2025-2026学年高二上学期期末物理模拟练习卷

2025-2026学年高二上期末物理模拟练习卷 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．如图所示，细线悬挂边长为L的正方形单匝导体线框，其质量是m、电阻为R，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中，在0~2t0时间内，磁场磁感强度B随时间t变化如图，且线框一直保持静止状态，磁场方向垂直纸面向里为正，已知重力加速度为g，求（　　） A．线框中电流方向始终为逆时针 B．线框中电流方向为先逆时针，后顺时针 C．线框产生电流大小为 D．线框中电流大小为 2．图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A．若，则用户获得的电压U4＝U1 B．若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C．若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D．若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 3．电动汽车充电站变压器输入电压为，输出电压为，每个充电桩的输入电流为，设原、副线圈匝数分别为、，输入正弦式交流电的频率为；则下列说法正确的是（　　） A．输出交流电的频率为 B．原、副线圈匝数比为 C．输出电压的最大值为220V D．若10台充电桩同时使用，输入功率为 4．如图所示，在匀强磁场中一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势为e=10sin（50πt）V。则（　　） A．交变电动势的周期为0.02s B．t=0.04s时，线框内磁通量变化率最小 C．t=0.08s时，线框所处平面与中性面垂直 D．若线框转速增加一倍，电动势有效值为10V 5．如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，直流电阻为；两白炽灯泡和定值电阻的阻值也均为。先闭合开关，待电路达到稳定后，灯泡均能发光，再将开关断开，最终两灯都熄灭。对于开关闭合、断开后灯泡亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．同时闭合开关，甲、乙电路中的灯泡同时亮起 B．同时闭合开关，甲电路中灯泡先闪亮一下再稳定发光 C．断开开关，甲、乙两电路中灯泡都先闪亮一下再延迟熄灭 D．断开开关，甲电路中灯泡延迟熄灭、乙电路中灯泡先闪亮一下再延迟熄灭 6．关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A．图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C．图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D．图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 7．如图所示，虚线左侧空间存在一方向与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化关系为。一硬质细导线的电阻率为、横截面积为，将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内，圆心在上，时磁感应强度的方向如图。对从时到时，下列说法正确的是（　　） A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流在时发生改变 C．圆环中产生的感应电动势大小为 D．圆环中的感应电流大小为 8．电容热膨胀检测仪的简化结构如图所示，左侧电容器的下极板可随测量材料的高度变化而上下移动，灵敏电流计中的电流可以反映膨胀情况。现将待测材料平放在加热器上，加热器加热时，待测材料会向上膨胀，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．加热器不加热时，的滑片向右滑动，电容器极板上的电荷量减少 B．加热器加热时，电流计中有从a到b的电流通过 C．加热器加热时，电容器两极板间电场强度变小 D．检测结束断开开关S，电容器极板上的电荷量不变 9．托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，其内部产生的磁场可以把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内。图甲为该装置的简化模型，两个圆心相同、半径不同的圆环将空间分成无磁场的反应区和匀强磁场方向垂直于纸面向里的约束区。如图乙所示，一带电微粒沿半径方向从点射入约束区并从点返回反应区，运动轨迹恰好与约束区外边界相切。