高二物理期末模擬卷（全解全析）（黑吉遼專用）【測試范圍：必修三11~13章、選擇性必修二1~3章】

2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末模擬卷（考試時(shí)間：75分鐘，分值：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．測試范圍：必修三11~13章、選擇性必修二1~3章（人教版2019）。4．難度系數(shù)：0.7。第Ⅰ卷選擇題（共46分）一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．下列有關(guān)電與磁的四幅情景圖像，說法正確的是（）A．對甲：當(dāng)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)線圈非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．對乙：當(dāng)導(dǎo)線中通有從左向右的電流時(shí)，小磁針的N極向里偏轉(zhuǎn)，S極向外偏轉(zhuǎn)C．對丙：恒定的電場和恒定的磁場互相激發(fā)交替產(chǎn)生，就形成電磁波D．對丁：電磁波譜中，紅外線就是紅光，紫外線就是紫光，均屬于可見光【答案】B【解析】A．甲圖中，無論是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量一直為0，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中，當(dāng)導(dǎo)線中通有從左向右的電流時(shí)，根據(jù)右手安培定則可知，導(dǎo)線下方的磁場垂直紙面向里，則小磁針的N極向里偏轉(zhuǎn)，S極向外偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．丙圖中，周期性變化的電場和周期性變化的磁場互相激發(fā)交替產(chǎn)生，就形成電磁波，故C錯(cuò)誤；D．丁圖中，紫光與紅光屬于可見光，紅外線、紫外線與紅光和紫光不同，不屬于可見光，故D錯(cuò)誤；故選B。2．如圖所示，平行長直金屬導(dǎo)軌、水平放置，間距為，電阻值不計(jì)。左側(cè)接電動(dòng)勢為、內(nèi)阻的電源。導(dǎo)體棒靜止放在導(dǎo)軌上，與軌道間的夾角，兩點(diǎn)間電阻為且與軌道接觸良好。導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直紙面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。則以下說法中正確的是（）A．導(dǎo)體棒所受安培力的方向垂直于邊向右B．導(dǎo)體棒所受安培力大小為C．導(dǎo)體棒所受安培力的方向垂直于向右下方D．導(dǎo)體棒所受安培力大小為【答案】C【解析】AC．導(dǎo)體棒中電流方向由B指向D，且與磁場方向垂直，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力的方向垂直于向右下方，故A錯(cuò)誤，C正確；BD．導(dǎo)體棒連入電路的實(shí)際阻值為，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流，導(dǎo)體棒的長度，故導(dǎo)體棒所受安培力，故BD錯(cuò)誤。故選C。3．筆記本電腦機(jī)身和顯示屏（如圖甲）分別裝有霍爾元件和磁體，實(shí)現(xiàn)開屏變亮，合屏熄滅。圖乙為一塊利用自由電子導(dǎo)電，長、寬、高分別為a、b、c的霍爾元件，電流大小恒定且方向向右。當(dāng)合上顯示屏?xí)r，水平放置的元件處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，元件前、后表面間產(chǎn)生電壓，當(dāng)電壓超過某一臨界值時(shí)，屏幕自動(dòng)熄滅。下列說法正確的是（）A．合屏狀態(tài)下，前表面的電勢比后表面的低B．若磁場變強(qiáng)，可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏C．前、后表面間的電壓與流過霍爾元件的電流大小無關(guān)D．增大霍爾元件的高度c，可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏【答案】D【解析】A．合屏狀態(tài)下，根據(jù)左手定則可知，電子偏向后表面，則前表面的電勢比后表面的高。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，解得U=Bbv，則若磁場變強(qiáng)，前后表面產(chǎn)生的電壓變大，則不可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏現(xiàn)象。故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)I=nebcv，解得，則增大霍爾元件的高度c，則前后產(chǎn)生的電壓減小，則可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏。故D正確；C．根據(jù)可知，前、后表面間的電壓與流過霍爾元件的電流大小有關(guān)。故C錯(cuò)誤。故選D。4．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中只有第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，點(diǎn)M的坐標(biāo)為。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以某一速度從點(diǎn)M與y軸負(fù)方向成37°角垂直磁場射入第四象限，粒子恰好垂直穿過x軸，已知，。若不考慮粒子重力，下列說法正確的是（

）A．粒子可能帶負(fù)電B．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為C．粒子的速度大小為D．若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，粒子可能不會穿過x軸【答案】C【解析】A．由題中條件并通過左手定則分析可知，該粒子一定帶正電，A錯(cuò)誤；B．作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知，解得，B錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律解得，C正確；D．如果僅減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，由知粒子的軌跡半徑增大，粒子一定仍從x軸穿過，D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖，一正方形金屬線圈用絕緣細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，線圈的匝數(shù)為n、邊長為a、總質(zhì)量為m、總電阻為r，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中。時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向始終垂直線圈平面向里，大小由B均勻增加到2B，繩子始終保持繃緊狀態(tài)，重力加速度大小為g，則這段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（

）A．金屬線圈中電流大小恒為B．金屬線圈中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C．金屬線圈受到安培力保持不變D．繩子受到拉力小于金屬線圈重力mg，并逐漸減小【答案】D【解析】A．根據(jù)題意，由法拉第電磁感應(yīng)定律有，又有，，聯(lián)立解得，感應(yīng)電流為，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)楞次定律，可知金屬線圈中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，可知金屬線圈受到安培力將增大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)平衡條件可得，則繩子受到拉力小于金屬線圈重力mg，增大，故減小，故D正確。故選D。6．如圖所示的閉合電路，電源的電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r保持不變，為定值電阻，水平放置的平行板電容器中間有一帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，電表為理想電表，則（）A．電流表的示數(shù)增大 B．帶電質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)C．電容器的電容減小 D．電源的輸出功率減小【答案】A【解析】A．將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，則的阻值變小，電路總電阻變小，總電流增大，即電流表示數(shù)增大，R1以及電源內(nèi)阻上的電壓增大，則的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，選項(xiàng)A正確；B．電容器兩板間電壓變小，則兩板間場強(qiáng)變小，帶電質(zhì)點(diǎn)P所受的向上的電場力變小，則將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，可得電容器的電容不變，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源輸出功率最大，但本題不知、的具體值，所以無法判斷將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，電源輸出功率的變化情況，故D錯(cuò)誤。故選A。7．如圖甲所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖。一矩形線圈在兩磁極間的勻強(qiáng)磁場中繞軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n=30，線圈電阻r=2Ω，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，定值電阻R＝8Ω，其余電阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A．t=0時(shí)，線圈位于中性面B．當(dāng)BC邊與磁場方向的夾角為30°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值e=15πVC．該交流電電流的有效值3πAD．在0~0.1s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為0.6C【答案】D【解析】A．線圈位于中性面時(shí)穿過線圈的磁通量最大，t=0時(shí)，穿過線圈的磁通量為零，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，則，圖示位置BC邊與磁場方向平行，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，當(dāng)BC邊與磁場方向的夾角為30°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值，故B錯(cuò)誤；C．該交流電電動(dòng)勢的有效值，該交流電電流的有效值，故C錯(cuò)誤；D．在0~0.1s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為，又，，可得，故D正確。故選D。8．如圖所示，下列說法不正確的是（）A．甲圖中，火箭升空過程中受到推進(jìn)力的施力物體是大氣層中的空氣B．乙圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中產(chǎn)生大量熱量從而冶煉金屬C．丙圖中增加電壓U，即可增大粒子獲得的最大動(dòng)能D．丁圖中，磁電式儀表線圈的鋁框骨架在指針偏轉(zhuǎn)時(shí)起到了電磁阻尼的作用【答案】ABC【解析】A．甲圖中，火箭升空過程中受到推進(jìn)力的施力物體是火箭噴出的高速氣體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，符合題意；B．乙圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，在金屬內(nèi)部產(chǎn)生很大的渦流，從而在金屬內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量從而冶煉金屬，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，符合題意；C．丙圖中根據(jù)，可知粒子獲得的最大動(dòng)能，可知增加電壓U，不可以增大粒子獲得的最大動(dòng)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，符合題意；D．丁圖中，磁電式儀表線圈的鋁框骨架在指針偏轉(zhuǎn)時(shí)起到了電磁阻尼的作用，選項(xiàng)D正確，不符合題意。故選ABC。9．如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電廠輸出電壓U1=104V，輸出功率P1=109W，兩個(gè)理想變壓器的匝數(shù)比分別為n1∶n2=1∶100、n3∶n4=100∶1，輸電線總電阻r=50Ω。則（）A．U4=U1B．I4=I1C．通過電阻r的電流I2=2×104AD．用戶端的電功率為9.5×108W【答案】BD【解析】C．根據(jù)電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，，可得A，則通過電阻r的電流為A，故C錯(cuò)誤；A．電阻r兩端的電壓為V，則V，根據(jù)電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，解得，故A錯(cuò)誤；B．由于，根據(jù)，則，故B正確；D．電阻r損耗的功率W，用戶端的電功率為W，故D正確。故選BD。10．某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為U1；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，偏轉(zhuǎn)分離器的入口和出口之間的距離確定；D為速度選擇器，磁場與電場正交，兩極板間的距離為,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1。今有一質(zhì)子[質(zhì)量為m，電荷量為e的帶正電粒子（不計(jì)重力）]，由靜止經(jīng)A加速后由入口垂直進(jìn)入C，然后恰好由出口垂直進(jìn)入速度選擇器，然后沿豎直直線飛出。則（

