2025年河南省郑州市外国语学校物理高二上期末预测试题含解析.doc

2025年河南省郑州市外国语学校物理高二上期末预测试题
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、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是（　　）

A.两物体均沿切线方向滑动
B.两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
C.两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远
2、奥斯特实验说明了（）
A.磁场的存在
B磁场具有方向性
C.通电导线周围存在磁场
D.磁体间有相互作用
3、某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（）

A.甲图中物体所受的合外力大小等于4N
B.乙图中物体所受的合外力大小等于2N
C.丙图中物体所受的合外力大小等于6N
D.丁图中物体所受的合外力大小等于6N
4、通过电阻的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若通过同一电阻的电流为2I时，则在时间t内产生的热量为（）
A.2Q B.
C. D.4Q
5、如图，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈下面说法正确的是

A.闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度
B.闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮
C.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
D断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭
6、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP＝60°.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B1与B2之比为（ ）

A.1:2 B.2:
C.:2 D.2:1
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、如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50kg，电源输出电压U=110V保持不变，电动机线圈电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10m/s2）则：

A.电源的输出功率为100W
B.电动机线圈电阻R的发热功率550W
C.提升重物的功率为450W
D.电动机的效率为81.8％
8、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（　　）

A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.6 A D.电流为0.2 A时的外电路的电阻是28Ω
9、如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放罝。小磁块先后在管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块

A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在P中下落过程中机械能减小
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（ ）

A.若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势
B.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势
C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直
D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
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）在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为_______mm

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx
实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）

（3）图3是测量Rx实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端．请根据图2所选的电路图，在图3中补充完成该组同学实验时实物间的连线，并使闭合开关时，电压表或电流表不至于被烧坏

（4）该组同学在坐标纸上建立U—I坐标系，如图4所示，请在图4中标出测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝阻值Rx=_________Ω（保留两位有效数字）
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_______Ωm（填选项前的符号）
A．1×10-2　　B．1×10-3　　 C．1×10-6　　　 D．1×10-8
12．（12分）某发电站的输出功率为 104 kW，输出电压为 4 kV，通过理想变压器升压后向125 km 远处用户供电．已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%求：所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是______，如果用户用电器的额定电压为 220 V，所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是______.
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

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）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、D
【解析】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，故ABC错误，D正确
2、C
【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场
A.磁场的存在．与结论不符，故A错误；
B.磁场具有方向性．与结论不符，故B错误；
C.通电导线周围存在磁场．与结论相符，故C正确；
D.磁体间有相互作用．与结论不符，故D错误
3、C
【解析】考查力的合成。
【详解】A．甲图：

A错误；
B．乙图：

如图，F1与F3的合力为F13=3N，方向与F2同向，所以合力为：

B错误；
C．丙图：由力的三角形定则可知，F2与F3的合力刚好为F1，所以合力大小为：

C正确；
D．丁图：由力的三角形定则可知，首尾相连的力合力为0，D错误。
故选C。
4、D
【解析】由焦耳定律可知，电阻相同，电流变为原来的两倍，相同的时间内产生的热量变为原来的4倍即4Q
A．2Q与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析不符，故C错误；
D．4Q与分析相符，故D正确
5、C
【解析】A、B、C、开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的自感阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮,最后和B灯一样亮.故AB错误,C正确; 
D、断开开关K的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D错误.
故选C
点睛：开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮.最后一样亮
6、D
【解析】由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度；即可求得比值
【详解】依题意，移动之前每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下；则当N移至P点时，在P处的通电导线在O点的磁场方向垂直于PO斜向左上方与OM夹角为600角，则O点合磁感强度大小为：B2=2××cos60°=，则B1与B2之比为2：1．故选D
【点睛】磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线O点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感强度

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、CD
【解析】电源输出P="UI=550" W，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率P热=I2R="100" W，选项B错误；提升中重物的功率为P机="550" W–100 W="450" W，选项C正确；电动机的效率为，选项D正确
【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；关键是搞清电动机内部的能量转化关系，知道电热的求解公式P热=I2R
8、AD
【解析】A．根据闭合电路的欧姆定律可得

由图可知直线与y轴截距电源电动势，即，故A正确；
B．图像中纵轴的起点不是原点，电源内阻为直线斜率的绝对值，即

故B错误；
C．电源短路时外电阻为零，因此短路电流

故C错误；
D．当时，外电阻的阻值

代入数据解得可解得，故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】A．当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，从而产生安培阻力，运动不是自由落体运动，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误。 
B．由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，克服安培力做功，机械能减小，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B正确。 
C．在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确。 
D．根据动能定理可知，因安培阻力导致产生热量，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。
故选BC。
10、AC
【解析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，确定电子的偏转方向，从而确定侧面电势的高低．测量地磁场强弱时，让地磁场垂直通过元件的工作面，通过地磁场的方向确定工作面的位置
解：A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势．故A正确，B错误
C、地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直．故C正确，D错误
故选AC
【点评】解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡

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） 0.398 （0.397-0.399） ； ②.（2）甲； ③.（3）如图
④.（4） 4.4（4.3 - 4.7） ； ⑤.（5） C
【解析】本题（1）的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题（2）的关键是根据数据表可以看出电表的示数变化范围较大，说明变阻器采用的是分压式接法；根据电阻定律和欧姆定律写出电阻率的表达式，然后解出电阻率的值即可；
【详解】（1）螺旋测微器的读数为：d=0+39.8×0.01mm=0.398mm；
（2）从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数变化范围较大，所以变阻器采用的应是分压式接法，即测量采用的是甲图；
（3）连线如图所示：

（4）由图线得到金属丝的阻值为：.
（5）根据得：，代入数据得：ρ=1×10-6Ω•m，故选C.
【点睛】该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读数时是固定刻度的值与可动刻度的值得和．会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接．了解实验误差产生的原因，并会在试验中做到尽可能的减小误差
12、 ①.1∶25 ②.4800:11
【解析】（1）根据电阻定律得出输电线电阻，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而根据PUI求出升压变压器的输出电压；根据输电线上的电流和电阻求出输电线上的电压损失；根据变压比公式求解升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压，结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比
【详解】（1）远距离输电的示意图，如图所示：

导线电阻：R线=ρ
代入数据得：R=40Ω
升压变压器副线圈电流：I2=I线
又I2R线=4%P
解得：I2=100A
根据P=U2I2
得：U2=100 kV
根据变压比公式，有：
（2）降压变压器的输入电压为：U3=U2-I2R线=96kV
由，
得：
【点睛】解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比之间的关系；2、升压变压器的输出电压、降压变压器的输入电压、电压损失之间的关系

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、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
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、 (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