河南省南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高二上学期期末考试模拟物理试题

2025年秋期高二期末考试模拟 物理学科 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）以下是几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片，下列说法正确的是（    ） A．图甲中ABC构成等边三角形，C处磁场方向平行于导线AB连线向右 B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向下，北半球竖直向上 C．图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为 D．图丁中金属框在同一平面内沿平行于直导线方向运动，线框中无感应电流 2．（本题4分）一立方体金属盒的左侧放一带负电的带电小球，、、三点如图所示，其中点在盒内，、点在盒外，用、、分别表示三点的电场强度大小，、、分别表示三点电势，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．金属盒左侧面附近电场方向水平向右 D．金属盒左、右侧面电势不同 3．（本题4分）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（　　） A．O点的磁感应强度为0 B．O点的磁感应强度方向由c指向O C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向 4．（本题4分）为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小．因高压输电线的电压和电流都很大，可采用互感器进行测量．如图所示，电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上，根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流，则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是（    ） A．和都是降压变压器 B．是降压变压器，是升压变压器 C．是升压变压器，是降压变压器 D．和都是升压变压器 5．（本题4分）在理想振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计．下列说法正确的是（    ） A．流过电流计的电流方向向右 B．电容器的电荷量正在减小 C．线圈中的磁感应强度正在减小 D．电容器两板间的电场强度正在减小 6．（本题4分）核聚变又称热核反应，能释放出巨大能量，但难以控制。目前科学家们应用磁约束成功实现了对核聚变的小规模控制，磁约束的简化原理图如图所示：在半径分别为R₁和R₂的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。假设氘核沿内环切线以速度v₁向左进入磁场，氚核沿内环切线以速度v₂向右进入磁场，已知二者均恰好不从外环射出。不计粒子重力及粒子之间的相互作用，则为（　　） A．7:11 B．2:3 C．4:9 D．1:3 7．（本题4分）某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中的意义，结合光速，则汽车车速为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）如图所示电路，所有电表均为理想电表，。当闭合开关S，触片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设在滑动过程中、、、在同一时刻的读数分别是、、、；电表示数的变化量的绝对值分别是、、、，那么下列说法正确的是（　　） A．、 B．电容器带电量增大 C．均为定值 D．电源的输出功率在减小，效率在提高 9．（本题6分）如图所示，一个边长为L的正方形导线框，其电阻为R，线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域，磁感应强度为B。如果以x轴的正方向作为安培力的正方向，线框在图示位置的时刻开始计时，则b、c两点间的电势差和线框所受的安培力随时间的变化图像为（　　） A． B． C． D． 10．（本题6分）学校的劳动基地设计一个蔬菜冬季温室，其温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，内阻不计。电阻箱的阻值调为，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙，导线电阻不计。当控制电路中的理想电流表示数达到30mA时，衔铁被吸下；当示数降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中和为电热丝，室内温度变化平缓，下列说法正确的是（　　） A．环境温度升高，通过的电流变大，两端的电压变小 B．的发热功率比的发热功率大 C．该温控系统能控制的温度范围是 D．增大阻值，可降低温控的最小值 三、实验题（共15分） 11．（本题7分）为了测量一精密金属丝的电阻率 ①某实验小组先用多用表粗测其电阻，选择倍率为挡测量金属丝的电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到 挡。 换挡后测量示数如图甲 ②然后用图乙的螺旋测微器测其直径 mm，再用毫米刻度尺测其长度为L。 ③然后较准确测量电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下 A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）    B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ） C．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）    D．电流表（量程600mA，内阻约为1Ω） E.滑动变阻器（0~5Ω，0.6A）    F.滑动变阻器（0~2000Ω，0.1A） G.输出电压为4V的直流稳压电源E    H.电阻箱 L.开关S，导线若干 （Ⅰ）实验中应选用的电压表是 ，电流表是 ，滑动变阻器是 （填器材前序号） （Ⅱ）要求实验误差较小，并且电压可以从0开始调节，请在虚线框内设计最合理的电路图 。 12．（本题8分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。 (1)图（a）中的A端与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接。 (2)下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A．在使用多用电表之前，调整指针定位螺丝，使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．测电阻时如果指针偏转角度过小，则应该换更高挡，且换挡要重新进行欧姆调零 D．多用电表用完以后应该打到多用电表交流电最高挡或者OFF挡 (3)根据题给条件可得R1＋R2＝ Ω，R4＝ Ω。×100Ω挡的中值电阻为 Ω。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为 ；若此时B端是与“3”相连的，则读数为 ；若此时B端是与“5”相连的，则读数为 。（结果均保留3位有效数字） 四、解答题（共39分） 13．（本题12分）如图所示，电源电动势E=12V，，电容器的电容C=350μF，定值电阻，灯泡电阻，电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，求： （1）电动机输出的机械功率； （2）若电动机被卡住后，电源的总功率； （3）电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过电动机的电荷量。 14．（本题12分）如图所示，在空间有坐标系，第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，第四象限有竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的正离子，从A处沿与x轴负方向成角垂直射入匀强磁场中，结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场，最后离子打在x轴上距O点2L的D处。不计离子重力，求： (1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r； (2)此离子运动到D处时的速度v； (3)离子从A处运动到D处所需的时间t。 15．（本题15分）如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。两导轨间距为，导轨足够长。金属棒和的质量分别为、，电阻分别为、。棒静止于导轨水平部分，现将棒从高处自静止沿弧形导轨下滑，通过点进入导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。重力加速度。求： (1)棒刚进入磁场时，棒的加速度大小； (2)从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，流过棒的电荷量； (3)从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，棒中产生的焦耳热。 高二物理 第1页（共3页） 高二物理 第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2025年秋期期末考试模拟物理参考答案 1．D【详解】A．若两导线的电流相等，根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向斜向右下，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向斜向右上，则磁场在C处相互叠加，如图所示 可知C处磁场方向平行于导线AB连线向右，但题中导线B的电流大，则导线B产生的磁场较强，根据平行四边形定则可知C处磁场方向不可能平行于导线AB连线向右，A错误； B．地磁场中在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量，B错误； C．图丙中条形磁体内部磁场方向向上，且向上穿过两环的磁感线条数是相同的；磁铁外部线圈所在位置磁场方向向下，且环面积越大，向下穿过的磁感线条数越多，由于2环面积大，抵消的磁感线条数较多，故图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为，C错误； D．图丁中与通电导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，D正确。 故选D。 2．A【详解】A．以无限远处为零电势点，点靠近负电小球，电势最低，点在金属盒内部，是等势体的一部分，电势介于点和点之间，点远离负电小球，电势最高。因此，电势关系是，故A正确。 B．由静电屏蔽效应可知，金属盒内部电场强度为零，即 点离带负电小球近，电场线更密集，则有 综合分析可得，故B错误； C．金属盒左侧感应出正电荷，电场线从正电荷指向负电小球，负电小球在左侧，电场方向应为水平向左，故C错误； D．处于静电平衡状态的立方体金属盒是等势体，表面是等势面，金属盒左、右侧面电势相同，故D错误。 故选A。 3．D【详解】AB．由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示 由图可知，与大小相等，方向相反，相互抵消；可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故AB错误； CD．由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b到e点的距离相等，故a、b在e点的磁感应强度大小相等，c、d到e点的距离相等，故c、d在e点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在e点产生的磁感应强度方向，如图所示 由图可知，与大小相等，方向相反，互相抵消；而与大小相等，根据平行四边形定则，可知与的合磁感应强度沿y轴负方向，则e点的磁感应强度方向沿y轴负方向，故C错误，D正确。 故选D。 4．B【详解】由题意可知，电压互感器次级匝数小于初级匝数，是降压变压器，电流互感器次级匝数大于初级匝数，是升压变压器。 故选B。 5．C【详解】A．由线圈电流产生的磁场方向，结合右手螺旋定则可知，流过电流计的电流方向向左，故A错误； BCD．电容器极板间的电场强度的方向向下，说明上极板带正电，流过电流计的电流流向上极板，说明电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，电容器两板间的电场强度正在增大，而电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故BD错误，C正确。 故选C。 6．