）A．質(zhì)子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器C時(shí)的速度B．質(zhì)子恰好通過偏轉(zhuǎn)分離器，其磁場上下邊界的最小間距C．速度選擇器兩板間電壓D．若將質(zhì)子更換為氘核，氘核粒子可以穿過C偏轉(zhuǎn)分離器進(jìn)入D速度選擇器?！敬鸢浮緼C【解析】A．由動(dòng)能定理得，質(zhì)子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器C時(shí)的速度，故A正確；B．偏轉(zhuǎn)分離器中，洛倫茲力提供向心力，得，質(zhì)子恰好通過偏轉(zhuǎn)分離器，其磁場上下邊界的最小間距，故B錯(cuò)誤；C．速度選擇器中電場力和洛倫茲力平衡，故有，解得，故C正確；D．氘核在加速電場中，由動(dòng)能定理得，質(zhì)子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器C時(shí)的速度，若將質(zhì)子更換為氘核，洛倫茲力提供向心力，得，偏轉(zhuǎn)分離器的入口和出口之間的距離，氘核粒子在偏轉(zhuǎn)分離器在做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同，將不能從出口進(jìn)入速度選擇器，故D錯(cuò)誤。故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共16分。）11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用圖示電路測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)器材如下：邊長為L、匝數(shù)為N的正方形線圈（a、b為引出端）一個(gè)，天平一臺，各種質(zhì)量砝碼若干，直流電源一個(gè)，靈敏電流計(jì)一個(gè)，定值電阻一個(gè)，開關(guān)、導(dǎo)線等若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將線圈懸掛在天平右臂，添加合適質(zhì)量的砝碼，使天平平衡，將a與c連接、b與d連接，閉合開關(guān)S，記錄（填物理量名稱及符號），添加合適質(zhì)量的砝碼，使天平再次平衡；（2）斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，這時(shí)需要在天平的（選填“左盤”“右盤”）中放入質(zhì)量為的砝碼，仍舊使天平平衡；（3）已知重力加速度大小為g，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（用上述物理量表示）。【答案】（1）靈敏電流計(jì)的讀數(shù)I（2）右盤（3）【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān)S，應(yīng)記錄靈敏電流計(jì)的讀數(shù)I；（2）[2]斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，由左手定則可知閉合開關(guān)后線框所受的安培力向上，應(yīng)在天平的右盤中放入合適質(zhì)量的砝碼，才能使天平平衡；（3）[3]斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，這時(shí)需要在天平的右盤中放入質(zhì)量為的砝碼使天平再次平衡，由平衡條件可知，解得12．（10分）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬絲的電阻Rx小于5Ω。實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）B．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）C．滑動(dòng)變阻器（0~100Ω，0.6A）D．電池E（電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω）E.開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）如圖甲所示，用螺旋測微器測金屬絲的直徑d=mm。（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺（20等分）測得金屬絲長度L=cm。（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖中（填“甲”或“乙”）電路。（4）所測電阻的測量值與真實(shí)值相比較，測量值真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于”）。（5）若用游標(biāo)卡尺測得金屬導(dǎo)線長度為L、用螺旋測微器測得金屬導(dǎo)線的直徑為d、電壓表示數(shù)為U、電流表的示數(shù)為I，則金屬絲的電阻率ρ=（用字母表示）?！敬鸢浮浚?）2.895（2）10.335（3）乙（4）小于（5）【解析】（1）螺旋測微器的精確值為，由圖甲可知金屬絲的直徑為（2）20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖乙可知金屬絲長度為（3）由于待測金屬絲的電阻Rx小于5Ω，可知待測電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則電壓表的分流幾乎可以忽略不計(jì)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用外接法，則應(yīng)選用圖中乙電路。（4）電流表應(yīng)采用外接法，由于電壓表的分流使得電流表示數(shù)大于待測電阻的真實(shí)電流，根據(jù)可知所測電阻的測量值與真實(shí)值相比較，測量值小于真實(shí)值。（5）根據(jù)電阻定律可得，又，，聯(lián)立可得金屬絲的電阻率為三、計(jì)算題（本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13．（10分）一電路如圖所示，電阻，，，平行板電容器的電容，電壓表為理想電壓表。已知開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)；開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)。求：（1）開關(guān)S斷開時(shí)，電源的輸出功率；（2）電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；（3）開關(guān)S由斷開到閉合，流過的總電荷量?！敬鸢浮浚?）（2），（3）【解析】（1）開關(guān)S斷開時(shí)，等效電路圖如圖所示，電源的輸出功率，代入數(shù)據(jù)得（2）開關(guān)S斷開時(shí)，則有開關(guān)S閉合時(shí)，等效電路圖如圖所示則有聯(lián)立方程組解得，（3）開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩端的電壓開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩端的電壓開關(guān)S由斷開到閉合，流過的總電荷量代入數(shù)據(jù)得14．（12分）如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為的電阻，一根質(zhì)量為的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，金屬桿的電阻為，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于斜面向下，導(dǎo)軌電阻可忽略，讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。（重力加速度為g）（1）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小；（2）求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值．（3）桿在下