广东省广州市越秀区2025-2026学年高二上学期1月期末模拟练习物理试卷（培优卷）

广东省广州市越秀区2025-2026学年高二上1月期末物理模拟练习卷（培优卷） 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．下列与电磁感应有关的现象中说法不正确的是（　　） A．图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动 B．图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速减小 C．图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起是为了减弱指针摆动 D．图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 2．宇宙中无时无刻都有大量的有害射线向地球射来，地球的磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向，使之不能到达地面。若一束α射线从赤道正上方沿竖直方向射向地球，在地磁场的作用下该束射线会朝哪个方向偏移？（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 3．如图甲所示，导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。线框通过电阻R1与理想升压变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为220V的电灯泡，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，，线框ABCD电阻不计，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是（    ） A．变压器原线圈上的电压 B．变压器原副线圈的匝数比为 C．灯泡消耗的电功率为440W D．灯泡两端的最大电压为220V 4．闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是（   ） A．t在内，和E均随时间增大 B．当与时，E大小相等，方向相同 C．当时，最大，E为零 D．当时，和E均为零 5．如图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S，将滑片向上滑动过程中（    ） A．电阻R2中有向上的电流 B．两电表示数变化量绝对值之比变大 C．电源的输出功率一定变大 D．保持滑片位置不动，将电容器C上极板上移，P点电势降低 6．某远距离高压输电系统示意图如图所示，均为理想变压器，为输电线总电阻。当用户端接入的用电器增多时，已知发电机输出电压保持不变，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数增大，示数减小 B．电压表示数不变，示数增大 C．输电线上的功率损失与成正比 D．为维持用户电压稳定，可适当增大的副线圈匝数 7．如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．应在右盘中加入小砝码 B．由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度 C．若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流 D．若只改变电流的方向，线圈仍保持平衡状态 8．以下四幅图片中：图甲是励磁线圈的应用；图乙是回旋加速器工作原理示意图；图丙是多级直线加速器的原理示意图；图丁是质谱仪原理图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小 B．图乙中，电场进行偏转，磁场进行加速 C．图丙中，多级直线加速器一定比回旋加速器更有优势 D．图丁中，粒子打在上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大 9．如图甲是研究电容器充、放电和电磁振荡的电路图。先将开关接到1，待电路稳定后，t=0时刻将开关接到2或3，利用电流传感器可得到图像，下列说法正确的有（    ） A．将开关接到2，可得到图乙(a)图像 B．将开关接到2，可得到图乙(b)图像 C．将开关接到3，可得到图乙(c)图像 D．将开关接到3，可得到图乙(d)图像 10．如图甲，虚线框内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电动势e、电流i、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 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．某实验小组通过实验测量一个电阻丝的电阻率，部分环节如下： (1)先用多用电表的“Ω”挡的×1位置对该电阻进行初步测量。