A【详解】由题意可知，根据左手定则，运动轨迹如图所示 由洛伦兹力提供向心力， 得 几何关系可知，氘核的半径为，有则由几何关系可知，氚核的半径为，有则 联立得故选A。 7．A【详解】汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，则有 对应的时间为则汽车的速度故选A。 8．ACD 【详解】A．当触片P向左滑动过程中，导致电阻变大，则总电阻变大，总电流I2变小，即A2减小，所以V2示数减小；因内电压变小，则外电压增大且V2示数减小，所以V1的示数增大，因此通过电阻R0的电流I0在增大，所以流过R1的电流I1减小；根据I2=I1+I0可知电流I1的减少量要大于电流I2的减少量，故△I1＞△I2，总电流减小，则V2示数和内电压都减小，而V1的示数增大，故电压表V1的增大量要大于电压V2的减少量，则有△U1＞△U2，故A正确；B．电容器两端电压变大，带电量增大，故B正确； C．根据闭合电路的欧姆定律有 则有根据欧姆定律有U2=I2R2，则有 故C正确； D．根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由题意R2=r，可知外电阻大于电源内阻，则知当变阻器的滑动触头P向左移动时，外电路总电阻增大，电源输出的电功率减小，而电源的供电效率 外电阻增大，路端电压U增大，电源的供电效率提高，故D正确。 故选ACD。 9．BC 【详解】当时，线框未进入磁场，安培力为 感应电动势，则bc之间的电势差为当时，bc边切割磁感线，得安培力 由楞次定律得知安培力方向向左，将bc看成电源，由右手定定则知，b点电势高于c点，则bc之间的电势差为 当时，线圈全部进入磁场，bc棒和ad棒产生的感应电动势抵消，感应电流为零，所以安培力由于bc棒在切割磁感线，所以bc之间的电势差为感应电动势 当时，是线圈离开磁场的过程，ad边切割磁感线，安培力为 由楞次定律得知安培力方向向左，ad边切割磁感线，将ad边看成电源，电流方向为顺时针，所以b点电势高于c点电势，则bc之间的电势差为     综上可得BC正确，AD错误。 故选BC。 10．AB【详解】A．当环境温度升高时，电阻的阻值减小，总阻值减小，根据闭合电路的规律可知总电流变大，通过的电流变大，两端的电压变小，故A正确； B．根据题意，衔铁被吸下后，控制电路电流减小，说明电阻的阻值增大，室内温度降低，可知相同时间内的发热量小于的发热量，的发热功率小于的发热功率，故B正确； C．控制电路中的电流达到30mA时，根据闭合电路的规律，有 解得 由图乙可知对应的温度为。 当控制电路中的电流降低到25mA时，根据闭合电路的规律，有 解得 由图乙可知对应的温度为。 所以温度控制范围是，故C错误； D．增大，当电流值时，的阻值变小，对应的温度值升高，故D错误。 故选AB。 11． ×1 4.700 A D E 【详解】①[1]发现表头指针偏转角度很大，说明电阻较小，选择倍率高，则应换到×1挡； ②[2]由图甲螺旋测微器读数可知 ③[3] 由于电源电动势为4V，则电压表应选V1； [4]由图甲知电阻丝阻值约为6Ω，两端电压最大为3V，则通过电阻丝的电流最大约为 则电流表应选A2； [5] [6]由于电阻丝阻值较小，则电流表用外接法，滑动变阻器R2最大阻值太大，操作不便，故选用总阻值小的R1滑动变阻器，采用分压式接法，滑动变阻器,允许通过的最大电流为0.6A，为了保护电路，干路中应该在接入电阻箱，如图所示 12． 黑 ABCD 160 880 1500 1.47mA 1.10kΩ 2.94V 【详解】(1)[1]电流从黑表笔流出多用电表，故A端与黑色表笔相连接。 (2)[2]在使用多用电表之前，调整指针定位螺丝，使电表指针指在表盘左端电流“0”位置；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置；测电阻时如果指针偏转角度过小，则应该换更高挡，且换挡要重新进行欧姆调零；多用电表用完以后应该打到多用电表交流电最高挡或者OFF挡。 故选ABCD。(3)[3]根据题给条件可知，当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知 解得 [4]当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联后的总电阻为120Ω，两端电压为0.12V，则R4两端电压为0.88V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4电阻为880Ω。 [5]中值电阻为 (4)[6]若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5mA，读数为1.47mA。 [7]若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为 [8]若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V，读数为2.94V。 13．（1）8W；（2）50.4W；（3） 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，干路电流为流过灯泡的电流 流过电动机的电流则电动机的输出功率为 联立解得（2）电动机卡住后，设电动机与灯泡并联电阻为，则有 干路电流电源总功率为 联立解得 （3）断开S前，电容器电压电容器带电荷量 断开S后电容器放电，流过电动机的电荷量为 代入数据联立解得 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）此离子的运动轨迹如图所示 由几何知识可知 解得 （2）离子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力有 可得 离子进入电场后做类平抛运动，设运动到D处时沿y轴方向速度为，则x轴方向有 y轴方向有 可得 此离子运动到D处时的速度 （3）离子在磁场中运动的周期 根据轨迹得到离子在磁场中做圆周运动的时间为 离子从C处运动到D处做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，所需要的时间 故离子从A处运动到D处所需的时间 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）棒沿弧形轨道下滑过程中，根据机械能守恒 棒进入磁场瞬间感应电动势 根据闭合电路欧姆定律 对棒有 根据牛顿第二定律 解得 （2）对、，由动量守恒定律得 对棒，应用动量定理有 有 解得 （3）、棒在水平面内运动过程，由能量守恒定律 根据焦耳定律可知 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 $