若该微粒经过点时，与一静止不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，微粒所受重力均可忽略，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带负电 B．碰撞后，新微粒仍能从点返回反应区 C．碰撞前后微粒在磁场中做圆周运动的周期不变 D．相比不发生碰撞时，碰撞后新微粒在磁场中受到的洛伦兹力变大 10．在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该电源电动势为 B．该电源的内阻为 C．当时，电源输出功率最大 D．滑片从左往右移的过程中，电源的效率一直在减小 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题11分，14题13分，15题14分，共54分） 11．某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表电阻“”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值 。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为，的示数为，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为 （结果保留两位有效数字）。 (3)经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越 （填“大”或“小”）。 (4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势，定值电阻，长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为，油液外热敏电阻的温度为，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为 cm（结果保留一位有效数字）。 12．某同学欲将电流表改装成欧姆表并重新标上刻度和校准，要求改装后欧姆表的刻度正好对应电流表表盘的中间刻度。可选用的器材有： A．电源（电动势为，内阻为）； B．电流表A（量程为，内阻为）； C．定值电阻（阻值为）； D．定值电阻（阻值为）； E．滑动变阻器（最大阻值为）； F．红、黑表笔和导线若干。 (1)按图中的实物连线组成欧姆表，定值电阻应选 （填仪器前面的序号）。 (2)通过计算，对整个表盘重新标上电阻刻度。表盘上处的电阻刻度为 。 (3)该同学继续研究改变倍率的问题，若要将欧姆表改为表盘中间刻度为的新欧姆表，则在适当更换器材的同时，给电流表 （填“串”或“并”）联一个 的电阻。 13．如图所示，匝数为匝、面积为的线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中。当线圈绕轴以转速匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机牵引一根电阻为、质量为的导体棒MN由静止开始沿金属框架上升。框架倾角为，框架宽，框架和导体棒处于方向与框架平面垂直、磁感应强度的匀强磁场中。当导体棒沿框架上滑时获得稳定的速度，这一过程中导体棒上产生的热量为。导体棒始终与框架轨道垂直且接触良好，不计框架和线圈电阻及一切摩擦，g取。 (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈产生的电动势e的瞬时值表达式； (2)电动机的内阻r； (3)导体棒MN从静止到达到最大速度所用的时间t和通过的电荷量q。 14．如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，把滑动变阻器的阻值调为，待电路稳定后，以初速度的带正电小球沿平行板电容器的中心线射入恰好沿直线运动，然后从板中点处的小孔进入平行板电容器、之间。已知小球的电荷量，平行板电容器上下两极板的间距为，平行板电容器、左右极板的间距为，极板、长均为，极板的右端与极板的距离忽略不计。当、极板间电压为时，小球恰好从极板的下端点离开，且运动过程未碰到极板。忽略电容器的边缘效应，重力加速度取。求： (1)平行板电容器的电压； (2)小球的质量； (3)、极板间电压。 15．利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在xOy平面内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，的虚线界面右侧是接收离子的区域。位于坐标原点O处的离子源能在xOy平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，已知离子入射速度与y轴夹角最大值为60°，且速度大小与角之间存在一定的关系，现已测得离子两种运动情况：①当离子沿y轴正方向以大小为（未知）的速度入射时，离子恰好通过坐标为的P点；②当离子的入射速度大小为（未知），方向与y轴夹角入射时，离子垂直通过界面，不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。 (1)求的大小； (2)求的大小及②情况下离子到达界面时与x轴之间的距离； (3)现测得离子入射速度大小随变化的关系为，为回收离子，今在界面右侧加一宽度也为L且平行于轴的匀强电场，如图所示，为使所有离子都不能穿越电场区域且重回界面，求所加电场的电场强度至少为多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D 【详解】AB．由题图可知，在时间内，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线框中电流方向为顺时针；在时间内，穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线框中电流方向为顺时针，故AB错误；CD．根据法拉第电磁感应定律可知，线框产生电动势大小为 则线框中电流大小为，故C错误，D正确。故选D。 2．D【详解】A．根据变压器原理可得，；若，则有 由于输电线上电阻分压作用，则， 故A错误； B．升压变压器输入电压恒定，升压变压器的原、副线圈匝数比恒定，则升压变压器输出的电压不变，故B错误； CD．若用户开启的用电器减少，则用户总电阻增大，将降压变压器和用户看成一等效电阻，则有 则输电线上的电流为 可知输电线上的电流减小，则输电线上消耗的功率减小，输电线的损失电压减小，根据 可知降压变压器输入的电压增大，故C错误，D正确。故选D。 3．B【详解】A．变压器不改变交流电的频率，则输出交流电的频率为，故A错误； B．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原、副线圈匝数比为，故B正确；C．输出的最大电压为，故C错误； D．若10台充电桩同时使用，输入功率为，故D错误。故选B。 4．B【详解】A．根据题中表达式可知；所以交变电动势的周期为；故A错误； B．由电动势的表达式可知，金属线框从中性面开始计时，所以t=0.04s时，线框恰好转动一周，到达中性面，此时磁通量最大，磁通量变化率最小，故B正确； C．t=0.08s时，线框仍然处于中性面位置，故C错误； D．若线框转速增加一倍，根据可知，电动势增加一倍，所以电动势的有效值为 故D错误。故选B。 5．D【详解】AB．甲电路闭合开关，由于线圈的自感现象，灯泡缓慢变亮，乙电路闭合开关，灯泡瞬间变亮，AB均错误。 CD．甲电路在开关闭合稳定后，通过灯泡的电流与通过电感线圈的电流相等，再断开开关，由于线圈的自感作用，灯泡延迟熄灭；乙电路在开关闭合稳定后，通过的电流大于通过灯泡的电流，再断开开关，将阻碍电流变化，通过的电流将流经灯泡，使得断开后瞬间，通过灯泡的电流变大，所以灯泡先闪亮再延迟熄灭， C错误， D正确。故选D。 6．C【详解】A．图甲是速度选择器示意图，根据解得 可知，速度选择器无法判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，故A错误； B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，故A板是发电机的负极，B板是发电机的正极，故B错误； C．图丙是质谱仪结构示意图，带电粒子经质谱仪的加速电场后，有 在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有联立可得 可知，r越小，比荷越大，即打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大，故C正确； D．图丁是回旋加速器示意图，根据；；可得最大动能 可知，最大动能与加速电压U无关，故D错误。故选C。 7．D【详解】AB．由题知，磁感应强度随时间的变化关系为 设当时磁感应强度，代入上式，则有解得 即当从时磁感应强度向里减到零，时磁感应强度为零，之后磁感应强度向外反向增加；根据楞次定律可知，在内圆环的电流为顺时针；1.5s后圆环的电流也为顺时针，即电流方向不发生改变；根据左手定则，可知在内圆环所受的安培力向左，1.5s后圆环所受的安培力向右，即安培力方向发生变化，故AB错误；C．根据法拉第电磁感应定律有 根据磁感应强度随时间的变化关系为；可得；故感应电动势大小为故C错误； D．根据电阻定律，可得圆环的电阻为；则感应电流大小为故D正确。故选D。 8．AB【详解】A．加热器不加热时，的滑片向右滑动，电阻增大，两端的电压变大，两端的电压变小，根据可知，电容器极板上的电荷量减少，故A正确； BC．加热器加热时，材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据可知，电容增大，由于电容器两板电势差不变，根据，所以极板所带电荷量增加，电流计中有从a到b的电流通过；由于，电容器两极板间电场强度增大，故B正确，C错误； D．断开开关，电容器通过放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，故D错误。 故选AB。 9．AB 【详解】A．