当将与电表“+”“-”相连的红、黑表笔短接时，应旋动部件 （选填字母“K”、“S”或“T”），使电表指针对准电阻刻度的 （选填“0刻线”或“∞刻线”），再将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测得阻值约为5Ω。 (2)螺旋测微器测量电阻丝直径，示数如图（b）所示，可得电阻丝直径 mm。 (3)用如下电路测量这个电阻丝的阻值。 ①在图（c）中（电源电动势3V）用连线代替导线完成实验器材的连接 。 ②关于本次实验中产生的系统误差，下列说法中正确的是 A．由于电流表内阻的影响，会使本次实验电阻测量值小于真实值 B．由于电压表内阻的影响，会使本次实验电阻测量值小于真实值 C．由于电流表内阻的影响，会使本次实验电阻测量值大于真实值 D．由于电压表内阻的影响，会使本次实验电阻测量值大于真实值 (4)受上述方案系统误差的启发，某同学设计了另一种测量电阻的方案。实验电路如图（d）所示，为待测电阻，为电阻箱，和均为阻值已知的定值电阻。请完成下述操作过程，写出需要测量的物理量及对应的测量方法： ①连接好电路，先将滑动变阻器的阻值调至 （选填“最小”或“最大”），闭合开关；② ③可得的阻值为 （用题给物理量的字母表示）。 12．某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S 后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R 和电压表示数 U，并计算对应的电流值I。 (1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-I 图像。( ) (2)根据作出的 U-I 图像得出该电 池电动势E= V， 内阻 r = Ω。（结果保留两位有效数字） (3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，图3中实 线表示 U与I1的关系，虚线表示 U 与I2 的关系，则图3中所示图像可能正确的是 _________。 A． B． C． D． (4)除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”） 电池的容量 电池储存的能量 甲 乙 甲 乙 13．某静电除尘器结构如图所示，长方体通道的上下底面是金属板，长为L，宽为b，前、后两面是绝缘的透明有机玻璃，高为d。大量尘埃颗粒从左端以相同的水平速度射入除尘器，尘埃颗粒分布均匀。假设尘埃颗粒都相同，质量均为m，带电量均为-q。当上下两面连接到电压为U的高压电源两极时，在两金属板间产生一个很强的匀强电场，尘埃颗粒如果能被下极板吸附即可实现除尘。不计尘埃颗粒的重力、空气阻力以及颗粒之间的相互作用力。 (1)若尘埃颗粒从左端射入，右端飞出，求： a.颗粒穿过除尘器所需要的时间t； b.颗粒穿出时偏离水平方向的距离y； (2)若电压为时，除尘效率是25%（即射入颗粒有25%能被极板吸附），要想使除尘效率达到100%，应该如何调整高压电源的电压U； (3)当除尘效率刚好达到100%，经过一段时间，下极板左半部分的吸附颗粒与右半部分吸附颗粒的数量比。 14．磁力刹车是为了保证过山车在最后进站时的安全而设计的一种刹车形式。在轨道之间设置较强的磁场，刹车金属片安装在过山车底部，该装置（俯视）可简化为如图所示的模型：水平导轨间距为L，刹车金属片等效为一根金属杆ab，整个回路的等效电阻为R。磁场区域为方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，过山车的总质量为m。过山车以速度v进入磁场区域，通过磁场区域后速度变为0.5v。磁力刹车阶段不计摩擦力和空气阻力。 （1）求杆ab刚进入磁场区域时，受到的安培力F的大小和方向。 （2）求过山车通过磁场区域的过程中，电路中产生的焦耳热Q。 （3）求磁力刹车阶段过山车加速度大小a的变化范围。为使过山车加速度的大小不超过a₀，磁感应强度的大小应满足什么条件？ 15．如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为。已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则 （1）要使的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小； （2）调整极板间磁场，使的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场。若且上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积和吞噬板的发光长度； （3）若撤去极板间磁场且偏转磁场边界足够大，离子速度为、且各有n个，能进入磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求的取值范围及吞噬板上收集的离子个数。 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．A【详解】A．根据电磁驱动原理，图中当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁体转动的慢，故A错误； B．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，由于电磁感应，铜盘中会产生感应电流，这个感应电流会受到磁场的作用力，从而阻碍铜盘的转动，使铜盘的转速减小，故B正确； C．搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起，是为了形成一个闭合回路。当电流表受到震动时，指针的摆动会带动连接指针的线圈摆动，线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，会受到安培力作用，安培力阻碍线圈的摆动，从而起到减弱指针摆动的作用，故C正确； D．安检门利用涡流可以检测金属物品。当携带金属物品经过安检门时，金属物品会在交变磁场中产生涡流，这个涡流又会产生交变磁场，被安检门检测到，从而触发报警，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 【点睛】根据电磁感应的基本原理以及其在各种场景中的应用逐一分析各个选项。本题主要是考查电磁驱动和电磁阻尼，关键是弄清楚各仪器的工作原理，掌握电磁驱动和电磁阻尼的原理。 2．A【详解】地球的磁场由南向北，当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转。故选A。 3．B【详解】A．由图乙可知交流电动势为 电流为，，则原线圈上的电压为故A错误； B．原线圈的电压有效值为22V，副线圈的电压有效值为220V，则变压器原副线圈的匝数比为 故B正确； C．灯泡消耗的电功率为故C错误； D．电灯两端的最大电压为故D错误。故选B。 4．C【详解】A．在时间内，磁感应强度B增加，根据则磁通量增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E逐渐减小，选项A错误； B．当和时，因B-t图像的斜率大小相等，符号相反，可知感应电动势E大小相等，方向相反，选项B错误； C．时，B最大，则磁通量最大，但是B的变化率为零，则感应电动势E为零，选项C正确； D ．时，B为零，则磁通量为零，但是B的变化率最大，则感应电动势E最大，选项D错误。故选C。 5．D【详解】A．在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中，其接入阻值增大，干路电流减小，即通过电阻电流减小，滑动变阻器两端的电压为 可知U增大，电容器继续充电，电容器C两极板所带电荷量变大，电阻中有向下的电流，故A错误； B．根据以上分析可知，两电表示数变化量绝对值之比，不变，故B错误； C．电源的输出功率随外电阻的变化如图所示 由于外电阻与内阻的关系未知，故电源的输出功率不一定变大，故C错误； D．保持滑片位置不动，电容器两端电压不变，将电容器C上极板上移，根据可知，场强变小，根据 减小，下极板电势为零不变，且下极板电势低于上极板，所以P点电势降低，故D正确。故选D。 6．D【详解】A．用户端总电阻减小时（负载增加），副线圈的输出电流增大原线圈电流增大导致输电线电流增大示数增大示数反映的是原线圈电流，也会增大，故A错误； B．测量的是升压变压器的输出电压，由于原线圈匝数比没有变，故示数不变，由于输电线电流增大导致上的电压损失增加，故会减小，故B错误； C．功率损失，故C错误；D．当用户端电压因负载增加而降低时，可通过增加的副线圈匝数，使输出电压回升到正常值，故D正确。故选D 。 7．C【详解】A．根据左手定则，安培力向下，应在左盘中加入小砝码，A错误； B．根据平衡条件得 ，解得，B错误； C．若发现右盘向上翘起，表明向下的安培力偏小，则应增大线圈中的电流，C正确； D．若只改变电流的方向，安培力向上，线圈不能保持平衡状态，D错误。故选C。 8．AD【详解】A．图甲中，通过励磁线圈的电流越大，磁场越大，由洛伦兹力提供向心力有可得 可知，磁场越大，电子的运动径迹半径越小，故A正确； B．图乙中，电场进行加速，磁场进行偏转，故B错误； C．图丙中，粒子通过多级直线加速器加速，加速电压越大，粒子获得的能量越高，但要产生这种高压所需的技术要求很高，同时加速装置的长度也要很长，故多级直线加速器不一定比回旋加速器更有优势，故C错误； D．图丁中，通过速度选择器后，所有的粒子速度相同，进入磁场中，根据解得 可知，粒子打在上的位置越靠近狭缝P，半径越小，粒子的比荷越大，故D正确。故选AD。 9．AC【详解】AB．先将开关接到1，待电路稳定后，电容器充满电。将开关接到2形成振荡电路，电容器开始放电，自感线圈阻碍电流变大，所以电流逐渐变大，图乙（a）图像正确，故A正确，B错误； CD．将开关接到3，放电开始时电流达到最大值，电流随时间按指数规律递减，放电结束时电流理论上趋近于零，图乙（c）图像正确，故C正确，D错误。故选AC。 10．BD【详解】A．设线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律得 可知在图像中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均为一个定值，一负一正，表明感应电动势的方向相反，故A错误； B．结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据闭合电路欧姆定律可知，前半个周期与后半个周期内，感应电流的大小相等，根据楞次定律可知，感应电流方向先沿顺时针，后沿逆时针，方向相反，故B正确； C．结合上述可知，感应电流的大小一定，根据 可知焦耳热与时间成正比，故C错误； D．前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据 可知安培力大小与磁感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故D正确。故选BD。 11．(1) T 0刻线(2)0.608/0.606/0.607/0.609(3) B (4) 最大 调节滑动变阻器滑片位置，再调节电阻箱的阻值，直到G的示数为零，读出此时电阻箱阻值，和均为阻值已知的定值电阻 【详解】（1）[1][2]用多用电表的“Ω”挡的×1位置对该电阻进行初步测量。当将与电表“+”“-”相连的红、黑表笔短接时，应旋动部件“T”进行欧姆调零，使电表指针对准电阻刻度的“0刻线”。 （2）螺旋测微器的读数原理是固定尺刻度＋可动尺刻度×精确度，故可得电阻丝直径 最后一位读数为估读位，故0.606mm~0.609mm均正确。 （3）[1]电源电动势3V，电压表与待测电阻并联用小量程接中间接线柱，电流表接滑动变阻器上端用小量程接中间接线柱，滑动变阻器分压式接法下端接电源负极，如图。 [2]本次实验中产生的系统误差，是由于电压表分流造成电流表测量的电流值偏大，根据，可知本次实验电阻测量值小于真实值。故选B。 （4）[1]为保护电路中各元件，连接好电路，先将滑动变阻器的阻值调至最大。 [2][3]本实验测量电阻方法为电桥式测电阻，故调节滑动变阻器滑片位置，再调节电阻箱的阻值，直到G的示数为零，读出此时电阻箱阻值。和均为阻值已知的定值电阻，根据G的示数为零，a、b两点等势，设两支路电流分别为I1、I2有， 联立可得 12．(1)(2) 0.77 (3)A(4) 小于 小于 【详解】（1）描点画图，让更多的点在直线上，偏离太多的点舍去，如图 （2）[1][2]图像中纵轴截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源的阻，所以有 （3）根据且有根据可知，短路电流不变。故选A。 （4）对于甲，为能量单位，即电量为 对于乙，为电量的单位，即 能量为 所以电池的容量有甲小于乙，电池储存的能量甲小于乙。 13．(1)a.；b.(2)电压要提高至以上(3) 【详解】（1）a.尘埃做类平抛运动，由公式解得 b.尘埃做类平抛运动，由公式牛顿第二定律 匀强电场中电场强度公式联立上式解得 （2）由分析可知，除尘效率与尘埃的偏移位移和极板间的距离有关，即 由题意当效率25%时由， 要想使除尘效率达到100%，应该至少满足 即偏移量增大为原来的4倍，由此高压电源的电压要提高至4U0以上。 （3）由类平抛公式，竖直偏移量公式 当U一定时，偏移量与水平位移的关系满足 根据公式可知，可得尘埃落在下极板前半部分的竖直偏移量和落在整个极板的竖直偏移量之比为 进而离下极板左半部分的吸附颗粒与右半部分吸附颗粒的数量比为 14．（1）；与速度方向相反；（2）；（3） 【详解】（1）杆通过磁场的过程，产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律，回路的感应电流的大小 杆受到的安培力大小 杆受到的安培力方向与速度方向相反。 （2）杆通过磁场的过程中，根据能量守恒定律有 （3）设杆刚进入磁场时加速度的大小为，根据牛顿第二定律有得 同理，杆即将离开磁场时的加速度大小 磁力刹车阶段过山车的加速度大小的变化范围为 为使加速度的大小不超过，则得 15．（1）；（2），；（3）， 【详解】（1）根据受力平衡得 （2）洛伦兹力提供向心力解得 上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端。设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为a，由相似三角形的几何关系得 解得磁场的最小面积 有上述分析可知，其发光长度一个临界在吞噬板的端点，另一个临界点是从正极板射出的离子所打的位置，由于其在磁场中轨迹为半圆，所以打在距离正极板，所以发光长度 （3）离子在电场中偏转，有 又有因为 整理有电场中偏转距离 代入数据得； 能进入磁场区域收集的离子个数为 进入磁场离子圆周运动半径 在磁场中偏转距离 离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为2L、，设离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得 则 同理离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为2L、，设离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得 则 综上所述 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 $