四川成都市川化中学2025-2026学年高二上学期期末模拟考试物理试卷

2025-2026学年度四川省川化中学高2024级高二上期末模拟考试 物理试卷 注意事项：本试卷考试时间75分钟，满分100分；请将试卷上的答案全部作答在答题卡的规定区域，不能超出答题卡规定的矩形边框；切勿使用签字笔填涂选择题，同时切勿使用红笔、蓝笔等不符合规定的用笔作答非选择题。预祝同学们考试顺利！ 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是(    ) A. 电场强度的公式采用了比值定义法 B. 法拉第提出了电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 C. 库仑通过扭秤实验测出了静电力常量 D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得元电荷的数值 2.如图所示，在点固定一负点电荷，带箭头的实线为其中几条电场线，实线圆是以电场线上的点为圆心的一个圆，、、、为圆与电场线的交点，其中、、沿同一水平线，、点到线的垂直距离相等，下列说法正确的是(    ) A. 在点放置一带正电的试探电荷，该电荷所受电场力方向指向点 B. 在点固定的负点电荷带的电荷量可以是任意数值 C. 圆上、两点的电场强度相同 D. 同一试探电荷在点受到的电场力小于在点受到的电场力 3.如图，直角三角形位于竖直平面内，沿水平方向，长度为，。空间存在一匀强电场，场强方向与所在平面平行，将一带正电的微粒不计重力、空气阻力从点移动到点，电场力做功为，从点移动至点，电场力做功为。下列说法正确的是(    ) A. 电场强度的大小是 B. 将该微粒从点无初速度释放，其沿的角平分线所在直线运动 C. 将该微粒从点沿抛出，要使其通过点，微粒在点的动能应为 D. 将该微粒从点沿抛出，要使其到达时，其位移方向垂直于电场强度方向，微粒在点的动能的应为 4.如图，直流电源的电动势为，内阻为，滑动变阻器的最大阻值为，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为，板长为，平行板电容器的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。闭合开关，当滑片处于滑动变阻器中点时，质量为的带正电粒子以初速度水平向右从电容器左侧中点进入电容器，恰好从电容器下极板右侧边缘点进入磁场，随后又从电容器上极板右侧边缘点进入电容器。若粒子离开点时，在平行板电容器的右侧再加一个方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为，忽略粒子重力和空气阻力，则 A. 电容器两极板间电压为 B. 粒子所带电荷量为 C. 磁感应强度的大小为 D. 粒子相对于电容器右侧的最远水平距离为 5.如图所示，电路中定值电阻的阻值大于电源内阻的阻值，开关闭合，平行板电容器中带电质点原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、；的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法错误的是（ ） A. 质点将向下运动，理想电流表中有从流向的瞬间电流 B. C. 电源的输出功率减小 D. 电源的效率变小 6.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足其中为比例系数，为电流强度，为该点到直导线的距离。现有四根平行的通电长直导线，其横截面积恰好在一个边长为的正方形的四个顶点上，电流方向如图所示，其中、导线中的电流大小为，、导线中的电流大小为。已知导线所受的磁场力恰好为零，则下列说法错误的是(    ) A. 电流的大小关系为 B. 四根导线所受的磁场力都为零 C. 正方形中心处的磁感应强度为零 D. 若移走导线，则中心处的磁场将沿方向 7.某物理兴趣小组为研究通电导线周围的磁场，他们将一根很长的直导线，竖直穿过水平桌面上点处的小孔并固定，然后在导线中通以恒定电流，以点为原点，某一水平方向为轴建立坐标系，再将一个灵敏的小磁针放在轴上不同的位置，小磁针静止时极指向与轴正向的夹角为，图为其俯视图。图为实验得到的与位置之间的关系曲线。已知该区域地磁场水平分量大小为。下列说法正确的是(    ) A. 导线中电流方向为竖直向下 B. 此处地磁场方向与轴垂直 C. 通电导线在处产生的磁感应强度大小为 D. 处合磁场的磁感应强度大小为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.如图，，均为圆的直径，，两点关于的垂直平分线对称。在、两点分别放有等量同种点电荷。下列说法正确的是(    ) A. ，两点电场强度相同 B. ，两点电场强度相同 C. ，两点电势相同 D. ，两点电势相同 9.巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B. 当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C. 有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D. 无磁场时输出端的输出电压大小为零 10.