2025屆北京師范大學(xué)附屬杭州中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2025屆北京師范大學(xué)附屬杭州中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，長度的通電直導(dǎo)線位于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線中的電流時，導(dǎo)線所受安培力的大小該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A. B.C. D.2、三根平行的長直導(dǎo)線，分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點(diǎn)，三根導(dǎo)線中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線中的電流大小相等，如圖所示，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?)A.大小為B0，方向沿OA方向B.大小為2B0，方向豎直向下C.大小為2B0，方向沿OA方向D.大小為2B0，方向沿OB方向3、如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上端移動時，電表示數(shù)的變化情況是（）A.示數(shù)減小，示數(shù)增大，A示數(shù)增大B.示數(shù)增大，示數(shù)減小，A示數(shù)增大C.示數(shù)增大，示數(shù)增大，A示數(shù)減小D.示數(shù)減小，示數(shù)減小，A示數(shù)減小4、如圖所示，、是兩個完全相同的燈泡，是理想二極管，是帶鐵芯的線圈，其電阻忽略不計(jì)．下列說法正確的是A.閉合瞬間，先亮 B.閉合瞬間，、同時亮C.斷開瞬間，閃亮一下，然后逐漸熄滅 D.斷開瞬間，逐漸熄滅5、兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其運(yùn)動軌跡如圖所示．不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（）A.a粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電B.a粒子在磁場中所受洛倫茲力較大C.b粒子動能較大D.b粒子在磁場中運(yùn)動時間較長6、如圖所示，一小鳥沿著較粗的均勻樹枝從右向左緩慢爬行，小鳥從A運(yùn)動到B的過程中()A.樹枝對小鳥的彈力先減小后增大B.樹枝對小鳥的摩擦力先增大后減小C.樹枝對小鳥的摩擦力先減小后增大D.樹枝對小鳥的合力先減小后增大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自b端向a端滑動的過程中，下列說法中正確的是（）A.電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變小C.電容器C所帶電荷量增多D.a點(diǎn)的電勢降低8、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場上方將一個半徑為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體圓環(huán)從靜止釋放，圓環(huán)剛進(jìn)入磁場的瞬間和完全進(jìn)入磁場的瞬間速度相同．已知圓環(huán)的電阻為r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g．下列說法正確的是A.圓環(huán)進(jìn)入磁場的過程中，圓環(huán)的右端電勢高B.圓環(huán)進(jìn)入磁場的過程做的是勻速直線運(yùn)動C.圓環(huán)進(jìn)入磁場的過程中，通過導(dǎo)體某個橫截面的電荷量為D.圓環(huán)進(jìn)入磁場的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量為2mgR9、如圖，邊長為d的正方形線圈，從位置A開始向右做速度為v的勻速直線運(yùn)動運(yùn)動，并穿過寬為L(L>d)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域到達(dá)位置B，則A.整個過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流B.整個過程，線圈中有感應(yīng)電流的時間為C.線圈進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向；穿出磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向D.線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，方向都是逆時針方向10、如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬片，水平邊長ab是豎直邊長bc的2倍，當(dāng)A與B之間接入的電壓為U1=4V時，電流為1A，若C與D間接入的電壓為U2=8V時，下列說法正確的是A.CD間的電阻為1ΩB.CD間的電阻為4ΩC.CD間的電流為2AD.CD間的電流為8A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示。O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔T=0.02s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2。(1)計(jì)算B點(diǎn)瞬時速度時，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用。其中所選擇方法正確的是______（填“甲”或“乙”）同學(xué)。(2)同學(xué)丙想根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算重物和紙帶下落過程中所受的阻力，為此他計(jì)算出紙帶下落的加速度為__________m/s2（保留兩位有效數(shù)字），從而計(jì)算出阻力f=_________N（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。12．（12分）高二物理研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了恒定電流的相關(guān)知識后，設(shè)計(jì)了一個電路，該電路既能測量出電源電動勢E和內(nèi)阻r，同時又能描繪一定范圍內(nèi)燈泡的伏安特性曲線。