2025年兰州大学附属中学高二上物理期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

2025年兰州大学附属中学高二上物理期末学业质量监测模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（）

A.U1Q2
D.W1其中表示时刻的是
A.每节课40分钟 B.上午8点开始上课
C.一个午休1小时 D.晚上有2小时的自习
4、下图中两个电路是研究自感现象电路，对实验结果的描述正确的是(　　)

①接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮；②接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮；③断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭；④断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
5、半径为r带缺口的刚性金属环在纸面上固定放置,在环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板A、B连接,两板间距为d且足够大,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向外为正,变化规律如图乙所示.在平行金属板A、B正中间有质量未知、电荷量大小为q的带电液滴,液滴在0到0.1 s处于静止状态,已知重力加速度为10m/s2.则以下说法正确的是( )

A.液滴带正电
B.第0.3s时液滴的运动方向改变
C.液滴质量为
D.第0.4s内液滴位移大小为0.04(单位:米)
6、如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示，正常骑行时，下列说法正确的是（　　）

A.A点的角速度大于B点的角速度
B.A点的线速度与B点的线速度大小相等
C.C点角速度小于B点的角速度
D.C点的线速度与B点的线速度大小相等
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、变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗.如图所示，是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为和.下列说法中不正确的是（）

A.，原线圈比副线圈的导线粗
B.，原线圈比副线圈的导线细
C.，原线圈比副线圈的导线粗
D.，原线圈比副线圈的导线细
8、实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的，让线圈通以如乙图所示的稳恒电流（b端电流方向垂直纸面向内）。下列说法正确的是

A.当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
B.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C.线圈通过电流越大，指针偏转角也越大
D.电流表表盘刻度是均匀的
9、如图甲所为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（ ）

A.电流的瞬时值表达式为
B.磁体的转速为5r/s
C.若给阻值为10Ω的电阻供电，该电阻1h内产生的电热为1.8×104J
D.线圈中电流的有值为0.5A
10、平行板电容器内有竖直向下的匀强电场，三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴A、B、C，从极板左侧以相同的水平速度v0先后沿中线射入两板间，分别落到极板上的位置如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A.三个油滴在电场中运动的时间相等
B.油滴A带正电，B不带电，C带负电
C.三个油滴机械能都增大
D.三个油滴在电场中加速度aA>aB>aC
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）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线

完成下列主要实验步骤中的填空：
(1)① 按图接线
② 保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1
③ 闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出此时细沙的质量m2
④ 用米尺测量D的底边长度L
(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________
3)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里
12．（12分）某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系。

(1)实验中，需要平衡小车所受的阻力。在不挂细绳和砂桶的情况下，改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做__________（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）时，说明已平衡了小车所受的阻力。
(2)实验中，保持砂桶质量不变，改变小车的质量，测量小车运动的加速度。如图所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T = 0.10sA、B间的距离x1 = 6.00cm，B、C间的距离x2 = 6.40cm，则小车的加速度a =__________m/s2。

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、A
【解析】设开关接通后，电路中电流为I
对于电阻R，由欧姆定律得
U1=IR
对于电动机，U2＞IR，则
U1＜U2
根据焦耳定律得
Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，
则
Q1=Q2
因
W1=Q1
W2=Q2+E机械
则
W1Q2，与结论不相符，选项C错误；
D．W1的增加，乙环有面积减小即有收缩的趋势，所以乙环上每段所受的安培力均指向圆心，故BCD错误，A正确。
故选A。
3、B
【解析】根据题中要判断哪些表示时刻可知，本题考查了对时间和时刻概念的理解．时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔．根据时间与时刻的概念去分析选择
【详解】A、40分钟一节课，这里的40分钟指的时间，不是时刻．故A错误；
B、上午8点开始上课钟是时刻，不是时间间隔．故B正确；
C D.、一个午休1小时；晚上有2小时的自习，表示持续的时间，表示时间间隔，不是时刻．故CD错误；
【点睛】正确地区分时刻和时间间隔是解题的关键
4、A
【解析】左图中，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故P1稍晚一会儿亮；断开开关时，虽然线圈中产生自感电动势，但由于没有闭合回路，灯P1立即熄灭；右图中，线圈和灯泡并联，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故灯泡可以立即就亮，但电流稳定后，灯泡会被短路而熄灭；断开开关时，线圈中产生自感电动势，通过灯泡构成闭合回路放电，故P2稍晚一会儿熄灭；故①③正确，②④错误；故选A
考点：自感现象
【名师点睛】线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，起到延迟电流变化的作用，遵循“增反减同”的规律；通电自感中，与线圈串联的灯泡稍晚一会儿亮，与灯泡并联的灯泡立即就亮；断电自感中，与线圈构成闭合回路的灯泡会稍晚一会儿熄灭
5、C
【解析】由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极，哪个是负极；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，然后由匀强电场场强与电势差的关系可以求出两极板间的场强大小
【详解】A、根据题意液滴在0～0.1s处于静止状态，知液滴受到向上的电场力和向下的重力平衡，根据楞次定律，线圈中的感应电动势沿顺时针方向，A板接高电势，B板接低电势，两板间的电场方向向上与电场力的方向相反，所以液滴带负电，故A错误；
B、根据楞次定律，在0.1s～0.3s内，线圈内感应电动势逆时针方向，上极板接低电势，下极板接高电势，两极板间电场向下，电场力向下，根据牛顿第二定律，其中，解得a=2g，液滴向下做初速度为0的匀加速运动，在第0.3s时速度最大，运动方向不改变，故B错误；
C、根据法拉第电磁感应定律，两极板间的电场强度，根据受力平衡，有，得；故C正确.
D、根据楞次定律在0.3s～0.4s内，感应电动势顺时针方向，上极板接高电势，下极板接低电势，电场方向向上，液滴在0.3s～0.4s内做匀速直线运动，0.1s~0.3s匀加速直线运动，位移为，0.3s时速度v=at=2g×0.2=0.4g，在0.3s-0.4s匀速直线运动，位移，所以在第0.4s时液滴距初始位置距离为0.08g，故D错误；
故选C.
【点睛】本题考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压
6、B
【解析】AB．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度大小相等，根据

知角速度与半径成反比，所以A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；
CD．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据

知线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误。
故选B。

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、ACD
【解析】由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即，故C、D错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈中的电流大于原线圈中的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故A错误，B正确.本题选不正确的，故选A、C、D.
8、BCD
【解析】A．由左手定则可判定：当线圈转到如图乙所示的位置，端受到的安培力方向向下，故A错误；
B．当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，故B正确；
C．线圈通过的电流越大受到的安培力越大，指针偏转角也越大；故C正确；
D．因线圈在各位置的磁感应强度是相同的，所以偏角和电流成正比，故表盘刻度是均匀的，故D正确；
故选BCD。

9、BD
【解析】根据相对性来分析与解决问题，同时掌握感应电动势与转速关系，即可判断出感应电流的大小变化，及转速与周期的关系
【详解】A项：通过乙图可知电流的最大值为0.5A，周期T=0.2s，故，故电流的表达式为i=0.5sin10πt（A），故A错误；
B项：电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为，故B正确；
C、D项：电流的有效值为，根据公式
，故C错误，D正确
故选BD
10、BD
【解析】A．三个油滴在水平方向上做匀速直线运动，根据运动学公式：

油滴的水平位移不同，运动的时间不同，A错误；
BD．三个油滴的竖直高度相同：

加速度越大，时间越短，落点越靠近入射点，根据电场线方向和落点位置可知油滴A带正电，B不带电，C带负电，根据牛顿第二定律：

可知三个油滴在电场中加速度：
aA>aB>aC
BD正确；
C．A油滴电场力做正功，电势能减小，机械能增大，B油滴不带电，只有重力做功，机械能守恒，C油滴电场力做负功，电势能增大，机械能减小，C错误。
故选BD。

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.重新处于平衡状态 ②.电流表的示数I ③. ④.
【解析】(1)[1][2]金属框平衡时测量才有意义，读出电流表的示数I；
(2)[3]根据平衡条件，有：|m2-m1|g=BIL，解得：；
(3)[4]若m2＞m1．则安培力的方向向下，根据左手定则可得，磁场的方向向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里
12、 ①.匀速直线运动 ②.0.40
【解析】(1) [1]平衡摩擦力需要使重力沿斜面向下的分力等于阻力，合力为零，故需使小车做匀速直线运动。
(2) [2]小车的加速度

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