如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流，将一铜环从半圆面左侧最高点静止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的点为最高点，、高度差为，已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是(    ) A. 铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向 B. 铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大 C. 铜环第一次返回左侧至最高点时与点的高度差小于 D. 铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.（6分）为测定一电阻约为的圆柱型金属样品的电阻率，某同学想先用伏安法更精确地测量其电阻。现有的器材及其规格如下：电流表量程，内阻约，电压表量程，内阻约，滑动变阻器阻值范围，允许通过的最大电流，直流电源电动势，内阻不计、开关、导线若干。 应选择以下实验电路中的_______作为该实验的实验电路。 A. B. C. D. 用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数________，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数________。 如果实验中电流表示数为，电压表示数为，则该样品材料的电阻率_______用测出的物理量的符号表示。 12.（10分）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用来测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测电源、电流表内阻为、定值电阻、材质均匀的四分之一圆弧形变阻器、变阻器上有可指示滑片转过角度弧度的刻度盘、两个规格相同的灯泡、开关、导线若干等。 先断开开关，用多用电表测量电路中圆弧形变阻器的总电阻，正确的操作规范：使用前应该调整部件    ，使指针指到表盘    的零刻度；使用时调节部件至如图乙所示的档位，将红、黑表笔短接，旋动部件    ，使指针指到表盘    的零刻度。有关上述操作括号空白处，依次应填入的是________ A.、左端、、右端  、右端、、左端 C.、左端、、右端  、右端、、左端 进行上述操作后，将红黑表笔接在圆弧形变阻器、两端时，指针如图丙所示，读数为________；测试完毕后移走并关闭多用电表，然后闭合电路开关，转动滑片，记录下不同角度对应的电流表示数，以电流的倒数为纵坐标，以角度弧度为横坐标，作出图丁，已知图线的斜率为，纵轴截距为，则待测电源的电动势为________，内阻________用斜率、、、、表示。 小组同学根据上述实验操作，测得电源的电动势为、内阻为；并继续开展实验，将两个规格相同的灯泡并联后，与定值电阻串接到此电源上，如图己所示。所接灯泡的伏安特性曲线如图戊，根据图像可得整个电路实际消耗的总功率约为________结果保留两位有效数字。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.（10分）如图为离子探测装置示意图。区域、区域Ⅱ长均为，高均为。区域可加方向竖直向下、电场强度为的匀强电场；区域Ⅱ可加方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，区域Ⅱ的右端紧贴着可探测带电粒子位置的竖直屏。质子束沿两板正中间以速度水平射入，质子荷质比近似为。忽略边界效应，不计重力 当区域加电场、区域Ⅱ不加磁场时，求能在屏上探测到质子束的外加电场的最大值； 当区域不加电场、区域Ⅱ加磁场时，求能在屏上探测到质子束的外加磁场的最大值； 当区域加电场小于第题中的，质子束进入区域Ⅱ和离开区域Ⅱ的位置等高，求区域Ⅱ中的磁场与区域中的电场之间的关系式。 14.（12分）如图所示的电路中，电源内阻，定值电阻，电容器的电容，灯泡标有“，”字样。当开关闭合、断开时，灯泡恰好正常发光，认为灯泡的电阻恒定不变。 求电源电动势 当开关、均闭合时，求小灯泡的实际电流 开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中，求通过电阻的电荷量。 15.（16分）安培的定义：真空中，相距米的两根无限长平行细直导线通等量电流，若每米导线受力为牛顿，则导线中的电流为安培。无限长细直导线的磁场：无限长通电直导线周围的磁感应强度，其中为常数，为通电直导线中电流的大小，为点到通电直导线的距离。 求的值。 如图甲所示，无限长绝缘圆筒半径为，筒的外侧、处有两根无限长的通电细直导线，电流大小均为，方向都向上。俯视图如图乙所示。圆心为，点是圆弧的中点，，求点的磁感应强度。结果用字母表示 半径的无限长绝缘圆筒外表面，均匀分布根无限长通电导线，每根导线电流大小均为，方向均沿圆筒轴线向上，如图丙。求圆筒单位面积所受到压力的大小。 2025-2026学年度四川省川化中学高2024级高二上期末模拟考试 物理试卷答案 1.