所用器材及已經(jīng)連接的部分電路如圖甲。實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值時，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)。經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條U-I圖線，如圖乙所示，電壓表內(nèi)阻很大，電流表內(nèi)阻不計(jì)，請回答下列問題。（1）請你將圖甲的實(shí)物連線補(bǔ)充完整；（）（2）圖乙中的___________（“①”或“②”）圖線是表示電壓表V的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；（3）電源電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；（4）在坐標(biāo)系中兩條圖線相交于P點(diǎn)，此時滑動變阻器連入電路的阻值為___________Ω。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，PQ、MN兩軌道間距L=1m，其中Pe、Mf段是光滑軌道且ce、df段水平，而eQ、fN段為水平粗糙軌道，同時在efhg區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場，定值電阻R1=2Ω．現(xiàn)有質(zhì)量m=1kg、電阻R2=2Ω的兩根相同導(dǎo)體棒ab和cd，導(dǎo)體棒cd靜止在水平軌道上，導(dǎo)體棒ab在距cd高H=0.45m處由靜止釋放，ab棒在光滑軌道上下滑至cd棒處與其發(fā)生彈性碰撞，兩者速度交換后導(dǎo)體棒cd進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，在磁場中運(yùn)動距離x=1.5m后恰好停在磁場右邊界gh處，其中導(dǎo)體棒cd與水平粗糙軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s2，不計(jì)軌道電阻．求：（1）導(dǎo)體棒cd剛進(jìn)入磁場時,通過導(dǎo)體棒cd的電流大小I（2）導(dǎo)體棒cd進(jìn)入磁場區(qū)域后直至停止，定值電阻R1產(chǎn)生的熱量Q1（3）導(dǎo)體棒cd進(jìn)入磁場區(qū)域到停止的運(yùn)動時間t14．（16分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.3kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：（1）導(dǎo)體棒受到的安培力；（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力15．（12分）如圖甲所示，在坐標(biāo)系xOy中，y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E；y軸右側(cè)有如圖乙所示，大小和方向周期性變化的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0已知，磁場方向垂直紙面向里為正．t＝0時刻，從x軸上的P點(diǎn)無初速度釋放一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，粒子重力不計(jì)．粒子第一次在電場中運(yùn)動時間與第一次在磁場中運(yùn)動的時間相等．求：(1)粒子第一次經(jīng)過O點(diǎn)的速度；(2)粒子第一次進(jìn)入磁場與第二次進(jìn)入磁場的半徑之比

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】由圖可知電流與磁場方向垂直，因此直接根據(jù)安培力的大小為：可得：A．與分析不符，故A錯誤；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析相符，故D正確；故選D。2、D【解析】由題意可知，AB兩條通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，則電流A與B在O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場的磁感強(qiáng)度，大小為2B0；依據(jù)右手螺旋定則可知，在O處電流C產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿OB方向；A．大小為B0，方向沿OA方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．大小為2B0，方向豎直向下，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．大小為2B0，方向沿OA方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．大小為2B0，方向沿OB方向，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；3、C【解析】首先弄清電壓表測量的是路端電壓，電壓表測量的是和并聯(lián)電路兩端的電壓，電流表A測量的是通過電阻的電流，再利用閉合電路歐姆定律及串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析．滑片P向上端移動，接入電路的電阻增大，外電阻增大，干路電流I減小，路端電壓增大，從而判定示數(shù)增大；由于I減小，電阻及內(nèi)阻r的電壓減小，故增大，所以示數(shù)增大；由于增大，所在支路的電流增大，通過的電流減小，所以A示數(shù)減小故選C4、C【解析】剛通電時，自感線圈相當(dāng)于斷路；穩(wěn)定時，自感線圈相當(dāng)于電阻（阻值看題中說明）；斷電后，自感線圈相當(dāng)于電源．理想二極管具有單向?qū)щ娦裕畵?jù)以上兩點(diǎn)分析電路在開關(guān)閉合瞬間、穩(wěn)定、和開關(guān)斷開瞬間各元件的工作情況【詳解】AB：剛通電時，自感線圈相當(dāng)于斷路，二極管中為反向電流，則電流既不通過A燈，也不通過B燈．電路穩(wěn)定時，依題意，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，則電流流過B燈，B燈發(fā)光．則S閉合瞬間，A、B兩燈均不亮，然后A燈仍不亮，B燈逐漸變亮．故AB兩項(xiàng)錯誤CD：開關(guān)斷開瞬間，自感線圈相當(dāng)于電源，自感線圈與二極管、A燈形成回路，二極管中為正向電流，則A燈閃亮一下，然后逐漸熄滅．開關(guān)斷開后，B燈不處在回路中，B燈立即熄滅．故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤5、C【解析】A．粒子向右運(yùn)動，根據(jù)左手定則，b向上偏轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)帶正電；a向下偏轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)帶負(fù)電，故A錯誤BC．洛倫茲力提供向心力，即：，得：，故半徑較大的b粒子速度大，動能也大．由公式f=qvB，故速度大的b受洛倫茲力較大．故B錯誤，C正確D．磁場中偏轉(zhuǎn)角大的運(yùn)動的時間也長；a粒子的偏轉(zhuǎn)角大，因此運(yùn)動的時間就長．故D錯誤6、C【解析】對小鳥受力分析如圖所示：小鳥所受的彈力N=mgcosθ，從A到B的過程中，θ先減小后增大，則彈力先增大后減小，故A錯誤；小鳥所受的摩擦力f=mgsinθ，從A到B的過程中，θ先減小后增大，則摩擦力先減小后增大，故C正確，B錯誤；樹枝對小鳥的作用力與小鳥的重力等值反向，所以樹枝對小鳥的合力大小不變，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】A．在滑動變阻器滑動頭P自b端向a端滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流I減小，電阻R1兩端電壓減小，則電壓表示數(shù)減小，選項(xiàng)A錯誤；D．根據(jù)外電路中順著電流方向，電勢降低，可知a的電勢大于零，且a點(diǎn)的電勢等于R2兩端的電壓。電阻R2兩端的電壓I減小，則U2變大，則a點(diǎn)的電勢升高，選項(xiàng)D錯誤；B．U2變大，通過R2的電流I2增大。通過電流表的電流I減小，I2增大，則IA減小，即電流表示數(shù)減小，選項(xiàng)B正確；C．電容器C的電壓等于電阻R2兩端的電壓，則電容器板間電壓變大，由Q=CU知電容器C所帶電荷量增多，選項(xiàng)C正確。故選BC8、AD【解析】分析清楚圓環(huán)穿過磁場的過程，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，由電源部分決定哪端電勢高低；根據(jù)線圓環(huán)進(jìn)入與離開磁場的速度判斷線框的運(yùn)動性質(zhì)；根據(jù)求電荷量；根據(jù)動能定理求出線框的ab邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛離開磁場這段過程中克服安培力做的功，即可知道線框從進(jìn)入到全部穿過磁場的過程中克服安培力做的功.【詳解】圓環(huán)進(jìn)入磁場的過程中，垂直紙面向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁通量應(yīng)垂直紙面向外，由右手定則判斷感應(yīng)電流為逆時針方向，由于進(jìn)入磁場的下部分相當(dāng)于電源，可知圓環(huán)的右端電勢高，故A正確；由于圓環(huán)剛進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不等，安培力不等，故線圈不可能勻速，故B錯誤；根據(jù)，得，故C錯誤；由于圓環(huán)剛進(jìn)入磁場的瞬間和完全進(jìn)入磁場的瞬間速度相等，根據(jù)動能定理得：mg2R-W=0，所以W=2mgR．故D正確．故選AD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)剡x擇研究過程，根據(jù)動能定理求出克服安培力所做的功，以及根據(jù)動力學(xué)分析出線框的運(yùn)動情況9、BC【解析】AB．在線圈進(jìn)入或離開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線圈完全在磁場中時，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則整個過程，線圈中有感應(yīng)電流的時間為，選項(xiàng)A錯誤，B正確；CD．由右手定則可知，線圈進(jìn)入磁場過程中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向，線圈離開磁場時，電流沿順時針方向，則C正確，D錯誤；故選BC。10、AD【解析】AB.設(shè)薄板厚度為d，當(dāng)A、B間接入電壓，根據(jù)電阻定律知，R1=ρ，當(dāng)C與D間接入電壓，R2=ρ，則R1：R2==4，R1==4Ω，R2=1Ω，故A正確，B錯誤；CD.根據(jù)歐姆定律得，I=U/R，，故C錯誤，D正確故選AD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.乙②.9.5③.0.06【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律求速度時若用相當(dāng)于已知機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，無意義；只能根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻速度等于平均速度求解，即所以乙正確。(2)[2]根據(jù)求解加速度代入數(shù)據(jù)解得。[3]根據(jù)牛頓第二定律解得阻力。12、①.②.①③.4.5V④.1.0Ω⑤.0Ω【解析】（1）[1]要同時測量出電源電動勢E和內(nèi)阻r，和描繪燈泡的伏安特性曲線，所以一個電壓表測路端電壓，一個電壓表測燈泡的電壓，電流表測量干路電流。實(shí)物連接如圖所示：（2）[2]電壓表V1測量的是路端電壓，由U=E?Ir可知，路端電壓隨電流的增大而減小，成線性關(guān)系，所以圖中曲線①表示電壓表V1的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；（3）[3]根據(jù)U=E?Ir可知，曲線①在U軸的截距等于電源電動勢，所以E=4.5V；[4]曲線①的斜率等于電源內(nèi)阻，所以等于內(nèi)阻：；（4）[5]兩條圖線交點(diǎn)處說明燈泡電壓等于路端電壓，滑動變阻器的電壓等于零，所以此時滑動變阻器連入電路的阻值為0Ω。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)1A(2)0.5J(3)2.5s【解析】(1)導(dǎo)體棒ab由靜止釋放至與cd碰撞前，由動能定理得：兩導(dǎo)體棒發(fā)生彈性碰撞后，ab棒靜止，cd棒以v=3m/s的速度進(jìn)入磁場區(qū)域回路總電阻導(dǎo)體棒cd剛進(jìn)入磁場時，通過