根据图乙，带电微粒受到的洛伦兹力方向指向圆心C，由左手定则可知，带电微粒带负电，故A正确； B．由于洛伦兹力提供向心力解得 可知，偏转半径R与动量成正比，比电荷量成反比。由于碰撞过程动量守恒，电荷量不变，故偏转半径不变，新微粒仍能从D点返回反应区，故B正确； C．圆周运动的周期为；碰撞后微粒质量变大，周期变大，故C错误； D．碰撞过程动量守恒，则解得 根据洛伦兹力大小计算公式 可知，碰撞后新微粒速度变小，电荷量不变，新微粒在磁场中受到的洛伦兹力变小，故D错误。故选AB。 10．AD【详解】AB．由闭合电路的欧姆定律 结合图像，将A、B两点坐标代入，解得E=2.5V，r=0.5Ω，故A正确，B错误； C．当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，即 解得，但这无意义，由电源输出功率与外电阻图像可知：应使尽可能接近时，输出功率最大，此时，故C错误； D．电源的效率 当滑片从左往右移的过程中，R1减小，电源的效率一直在减小，故D正确。故选AD。 11．(1)1.9；(2) 左 ； 3.0；(3)小；(4)5 【详解】（1）表盘的指针位置为19，测电阻所用的档位为“”挡，所以读数结果为 （2）[1]为了保证被测部分的电压从零开始逐渐增大，对仪器起到保护作用，电路图中滑动变阻器的滑片应置于最左端。[2]并联电路，各支路两端电压相同 ，根据欧姆定律得热敏电阻阻值 （3）由图像可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越小。 （4）电路报警时，总电阻 ， 由图可知，油液内（报警液面处）热敏电阻的温度为，由图可知，此时热敏电阻的阻值，油液外热敏电阻的温度为，由图可知，此时热敏电阻的阻值。设报警液面到油箱底部的距离为 ，热敏电阻的总阻值 解得 12．(1)C；(2)10；(3) 并 ；11 【详解】（1）欧姆表内部由电源、定值电阻、电流表和滑动变阻器构成。由题意知，改装后的欧姆表要求中值电阻Rx=15kΩ，此时回路电流为 I = 50 μA则 又解得故选C。 （2）指针指到 60 μA 时回路总电阻为则待测电阻 （3）[1]新欧姆表的中间刻度为1.5 kΩ，对应的电流表满偏电流： 需要将电流表的量程从100 μA扩展到1 mA，则需要并联一个电阻来进行分流。 [2]并联电阻： 13．(1)e= 10sin10πt（V）(2)1Ω(3)1s，1.6C 【详解】（1）由题意可知，角速度为ω=2πn=10π rad/s 线圈转动过程中电动势的最大值为Em=NB1Sω=100××0.01×10π V=10 V 则从线圈处于中性面开始计时的电动势瞬时值表达式为e=Emsinωt=10sin10πt（V） （2）棒达到稳定速度时，电动机的输出功率P出=IU-I2r 又P出=Fv；而棒产生的感应电流 稳定时棒处于平衡状态，故有F=mgsin 30°+B2I'L 由以上各式代入数值解得电动机的内阻为r=1Ω （3）由能量守恒定律得P出t=mgh+mv2+Q其中h=xsin30°=0.80m解得t=1.0s 通过导体棒的电量 14．(1)(2)(3) 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得电流为解得 由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为解得 滑动变阻器两端电压即为平行板电容器的电压，有 （2）小球沿电容器的中心线做直线运动，小球在竖直方向处于平衡状态，有其中 联立解得小球质量为 （3）小球在平行板电容器AB、CD间同时受到重力和电场力，其运动轨迹如图所示 将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，在竖直方向上，由自由落体运动的规律，得解得 在水平方向上，小球做往返运动，根据运动的对称性可知，往返时间一样，小球向右的最大位移为 解得 说明小球不会碰到AB极板，在水平方向上，根据匀变速直线运动速度与时间的关系，得解得 小球在电容器AB、CD间受的电场强度为 小球受到的电场力为；根据牛顿第二定律，有联立解得 15．(1)(2)，，(3) 【详解】（1）当离子沿y轴正方向以大小为的速度入射时，离子恰好通过坐标为的P点，由几何关系可得 由牛顿第二定律有联立解得 （2）若离子与y轴夹角向左上入射时，运动轨迹如图所示 由几何关系可得由牛顿第二定律有解得 离子到达界面时与x轴之间的距离 若离子与y轴夹角向右上入射时，运动轨迹如图所示 由几何关系可得；由牛顿第二定律有解得 离子到达界面时与x轴之间的距离 （3）离子入射速度大小随变化的关系为 由牛顿第二定律有；离子运动半径为 可知，圆心一定在界面上，即离子一定垂直通过界面，当时，通过界面的速度最大，则保证此离子不能穿越电场区域且重回界面即可，此时速度 恰好能重回界面的离子到达右边界的速度方向与界面平行，设其为，对该离子竖直方向运用动量定理有 两边求和可得 又由动能定理得联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $