擦力最小
C.当圆盘转速增加时，C比A先滑动 D.当圆盘转速增加时，B比A先滑动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场。不计粒子的重力，则（ ）

A.粒子带正电
B.电场的方向是由b指向c
C.粒子在b点和d点的动能相等
D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为π：2
8、如图，两平行的足够长的光滑倾斜导轨处于垂直于导轨所在斜面向上的匀强磁场中，导轨电阻不计，上端连接一阻值为R的电阻，导轨上一导体棒从静止开始下滑，在其运动状态达到稳定前，下列有关流过导体棒的电流i、导体棒受到的安培力F随时间t变化的关系图，通过导体棒的电量q随位移x变化的关系图，导体棒上安培力的瞬时功率P随速度v变化的关系图中，可能正确的是（）

A.
B.
C.
D.
9、如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有

A.A端接的是高压直流电源的负极
B.A端接的是高压直流电源的正极
C.C端是蹄形磁铁的S极
D.C端是蹄形磁铁的N极
10、所示的电路中，电源电动势为ε、内电阻为r（小于外电路的总电阻），当变阻器R的滑片位于中点时，A、B、C三个小灯泡均正常发光，且亮度相同，则（　　）

A.三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗
C.当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗
D.当滑片P向左移动时，电源效率减小
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）为了测定某电池的电动势（约10V~11V）和内电阻（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_______V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表
（2）上述实验可供选择的器材有：
A．某电池（电动势约10V~11V，内电阻小于2Ω）
B．电压表（量程为5V，内阻约4KΩ）
C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）
E．滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（阻值为0~20KΩ，额定电流0.2A）
电阻箱应选_________，滑动变阻器应选_________（用大写字母表示）
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内电阻为_______Ω．（保留3位有效数字）
12．（12分）如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C
【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，从而推导出半径关系，而运动的时间与偏转角和周期有关，进而可判断它们的关系。
【详解】A.一对质量和电荷量均相等的正、负离子（不计重力）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，由

可得

又由于

则可知它们的半径相等，周期也相等，故A错误；
B.正离子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负离子在洛伦兹力作用下向下偏转，正离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为120°，而负离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为60°，它们的圆心角不等，则所对应的弦也不等，即重新回到边界的位置与O点的距离不相等，故B错误；
CD.正离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为𝜃1=120°，而负离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为𝜃2=60°，它们的周期相同，则由

可知正、负离子在磁场中运动时间之比为2∶1，故C正确，D错误。
故选C。
2、D
【解析】法拉第最先验证了电磁感应现象；奥斯特最先发现电流的磁效应；赫兹最先验证了电磁波的存在；麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。
故选D。
3、C
【解析】a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，如图

由图可知，a点磁感应强度大小为

b点和d点磁感应强度大小为

c点的磁感应强度大小为

A．b、d两点的磁感应强度大小相同，方向不同。故A错误；
B．a、b两点的磁感应强度大小不相等。故B错误；
C．c点的磁感应强度的值最小。故C正确；
D．a点的磁感应强度的值最大故D错误。
故选C。
4、C
【解析】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，根据电阻定律，电阻R1=4R；另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R2＝R/4，则两电阻之比为16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16;
A．1:4，与结论不相符，选项A错误；
B．1:8，与结论不相符，选项B错误；
C．1:16，与结论相符，选项C正确；
D．16:1，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
5、D
【解析】知电容器极板上的电荷量几乎不变，将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据公式，电容减小，由公式可判断出电容器极板间电压变大，静电计张角增大，故D正确，ABC错误
【点睛】本题要抓住电荷量不变的条件，根据电容的定义式分析电容如何变化
6、C
【解析】A．物体做圆周运动靠静摩擦力提供向心力，有

所以物体A的向心力为

物体B的向心力为

物体C的向心力为

可知，物体B的向心力最小，故A错误；
B．物体做圆周运动靠静摩擦力提供向心力，所以物体B的摩擦力最小，故B错误；
CD．根据

得，发生相对滑动的临界角速度

C的半径最大，临界角速度最小，增大转速，C最先滑动，A、B的临界角速度相等，A、B同时滑动，故C正确，D错误。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】A．根据粒子在磁场中受洛伦兹力而从d点进e点出，由左手定则知带负电，则A错误；
B．根据磁场中运动的对称性知e点的速度大小等于v0，方向与bd成45°，即水平向右，而电场线沿bc方向，则做类平抛运动，可知负粒子受的电场力向上，则电场由b指向c，B正确；
C．粒子从d到e做匀速圆周运动，速度的大小不变，而e到b电场力做正功，动能增大，故b点的动能大于d点的动能，C错误；
D．设正方形边长为L，由几何关系可知，电场中的水平分运动是匀速直线运动，，故，则D正确。
故选BD。
【点睛】本题关键是明确粒子的运动规律，画出运动的轨迹，结合几何关系得到轨道半径，再结合牛顿第二定律列式分析。
8、AC
【解析】A．对导体棒由牛顿第二定律有

即

电流为

电流与速度成正比，由于速度越来越大，加速度越来越小，所以电流越来越大，电流变化得越来越慢，故A正确；
B．安培力为

安培力与速度成正比，由于速度越来越大且变化得越来越慢，则安培力增大且变化得越来越慢，故B错误；
C．电荷量为

则电荷量与位移成正比，故C正确；
D．安培力功率为

则功率与速度的平方成正比，故D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】AB．由图可知，电子是从A端射出，则A端是高压直流电源的负极．故A正确，B错误；
CD．电子是从A向B运动，且洛伦兹力向下，则由左手定则可得磁场方向由C向D，C端是蹄形磁铁的N极，故D正确，C错误。
故选AD。
10、AB
【解析】详解】画出等效电路如图：

A．对于灯A、B：通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，C的电阻大于A的电阻。可见，C灯电阻最大，B灯电阻最小。故A正确。
BC．当滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮。故B正确，C错误。
D．电源的效率，当滑片P向左移动时，外电阻增大，路端电压U增大，电源效率η增大。故D错误。
故选AB。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ①.1.5; ②.C; ③.E; ④.10.5; ⑤.1.71;
【解析】（1）把5V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为4.5V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为1.5V
（2）由图丙所示图象可知，最大电流为1.75A，大于0.2A，则为保护电路安全，滑动变阻器应选E．电阻箱选择C.
（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=3.5V，则电源的电动势为E=3×3.5=10.5V，
内阻为
【点睛】本题涉及电表的改装，其原理是串联电路的特点．伏安法测量电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，要注意路端电压应为改装后电压表的读数
12、；
【解析】电子在磁场中运动，只受洛伦兹力F作用，故其轨迹AB是圆周的一部分，又因为F垂直于v，故圆心在电子进入和穿出磁场时所受的洛伦兹力指向的交点上，如图中的O点。如图所示。

设电子的轨道半径r，由牛顿第二定律得

解得

因此穿过磁场的时间为

解得

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
14、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N