【答案】  【解析】A、电场强度是由电场本身决定的，与电场力和试探电荷电量无关，可以用与的比值来量度，即电场强度采用了比值定义法，故A正确 B、法拉第提出了电场概念，并指出电场是客观存在的，电场线是虚拟的，实际不存在，故 B错误 C、库仑通过扭秤装置提出了真空中静止的点电荷间的作用规律，得出了库仑定律，麦克斯韦通过理论计算得出静电力常量的数值，故C错误 D、美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，密立根通过油滴实验测出元电荷数值，故 D错误。 故选A。 2.【答案】  【解析】A.正试探电荷在点受电场力方向指向，选项A错误； B.点电荷所带电荷量只能是元电荷的整数倍，不能是任意值，选项B错误； C.根据、关于对称可知，、两点距点电荷距离相同，则点的电场强度与点的电场强度大小相同，方向不同，选项C错误； D.根据题意知点、点距负点电荷的距离，根据，知电场强度，同一试探电荷在点受到的电场力小于在点受到的电场力，选项D正确。 3.【答案】  【解析】、设微粒带电量为，质量为，由题意，，则， ，，则合场强，方向与夹角斜右上方，故将该带电微粒从点无初速度释放，其不沿的角平分线所在直线运动，故AB错误； C、将粒子运动分解在和两个方向，则有 ，， ，， 联立得，故C错误； D、 画出粒子轨迹图，设粒子与交点为，由正弦定理 ， 得， 将粒子运动分解在和两个方向，则有 ，， ，， 联立得，故D正确。 4.【答案】  【解析】A.由闭合电路欧姆定律可得电容器两极板间电压，A错误 B.粒子在电容器中做类平抛运动，由水平方向做匀速直线运动有， 由竖直方向做匀变速直线运动有，，联立可得，，B错误 C.设粒子进入磁场时与竖直方向的夹角为，由得，，粒子在磁场中做匀速圆周运动，则，由几何关系得，联立可得，C错误 D.将粒子的运动分解为匀速直线运动和匀速圆周运动，当向左的洛伦兹力分力和水平向右的电场力平衡时，有，解得，则粒子以速度向上做匀速直线运动。 设粒子以速度做圆周运动，则，设与竖直方向夹角为， 则，即，粒子做圆周运动的半径， 最远距离，D正确。 5.【答案】  【解析】【分析】 本题考查了闭合电路欧姆定律的应用，解题关键是弄清楚电路的结构，明确各个电表在电路中的作用，熟练运用闭合电路欧姆定律。将滑动变阻器滑片向下滑动，根据电路特点结合闭合电路欧姆定律分析电流的变化，即可知电压表的示数变化，由电压特点知滑动变阻器两端电压的变化，又因电容器与滑动变阻器并联，可知电容器两端电压变化，由知电容器场强的变化，即可分析质点的运动情况。 【解答】 A.由闭合电路欧姆定律：，，因减小，则增加，减小，又，所以减小，，，则减小，电容器放电，理想电流表中有从流向的瞬间电流，又，，则减小，，质点将向下运动，故A正确； B.又，，且，，，则，故B正确； 因为，又减小，则增大，，则减小，故C错误，D正确。 本题选错误的，故选C。 6.【答案】  【解析】【分析】 本题考查了通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足的应用，掌握矢量的合成法则，同时理解安培定则的内容。 解决本题的关键是依据磁感应强度公式，结合矢量的合成法则，及安培定则，即可求解。 【解答】 A.通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足，那么在处的磁场，同理，在处的磁场， 而在处的磁场，再依据矢量的合成法则，则有：，解得：，故A正确； B.依据对称性，导线所受的磁场力恰好为零，因电流大小不同，则与导线所受的磁场力一定不为零，故B错误； C.依据矢量的合成法则，则与导线在点的合磁场为零，而与导线在点的合磁场也为零，故C正确； D.若移走导线，与导线在点的合磁场为零，依据安培定则，则导线在中心处的磁场将沿方向，故D正确。 本题选择说法错误的，故选B。 7.【答案】  【解析】B.趋于无穷远处，只有地磁场水平分量，沿着正方向，此处地磁场方向不可能与轴垂直，故B错误； A.小磁针静止时极方向为合磁感应强度的方向，可知地磁场水平分量大小为，方向沿着正方向，通电导线产生的磁感应强度与垂直且向里，根据右手定则可知，导线中电流方向为竖直向上，故A错误； 根据磁场的叠加原理，处，通电导线在处产生的磁感应强度大小为，合磁场的磁感应强度大小为，故C正确，D错误。 8.【答案】  【解析】解：、由对称性可知，等量同种电荷在、处产生的电场强度大小相同，方向不同，、两点的电场强度不同，故A错误；  、由对称性可知，等量同种电荷在、处产生的电场强度大小相同，方向不同，、两点的电场强度不同，故B错误； C、由对称性可知，、两点的电势相同，故C正确； D、由对称性可知，、两点的电势相同，故D正确。 故选：。 根据点电荷的场强公式与电场的叠加原理分析答题；电场强度是矢量，只有当电场强度大小与方向都相同时电场强度相等；电势是标量。 本题是一道基础题，掌握基础知识，根据题意即可解题；解题时注意电场强度是矢量，只有大小与方向都相同时电场强度才相等。 9.【答案】  【解析】A.自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，电路等效为两条并联支路，故A正确； B.当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确； C.无磁场时电阻  ，总电路电阻  输出电压  有磁场时  ，  总电阻  由欧姆定律得  输出电压  所以有磁场时输出端电压大小与  的平方不成正比，故C错误； D.无磁场时  ，根据串联电路的分压原理可知，输出电压  ，故D正确。 故选ABD。 10.【答案】  【解析】A.由安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆环的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确； B.根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为，感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误； C.设铜环的质量为，则铜环第一次从点运动到点时，消耗的能量为；铜环在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大．显然铜环从右往左端返回时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返回消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于；则铜环往复运动第一次返回右侧最高点时与点的高度差小于，故C正确； D.当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误； 故选AC。 11.【答案】；；；。  【解析】【分析】 根据实验原理和滑动变阻器的阻值大小选出合适的电路图； 根据游标卡尺和螺旋测微器各自的特点读出对应的示数； 根据欧姆定律，结合电阻定律计算出材料的电阻率。 本题主要考查了金属电阻率的测量，熟悉测量仪器的读数，根据实验原理选择合适的实验电路，结合欧姆定律和电阻定律完成计算。 【解答】 滑动变阻器的最大阻值小于该样品的电阻，需要采用分压式接入电路才能精确测量，样品的电阻相对电压表属于小阻值电阻，伏安法采用电流表外接可以减小误差，故B正确，ACD错误； 故选：； 游标卡尺的分度值为，不需要估读，测得该样品的长度如图甲所示，其示数为； 用螺旋测微器的分度值为，需要估读到下一位，测得该样品的直径如图乙所示，其示数； 根据电阻定律，可得该样品材料的电阻率。 12.【答案】或或 ；；    。  【解析】用多用电表测量电阻，使用前应该调整部件机械调零旋钮，使指针指到表盘左端的零刻度；使用时调节部件至如图乙所示的档位，将红、黑表笔短接，旋动部件欧姆调零旋钮，使指针指到表盘右端的零刻度。故有关上述操作括号空白处，依次应填入的是：、左端、、右端，故选C。 如图丙所示，读数为； 设半圆形变阻器的半径为，滑片转过角度时，变阻器接入电路的阻值，根据闭合电路的欧姆定律，整理得，根据图像可知，图象斜率为，图像的纵截距，结合函数，图像斜率的绝对值，纵截距，代入数据联立解得，。 将电源与定值电阻整体看作等效电源，设每个灯泡两端的电压为，流过每个灯泡的电流为，由图己所示电路图得，代入数据整理得，在图丙所示坐标系内作出图像如图所示， 由图示图像可知，，，则整个电路实际消耗的总功率约为。 13.【答案】【小题】画出轨迹，如图所示： 偏转角满足：， 竖直分速度：， 加速度：， 运动时间：， 解得：； 【小题】质子在磁场中运动有 根据几何关系有 得 【小题】质子运动轨迹如图所示。 设质子进入磁场时的速率为， 由几何关系知 得   【解析】 详细解答和解析过程见【答案】  详细解答和解析过程见【答案】  详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：当开关闭合，断开时，画出等效电路图如图甲所示。 对灯泡，由得： 灯泡的电阻 由闭合电路欧姆定律得 可得电源的电动势为： 当开关、均闭合时，画出等效电路图如图乙所示。 设与串联后再与并联的总电阻为，则有 解得： 总电流为 路端电压为 小灯泡的实际电流为 可得： 当开关闭合，断开时，电容器与并联，电压为 电容器的电荷量为 解得： 且端电势较高 当开关、均闭合时，电容器与灯泡并联，电容器的电压为 电容器的电荷量为 解得： 且端电势高，所以通过电阻的电荷量 解得：  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】两根无限长平行细直导线，通以等量电流均，相距，第一根导线在处的磁感强度为： 第二根导线选取长，这长导线的受力为： 由上面两个式子得：； 如图所示， 由正弦定理可得， 解得， 处的电流在点的磁感应强度大小为，方向与夹角为斜向上， 同理，处的电流在点的磁感应强度大小为，方向与夹角为斜向下， 两个磁感应强度和与的夹角都是，由正交分解，沿着方向的分量互相抵消，垂直方向的两个分量互相累加，故有：，方向垂直向右； 在筒的外壁，任意两根导线中间一点，由第小题结论，沿着方向的磁感应强度分量全部抵消，垂直方向的磁感应强度分量全部累加，故根导线在圆筒外壁产生的磁场 又因根导线足够多，任何一根导线所处位置的磁感应强度其他导线电流的磁场，不考虑自身电流的磁场都是上述结果 在圆筒外壁选取一个小长方形长为，宽为和都很小，忽略小长方形弯曲，小长方形通过的电流为： 该电流的受力为： 故单位面积的受力。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $