高二物理上学期期末考试模拟卷01-2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（人教版2019）

2024-2025学年高二物理上学期期末考试模拟卷01 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：[必修三+选必一第一章+选必二第一、二章](人教版2019)。 5．难度系数：0．8 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊等装置构成，如图1所示。工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷，我们可以用图2模拟带电的感光鼓：电荷量均为的点电荷，均匀对称地分布在半径为的圆周上。若某时刻圆周上点的一个点电荷的电荷量突变成，则圆心点处的电场强度为（　　） A．，方向沿半径背离点 B．，方向沿半径指向点 C．，方向沿半径背离点 D．，方向沿半径指向点 【答案】B 【详解】当点的点电荷为时，根据电场的对称性，可得在圆心点处的电场强度为零，当点的点电荷为时，可由和两个电荷等效替代，故圆心点处的电场强度可以看成均匀带电圆环和产生的两个场强叠加，故圆心点处的电场强度为 电场方向为在点处的电场方向，即方向沿半径指向点。 故选B。 2．真空中有一点电荷q仅在库仑力作用下绕固定的点电荷+Q运动，其轨迹为椭圆，如图所示，已知Q位于椭圆的一个焦点上，b和d为轨迹上距Q最近和最远的点，则下列说法正确的是（　　）    A．点电荷q带正电荷 B．点电荷q在d点的速率最小 C．点电荷q在b点的速率最小 D．点电荷q在b点的加速度比在d点的小 【答案】B 【详解】A．点电荷q受到吸引力，所以q带负电荷，故A错误； BC．点电荷q在d点与+Q距离最远，其速率最小，在b点二者距离最小，速率最大，故B正确，C错误； D．根据库仑定律 b点距离+Q最近，电场力最大，加速度最大，故D错误。 故选B。 3．如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量正负点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　） A．b、d两点处的电场强度相同 B．a点的电场强度大于c点的电场强度 C．将一带正电的试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电荷+q的电势能减小 D．将一带负电的试探电荷-q沿圆周由b点移至c点，电荷-q的电势能减小 【答案】C 【详解】A．根据等量异种电荷的电场线分布特点可知，b、d两点处的电场强度方向不同，故A错误； B．根据点电荷电场强度的计算公式可得，a、c点的电场强度分别为 故B错误； C．根据等量异种电荷电势分布特点，a点电势为正值，c点电势为零，则将一带正电的试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电势降低，电荷+q的电势能减小，故C正确； D．同C选项，b点电势为正值，将一带负电的试探电荷-q沿圆周由b点移至c点，电势降低，电荷-q的电势能增大，故D错误。 故选C。 4．如图，两根相同的足够长均匀带电的长直细杆、平行放置，其中杆带正电，杆带负电，两杆在单位长度上的电荷量相等。在垂直细杆的方向上有一正方形截面ABCD，M为AB边中点，N为正方形ABCD的中心。已知一根足够长均匀带电细杆产生的电场强度大小E与距离r成反比（即，σ只与单位长度电荷量有关），方向与杆垂直，则下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度方向沿MN方向 B．M点电势比N点电势高 C．C点与D点电场强度的方向互相垂直 D．将一电子从D点沿直线移动到M点，其电势能一直增大 【答案】C 【详解】A．可以把两根导线等效成两个带等量异种电荷的点电荷，M点的场强方向应沿M到B，A错误； B．根据等量异种电荷电场线及等势面的分布可知，M、N位于同一等势面上，B错误； C．根据平行四边形法则，作出A、B两点在C、D处的电场方向，如图所示 由于ABCD为正方形，AC、BD为其对角线，所以 根据电场强度 可知 故有 由此判定C点的合场强方向平行于对角线BD，同理可得，D点的合场强方向平行于对角线AC，C、D两点的场强方向是垂直的，C正确； D．电子从D点到M点，相当于电子从D移到AB中垂线上的任一点，电场力做正功，电势能减小，D错误。 故选C。 5．某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（　　） A．风力越大，电容器电容越小 B．风力越大，静电计指针张角越小 C．风力越大，极板间电场强度越大 D．风力越大，P点的电势仍保持不变 【答案】B 【详解】A．根据 ，风力越大，两板间的距离d越小，电容器电容C越大，A错误； B．根据 解得 风力越大，两板间的距离d越小，两板之间的电势差越小，静电计指针张角越小，B正确； C．根据 解得 风力越大，两板间的距离d越小，极板间电场强度与距离d无关，电场强度不变，C错误； D．根据 解得 风力越大，P点到负极板之间的距离越小，P点的电势越小，D错误。 故选B。 6．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（   ） A．电压表的示数变大，电流表的示数变小 B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 C．适当减小R0的电阻值，则同等酒精气体浓度下吹气前后电压表示数变化会更大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变大 【答案】C 【详解】A．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，电阻R的阻值变小，则电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表示数变大，两端电压变大，则电压表的示数变小，故A错误； B．电源的输出功率 因为不知道与r的具体关系未知，故无法确定酒精气体浓度越大时，电源的输出功率如何变化，故B错误； C．由闭合电路欧姆定律可得 可知同等酒精浓度下吹气前后即的变化量相同，减小，则减小，则电压表示数变化会更大，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得 可得压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为 可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D错误。 故选C。 7．如图所示，四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，在正方形中心O点的磁感应强度大小都是B。则四根通电导线同时存在时，O点的磁感应强度的大小和方向为（　　） A．B，方向向右 B．B，方向向左 C．，方向向右 D．，方向向左 【答案】D 【详解】根据安培定则判断四根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：a导线产生的磁感应强度方向为Od方向；c导线产生的磁感应强度方向为Od方向；同理，b导线产生的方向为Oa方向，d导线产生的方向为Oa方向；则根据平行四边形定则进行合成可知，四根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为 方向水平向左。. 故选D。 8．在学校饭堂就餐刷卡时，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．该时刻电容器正处于放电过程，电路中电流在增大 B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流 D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能 【答案】D 【详解】A．根据线圈L中磁感线的方向和电容器中电场方向，可知该时刻线圈充当电源，正在给电容器充电，电路中的电流在减小，故A错误； B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内产生的感应电流，故B错误； C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，故C错误； D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能，故D正确。 故选D。 9．如图所示，一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，一质子（）以速度v0自O点从左侧沿中轴线射入，恰好沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是（　　）（忽略所有粒子的重力） A．以速度v0从左侧沿中轴线射入的电子（） B．以速度v0从左侧沿中轴线射入的氚核（） C．以速度v0从右侧沿中轴线射入的氘核（） D．以速度2v0从右侧沿中轴线射入的α粒子（） 【答案】AB 【详解】AB．若粒子自O点从左侧沿中轴线射入，恰好沿中轴线做匀速直线运动，则 所以 故AB正确； CD．若粒子从右侧射入，则粒子受到的电场力与洛伦兹力方向相同，则粒子不能匀速通过速度选择器，故CD错误。 故选AB。 10．如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁，N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是（　　） A．磁铁在运动过程中，速度不可能为零 B．当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小 C．当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，磁铁和小车的总动量减少 D．若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少 【答案】AD 【详解】A．根据楞次定律，来拒去留可知，磁铁一直减速，直到和小车的速度最终相同，速度不可能为零，故A正确； C．当磁铁向小车运动时，由楞次定律和安培定则可知，电阻R中的电流方向由A向B，系统不受外力，故磁铁和小车的总动量守恒，保持不变，故C错误； BD．根据能量守恒定律可知，磁铁的动能转化为小车的动能与电阻R产生的热量，若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，根据楞次定律和安培定则可知此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少，故当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能不是最小，故B错误，D正确。 故选AD。 11．光滑水平面上有一边长L=0.10m的单匝均匀正方形导线框abcd，质量m=1.0kg，电阻R=0.10Ω。在竖直方向存在有平行边界的匀强磁场，ab边恰好位于磁场左边界上，其俯视图如图1所示。t=0时，线框以初速v0在恒力F的作用下进入匀强磁场，已知线框从Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中的v-t图像如图2所示，且在t=0时，Uab=1.5V，则（　　） A．t=0时线框中的感应电动势为1.5V B．线框在离开磁场的过程中克服安培力做的功为1.55J C．恒力F的大小为0.5N D．线框进入磁场的过程中通过线框截面的电荷量为0.5C 【答案】BC 【详解】A．t=0时，有 解得 故A错误； C．线框在进入磁场后做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 所以 故C正确； B．根据动能定理，线框在进入磁场的过程中克服安培力做功 代入数据解得 线框在离开磁场的过程中克服安培力做功与线框在进入磁场的过程中克服安培力做功相等，故B正确； D．线框在进入磁场的过程中通过线框截面的电荷量为 联立解得 故D错误。 故选BC。 12．如图所示，在水平线MN的上方有一磁感应强度大小为B0的匀强磁场（上方无边界），方向垂直纸面向里，有一半径为r的半圆形金属线框，置于水平线MN上，金属线框由一段半圆和一条直径连接组成（均为同种材料），直径与MN重合，设金属线框单位长度的电阻为R0，现在让线框在竖直平面内绕圆心O沿逆时针方向匀速转动半周，角速度为ω，下列说法正确的是（　　） A．线框中的磁通量增大 B．线框中的感应电流的方向为顺时针方向 C．线框中产生的感应电动势为 D．线框的发热功率 【答案】BC 【详解】AB．线框在竖直平面内绕圆心O沿逆时针方向匀速转动半周，线框中的磁通量减少，由右手定则可知，电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确； CD．线圈中产生的感应电动势 线圈的总电阻 则线圈的发热功率 故C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 13．(8分)在验证动量守恒定律的实验中，某实验小组的同学设计了图甲所示的实验装置：将气垫导轨放置在水平桌面上，气垫导轨右侧支点高度固定，左侧支点高度可调节，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，弹性滑块A、B上方固定宽度均为的遮光条，测得滑块A、B（包含遮光条）的质量分别为和。 (1)如图乙，用游标卡尺测得遮光条宽度 mm；设遮光条通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度 （用、表示）； (2)在调节气垫导轨水平时，该同学开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动，此时应调节左支点使其高度 （选填“升高”或“降低”）；实验中为确保碰撞后滑块A不反弹，则、应满足的关系是 （填“＞”“＜”或“=”）； (3)气垫导轨调节水平后，将滑块B静置于两光电门之间且靠近光电门2的右侧一端，滑块A置于光电门1右侧，用手轻推一下滑块A，使其向左运动，与滑块B发生碰撞后，滑块B和A先后通过光电门2。光电计时装置记录下滑块A的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为和，滑块B的遮光条通过光电门2的时间为。实验中若等式 （用题目所给字母表示）成立，即可验证滑块A、B在碰撞过程中动量守恒。 【答案】(1) 5.45(2分) (2分) (2) 降低(1分) >(1分) (3)(2分) 【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知，遮光条宽度为 [2]遮光条通过光电门的时间为，根据时间极短的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过光电门的速度为 （2）[1]开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动；说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。 [2]实验中为确保碰撞后滑块不反弹，则、应满足的关系是>。 （3）滑块A碰撞前的速度大小为 滑块A碰撞后的速度大小为 滑块B碰撞后的速度大小为 根据动量守恒可得 联立可得实验中若等式 即 成立，即可验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒。 14．(8分)实验小组的同学要用所学的电学知识较准确地测量一捆铜线的长度。他们设计了如图甲所示的电路来较准确测量这捆铜线的电阻，图中a、b之间连接这捆铜线；和可视为理想电压表；R为阻值范围是的电阻箱；E为电源；为定值电阻；S为开关。采用如下步骤完成实验： (1)先用螺旋测微器测量该铜线的直径，如图丙所示，则直径 ； (2)按照图甲所示的实验原理电路图连接电路，请你将图乙的实物图补充完整 ； (3)将电阻箱R调节到适当的阻值，闭合开关S，记下此时电阻箱的阻值R、电压表的示数、电压表的示数，则这捆电线的阻值表达式为 （用R、、表示）； (4)改变电阻箱的阻值R，记下多组R、、的示数，计算出每一组的值，作出图像如图丁所示，利用图像可求得这捆钢线的电阻 ； (5)已知这捆铜线材料的电阻率为，则这捆铜线的长度为 （结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)(1分)(2)见解析(2分)(3)(1分)(4)2.60(2分)(5)(2分) 【详解】（1）直径 （2）按照实验原理电路图连接实物图如图 （3）通过铜线的电流为 由欧姆定律有 （4）改变电阻箱的阻值R，记下多组R、、的示数，每一组数据都满足上式，整理可得 易知图像的斜率即为的阻值 （5）由电阻定律知 其中 则 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．(9分)如图，虚线以下存在电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场Ⅰ，一质子以初速度从点进入电场Ⅰ中，并从点沿水平方向离开Ⅰ进入半圆环形辐向电场Ⅱ，在Ⅱ中以点为圆心的同一个圆弧上各点电场强度大小相等、方向均指向圆心，质子在电场Ⅱ中恰好做匀速圆周运动。已知与水平方向的夹角，点与点间的距离为，质子的电荷量为，质量为，不计重力，求： (1)质子从到的运动时间； (2)、两点间的距离； (3)质子做圆周运动的轨迹所在圆弧处对应的辐向电场的电场强度的大小。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）质子从到过程，由牛顿第二定律有 (1分) 竖直方向做匀减速直线运动，有 (1分) 联立解得 (1分) （2）质子从到过程水平方向的位移 (1分) 质子从到过程竖直方向的位移 (1分) 则、间的距离 (1分) 解得 (1分) （3）质子在电场Ⅱ中做匀速圆周运动，有 ，(1分) 解得 (1分) 16．(11分)如图所示，圆心角的弧形槽竖直静置于足够大的水平面上，圆弧AB与水平面相切于底端B点，弧形槽的右方固定一竖直弹性挡板。锁定弧形槽后，将一小球（视为质点）从P点以大小的初速度水平向右抛出，小球恰好从顶端A点沿切线方向进入弧形槽。已知小球的质量，圆弧AB的半径，取重力加速度大小，，，不计一切摩擦，不计空气阻力，小球与挡板碰撞过程中无机械能损失。 （1）求P、A两点间的高度差h和水平距离x； （2）求小球通过B点时对弧形槽的压力大小N； （3）若其他情况不变，仅将弧形槽解锁，结果小球与挡板碰撞并反弹后恰好不会滑上弧形槽，求弧形槽的质量（结果可保留分号）。 【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）小球从P点运动到A点的过程中做平抛运动，设该过程所用的时间为t，有 (1分) (1分) 经分析可知 (1分) 解得 ，(2分) （2）设小球通过B点时的速度大小为，根据机械能守恒定律有 (1分) 设小球通过B点时所受弧形槽的支持力大小为，有 (1分) 根据牛顿第三定律有 解得 (1分) （3）经分析可知，当小球通过B点时，小球和弧形槽的速度大小相等、方向相反，在小球沿圆弧AB运动的过程中，小球与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，设当小球通过B点时，小球的速度大小为v，有 (1分) 对该过程，根据机械能守恒定律有 (1分) 解得 (1分) 17．(16分)2024年6月2日6时9分，嫦娥六号着陆器在鹊桥二号中继卫星支持下，开始实施动力下降，7500 N变推力主发动机开机，着陆器接触地面前经过喷火反冲减速后关闭主发动机，此时的速度为v1，这一速度仍大于软着陆设计速度v2，为此科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示：主要部件为缓冲滑块K及固定在绝缘光滑缓冲轨道MN和PQ上的着陆器主体，着陆器主体中还有超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场B，导轨内的缓冲滑块由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有n匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为r，ab边长为L，当着陆器接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使着陆器主体持续做减速运动，从而实现缓冲。已知着陆器主体及轨道的质量为m，缓冲滑块（含线圈）K的质量为M，重力加速度为g，不考虑运动磁场产生的电场，求： (1)缓冲滑块刚落地时着陆器主体的加速度大小； (2)达到着陆器软着陆要求的设计速度v2时，地面对缓冲滑块K支持力的大小； (3)着陆器主体可以实现软着陆，若从v1减速到v2的缓冲过程中，通过线圈的电荷量为q，求该过程中线圈中产生的焦耳热Q。