2025年山西省长治市太行中学高二上物理期末考试模拟试题含解析.doc

2025年山西省长治市太行中学高二上物理期末考试模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、下列说法正确的是（ ）
A.电荷处在电势越高的地方电势能越大
B.电场中电场强度越大的地方，电势越高
C.电势降落的方向必定是场强的方向
D.处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零
2、在磁场中的某一位置放置一条直导线，导线与磁场方向垂直放置．下图中几幅图象表示的是导线受的安培力力F与通过的电流I的关系．a、b分别代表一组F、I的数据．下图中正确的是
A. B.
C. D.
3、如图所示，在静电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）

A.场强EA>EB，电势φA>φB
B.将电荷+q从A点移到B点，电场力做负功
C.将重力可忽略的电荷+q从A点移到B点，加速度变小
D.将电荷–q分别放在A、B两点，具有的电势能EpA<EpB
4、如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（）

A. B.
C. D.
5、如图所示是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起了．我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是（ ）

A.这种焊接方法的原理是电流的磁效应
B.线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快
C.线圈中的电流是很强的恒定电流
D.待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
6、两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5:1，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为，则为
A.5：2 B.5：6
C.5：4 D.5：9
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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是( )

A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同
B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大
C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短
8、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )

A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
9、如图所示，半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里的匀强磁场，O是圆形区域的圆心，MN和PQ是夹角为θ=的两条直径，a、b两个带电粒子都从M点沿垂直于PQ的方向进入磁场区域，并分别从P、Q两两点离开，不计粒子的重力，下列说法一定正确的是

A.a粒子带负电，b粒子带正电
B.b粒子在磁场中运动的时间是a粒子的2倍
C.若只改变b粒子进入磁场时的速度方向，不改变速度大小，则b粒子均以垂直于MN的方向射出磁场
D.若让a粒子从P点进入磁场，a粒子可能从M点离开磁场
10、如图所示理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R=44Ω，电流表A1的示数为0.20A．下列判断中正确的是（）

A.原线圈和副线圈的匝数比为2：1
B.原线圈和副线圈的匝数比为5：1
C.电流表A2的示数为1.0A
D.电流表A2的示数为0.4A
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）将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA.为了较精确地测定该水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：
A．电流表A1(量程0～3mA，内阻约为0.5Ω)
B．电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)
C．电压表V(量程0～1.5V，内阻约为3kΩ)
D．滑动变阻器1(阻值0～10Ω，额定电流为1A)
E．滑动变阻器2(阻值0～3kΩ，额定电流为1A)
F．电键，导线若干
G．水果电池
（1）实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______(均用序号字母表示)
（2）请在虚线框内画出实验电路图，（有错不给分）．（ ）

（3）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的图象如图所示，由图可知：水果电池的电动势＝____V，内阻r＝________Ω.（保留3位有效数字）
12．（12分）小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向
（1）在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路_______

（2）将线圈插入线圈中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是_________
A.插入铁芯F B.拔出线圈
C.使变阻器阻值R变大 D.使变阻器阻值R变小
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）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
14．（16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
15．（12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

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、D
【解析】A．负电荷在低电势处电势能大，正电荷在高电势处电势能大，故A错误；
B．电势的高低与电场强度无关，故B错误；
C．沿场强方向电势一定降低，但电势降落的方向不一定是场强的方向，应该是电势降落最快的方向才是场强的方向，故C错误；
D．处于静电平衡状态的导体内部，原电场与感应电荷产生的附加电场完全抵消，场强处处为零，故D正确。
故选D。
2、C
【解析】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：

由于磁场强度和导线长度不变，因此与的关系图象为过原点的直线；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析相符，故C正确；
D．与分析不符，故D错误；
故选C。
3、D
【解析】根据顺着电场线电势降低，则知：电势φA＞φB．由图知，a处电场线疏，b处电场线密，而电场线的疏密表示场强的相对大小，则场强EA＜EB．故A错误．+q从A点移到B点，电场力方向与位移方向的夹角小于90°，则电场力做正功，故B错误．将重力可略的电荷+q从A点移到B点，所受的电场力增加，则加速度变大，选项C错误；根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则电荷-q在A处电势能小，B处电势能大，即EpB＞EpA．故D正确．故选D
【点睛】本题关键要掌握电场线两个物理意义：方向表示电势高低、疏密表示场强的大小；正电荷在高电势点的电势能较大，负电荷相反
4、D
【解析】第一过程从①移动②的过程中

左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以，则电流为，电流恒定且方向为顺时针，再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，

然后从③到④的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针

当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化， D正确；ABC错误；故选D
5、B
【解析】恒定电流不能在工件中产生感应电流，频率很高，磁通量变化快，产生感应电动势较大，磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同
【详解】A、B项：高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，故A错误，B正确；
C项：恒定电流不能在工件中产生感应电流，故C错误；
D项：若磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，故D错误
故选B
【点睛】本题考查了电磁感应现象在生产和生活中的应用，注意要会分析应用的原理
6、C
【解析】两个球相互吸引，则带异种电荷，则接触带电的原则是总电荷平分，根据得出接触后再放回原处的库仑力大小
【详解】它们在相距一定距离时相互作用力为；两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力，则F1：F2为5：4，故选C.
【点睛】解决本题的关键是掌握接触带电的原则，总电荷平分，同时要注意原来的电荷的电性，以及掌握库仑定律的公式.

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、BC
【解析】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.
【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由 ，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关
8、CD
【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误
B、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，导线上的电压损失变大，则降压变压器的初级电压减小，则降压变压器的输出电压减小，故B错误．根据P损=I线2R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确．根据，则有：；发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大．故D正确．故选CD
考点：远距离输电
9、AC
【解析】A．粒子运动轨迹如图甲所示，由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A正确；
B．由粒子运动轨迹和几何关系可知，

得

所以两粒子在磁场中的运动半径相同，由公式

由于不清楚粒子电荷量、质量等，所以无法确定两粒子的运动时间，故B错误；
C．改变b粒子进入磁场时的速度方向，不改变速度大小，由于粒子的运动半径与圆形磁场半径相等，所以，如图乙中四边形AOMC为菱形，所以AC一定竖直，速度一定垂直MN，故C正确；
D．由于a粒子带负电，从P点进入磁场后向右偏转，所以不可能从M点射出，故D错误。
故选AC。

10、BC
【解析】变压器输出功率等于输入功率，则：，解得：，由于原副线圈电流与匝数成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比，故BC正确，AD错误

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.A ②.E ③. ④.1.35 ⑤.450
【解析】(1)[1]电流约为3mA，故电流表选择A；
[2]电源的内阻大约

若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，因此滑动变阻器应选E；
(2)[3]由题意可知水果电池内阻较大，为减小实验误差，相对于电源来说，电流表应采用内接法，电路图如图所示

(3)[4]由图示电源U-I图线可知，图象与纵轴截距为1.35，则电源电动势

[5]图线斜率的绝对值即为内阻

12、 ①.图见解析 ②.AD
【解析】（1）根据实验原理进行实物图连接即可；
（2）根据题意确定电流表指针偏转方向与磁通量变化的关系，然后根据磁通量的变化判断即可；
【详解】（1）将线圈和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电源、线圈串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：

（2）当线圈插入线圈中，闭合开关S瞬间，穿过线圈的磁通量增强，从而使电流计指针右偏，当插入铁芯F或使变阻器阻值R变小导致电流增大都能使线圈的磁通量增强，从而使电流计指针右偏，故选项AD正确，BC错误
【点睛】本题考查感应电流的条件、根据题意判断出穿过副线圈磁通量如何变化来判断电流的方向以及变化

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) (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
14、（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
15、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