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）线圈切割磁感线产生的感应电动势 (1分) 根据欧姆定律可知，线圈中的感应电流为 (1分) 线圈受到的安培力 根据牛顿第三定律可知，着陆器受到的安培力 (1分) 方向竖直向上，对着陆器根据牛顿第二定律则有 (1分) 联立解得 (1分) （2）对于滑块K，设其受到的支持力为FN，此时受到的安培力为F，则有 (1分) 此时线圈的速度为v2，故感应电动势 (1分) 线圈中的电流 (1分) 故此时的安培力 (1分) 解得 (1分) （3）根据能量守恒可得 (1分) 根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的平均感应电流 (1分) (1分) 所以 (1分) 联立解得 (2分) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一物理上学期期末考试模拟卷01 参考答案与评分标准 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B B C C B C D D AB AD BC BC 二、实验题：本题共2小题，共16分。 13.【答案】(1) 5.45(2分) (2分) (2) 降低(1分) >(1分) (3)(2分) 14.【答案】(1)(1分)(2)见解析(2分)(3)(1分)(4)2.60(2分)(5)(2分) 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）质子从到过程，由牛顿第二定律有 (1分) 竖直方向做匀减速直线运动，有 (1分) 联立解得 (1分) （2）质子从到过程水平方向的位移 (1分) 质子从到过程竖直方向的位移 (1分) 则、间的距离 (1分) 解得 (1分) （3）质子在电场Ⅱ中做匀速圆周运动，有 ，(1分) 解得 (1分) 16.【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）小球从P点运动到A点的过程中做平抛运动，设该过程所用的时间为t，有 (1分) (1分) 经分析可知 (1分) 解得 ，(2分) （2）设小球通过B点时的速度大小为，根据机械能守恒定律有 (1分) 设小球通过B点时所受弧形槽的支持力大小为，有 (1分) 根据牛顿第三定律有 解得 (1分) （3）经分析可知，当小球通过B点时，小球和弧形槽的速度大小相等、方向相反，在小球沿圆弧AB运动的过程中，小球与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，设当小球通过B点时，小球的速度大小为v，有 (1分) 对该过程，根据机械能守恒定律有 (1分) 解得 (1分) 17.【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）线圈切割磁感线产生的感应电动势 (1分) 根据欧姆定律可知，线圈中的感应电流为 (1分) 线圈受到的安培力 根据牛顿第三定律可知，着陆器受到的安培力 (1分) 方向竖直向上，对着陆器根据牛顿第二定律则有 (1分) 联立解得 (1分) （2）对于滑块K，设其受到的支持力为FN，此时受到的安培力为F，则有 (1分) 此时线圈的速度为v2，故感应电动势 (1分) 线圈中的电流 (1分) 故此时的安培力 (1分) 解得 (1分) （3）根据能量守恒可得 (1分) 根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的平均感应电流 (1分) (1分) 所以 (1分) 联立解得 (2分) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理上学期期末考试模拟卷01 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：[必修三+选必一第一章+选必二第一、二章](人教版2019)。 5．难度系数：0．8 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊等装置构成，如图1所示。工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷，我们可以用图2模拟带电的感光鼓：电荷量均为的点电荷，均匀对称地分布在半径为的圆周上。若某时刻圆周上点的一个点电荷的电荷量突变成，则圆心点处的电场强度为（　　） A．，方向沿半径背离点 B．，方向沿半径指向点 C．，方向沿半径背离点 D．，方向沿半径指向点 2．真空中有一点电荷q仅在库仑力作用下绕固定的点电荷+Q运动，其轨迹为椭圆，如图所示，已知Q位于椭圆的一个焦点上，b和d为轨迹上距Q最近和最远的点，则下列说法正确的是（　　）    A．点电荷q带正电荷 B．点电荷q在d点的速率最小 C．点电荷q在b点的速率最小 D．点电荷q在b点的加速度比在d点的小 3．如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量正负点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　） A．b、d两点处的电场强度相同 B．a点的电场强度大于c点的电场强度 C．将一带正电的试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电荷+q的电势能减小 D．将一带负电的试探电荷-q沿圆周由b点移至c点，电荷-q的电势能减小 4．如图，两根相同的足够长均匀带电的长直细杆、平行放置，其中杆带正电，杆带负电，两杆在单位长度上的电荷量相等。在垂直细杆的方向上有一正方形截面ABCD，M为AB边中点，N为正方形ABCD的中心。已知一根足够长均匀带电细杆产生的电场强度大小E与距离r成反比（即，σ只与单位长度电荷量有关），方向与杆垂直，则下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度方向沿MN方向 B．M点电势比N点电势高 C．C点与D点电场强度的方向互相垂直 D．将一电子从D点沿直线移动到M点，其电势能一直增大 5．某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（　　） A．风力越大，电容器电容越小 B．风力越大，静电计指针张角越小 C．风力越大，极板间电场强度越大 D．风力越大，P点的电势仍保持不变 6．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（   ） A．电压表的示数变大，电流表的示数变小 B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 C．适当减小R0的电阻值，则同等酒精气体浓度下吹气前后电压表示数变化会更大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变大 7．如图所示，四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，在正方形中心O点的磁感应强度大小都是B。则四根通电导线同时存在时，O点的磁感应强度的大小和方向为（　　） A．B，方向向右 B．B，方向向左 C．，方向向右 D．，方向向左 8．在学校饭堂就餐刷卡时，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．该时刻电容器正处于放电过程，电路中电流在增大 B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流 D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能 9．如图所示，一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，一质子（）以速度v0自O点从左侧沿中轴线射入，恰好沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是（　　）（忽略所有粒子的重力） A．以速度v0从左侧沿中轴线射入的电子（） B．以速度v0从左侧沿中轴线射入的氚核（） C．以速度v0从右侧沿中轴线射入的氘核（） D．以速度2v0从右侧沿中轴线射入的α粒子（） 10．如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁，N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是（　　） A．磁铁在运动过程中，速度不可能为零 B．当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小 C．当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，磁铁和小车的总动量减少 D．若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少 11．光滑水平面上有一边长L=0.10m的单匝均匀正方形导线框abcd，质量m=1.0kg，电阻R=0.10Ω。在竖直方向存在有平行边界的匀强磁场，ab边恰好位于磁场左边界上，其俯视图如图1所示。t=0时，线框以初速v0在恒力F的作用下进入匀强磁场，已知线框从Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中的v-t图像如图2所示，且在t=0时，Uab=1.5V，则（　　） A．t=0时线框中的感应电动势为1.5V B．线框在离开磁场的过程中克服安培力做的功为1.55J C．恒力F的大小为0.5N D．线框进入磁场的过程中通过线框截面的电荷量为0.5C 12．如图所示，在水平线MN的上方有一磁感应强度大小为B0的匀强磁场（上方无边界），方向垂直纸面向里，有一半径为r的半圆形金属线框，置于水平线MN上，金属线框由一段半圆和一条直径连接组成（均为同种材料），直径与MN重合，设金属线框单位长度的电阻为R0，现在让线框在竖直平面内绕圆心O沿逆时针方向匀速转动半周，角速度为ω，下列说法正确的是（　　） A．线框中的磁通量增大 B．线框中的感应电流的方向为顺时针方向 C．线框中产生的感应电动势为 D．线框的发热功率 第Ⅱ卷（非选择题） 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 13．(8分)在验证动量守恒定律的实验中，某实验小组的同学设计了图甲所示的实验装置：将气垫导轨放置在水平桌面上，气垫导轨右侧支点高度固定，左侧支点高度可调节，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，弹性滑块A、B上方固定宽度均为的遮光条，测得滑块A、B（包含遮光条）的质量分别为和。 (1)如图乙，用游标卡尺测得遮光条宽度 mm；设遮光条通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度 （用、表示）； (2)在调节气垫导轨水平时，该同学开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动，此时应调节左支点使其高度 （选填“升高”或“降低”）；实验中为确保碰撞后滑块A不反弹，则、应满足的关系是 （填“＞”“＜”或“=”）； (3)气垫导轨调节水平后，将滑块B静置于两光电门之间且靠近光电门2的右侧一端，滑块A置于光电门1右侧，用手轻推一下滑块A，使其向左运动，与滑块B发生碰撞后，滑块B和A先后通过光电门2。光电计时装置记录下滑块A的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为和，滑块B的遮光条通过光电门2的时间为。实验中若等式 （用题目所给字母表示）成立，即可验证滑块A、B在碰撞过程中动量守恒。 14．(8分)实验小组的同学要用所学的电学知识较准确地测量一捆铜线的长度。他们设计了如图甲所示的电路来较准确测量这捆铜线的电阻，图中a、b之间连接这捆铜线；和可视为理想电压表；R为阻值范围是的电阻箱；E为电源；为定值电阻；S为开关。采用如下步骤完成实验： (1)先用螺旋测微器测量该铜线的直径，如图丙所示，则直径 ； (2)按照图甲所示的实验原理电路图连接电路，请你将图乙的实物图补充完整 ； (3)将电阻箱R调节到适当的阻值，闭合开关S，记下此时电阻箱的阻值R、电压表的示数、电压表的示数，则这捆电线的阻值表达式为 （用R、、表示）； (4)改变电阻箱的阻值R，记下多组R、、的示数，计算出每一组的值，作出图像如图丁所示，利用图像可求得这捆钢线的电阻 ； (5)已知这捆铜线材料的电阻率为，则这捆铜线的长度为 （结果保留三位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．(9分)如图，虚线以下存在电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场Ⅰ，一质子以初速度从点进入电场Ⅰ中，并从点沿水平方向离开Ⅰ进入半圆环形辐向电场Ⅱ，在Ⅱ中以点为圆心的同一个圆弧上各点电场强度大小相等、方向均指向圆心，质子在电场Ⅱ中恰好做匀速圆周运动。已知与水平方向的夹角，点与点间的距离为，质子的电荷量为，质量为，不计重力，求： (1)质子从到的运动时间； (2)、两点间的距离； (3)质子做圆周运动的轨迹所在圆弧处对应的辐向电场的电场强度的大小。 16．(11分)如图所示，圆心角的弧形槽竖直静置于足够大的水平面上，圆弧AB与水平面相切于底端B点，弧形槽的右方固定一竖直弹性挡板。锁定弧形槽后，将一小球（视为质点）从P点以大小的初速度水平向右抛出，小球恰好从顶端A点沿切线方向进入弧形槽。已知小球的质量，圆弧AB的半径，取重力加速度大小，，，不计一切摩擦，不计空气阻力，小球与挡板碰撞过程中无机械能损失。 （1）求P、A两点间的高度差h和水平距离x； （2）求小球通过B点时对弧形槽的压力大小N； （3）若其他情况不变，仅将弧形槽解锁，结果小球与挡板碰撞并反弹后恰好不会滑上弧形槽，求弧形槽的质量（结果可保留分号）。 17．(16分)2024年6月2日6时9分，嫦娥六号着陆器在鹊桥二号中继卫星支持下，开始实施动力下降，7500 N变推力主发动机开机，着陆器接触地面前经过喷火反冲减速后关闭主发动机，此时的速度为v1，这一速度仍大于软着陆设计速度v2，为此科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示：主要部件为缓冲滑块K及固定在绝缘光滑缓冲轨道MN和PQ上的着陆器主体，着陆器主体中还有超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场B，导轨内的缓冲滑块由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有n匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为r，ab边长为L，当着陆器接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使着陆器主体持续做减速运动，从而实现缓冲。已知着陆器主体及轨道的质量为m，缓冲滑块（含线圈）K的质量为M，重力加速度为g，不考虑运动磁场产生的电场，求： (1)缓冲滑块刚落地时着陆器主体的加速度大小； (2)达到着陆器软着陆要求的设计速度v2时，地面对缓冲滑块K支持力的大小； (3)着陆器主体可以实现软着陆，若从v1减速到v2的缓冲过程中，通过线圈的电荷量为q，求该过程中线圈中产生的焦耳热Q。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$