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2024-2025学年高二物理上学期期末模拟卷
（考试时间：60分钟，分值：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：第9~13章，人教版2019必修第三册。
4．难度系数：0.7。
第I卷
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　）
A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场
B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质
C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式
D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波
2．新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．关于电容器及其充放电过程，下列说法中正确的是（　　）
A．如图甲，若加在电容器两端的电压小于5.5V，电容器将不能正常工作
B．如图乙，若两块导体间的电介质由空气换成真空，该电容器使用时一定会被击穿
C．如图丙，保持电容器所带电荷量不变，当极板间距增大时，电容器储存的能量将增大
D．如图丁，电子束加速后通过平行板电容器时，一定做匀变速直线运动
4．某手机电池背面印有的一些符号如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该手机电池充满电储存的电荷量为20C
B．该手机电池充满电储存的电能为2592J
C．若该手机的待机电流为15mA，则手机最多可待机100小时
D．若该手机工作电流为0.1A，则手机工作时间为20小时
5．电场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线。如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的一条电场线，M、N是这条电场线上的两点，由图可知（ ）
A．M点的电场强度小于N点的电场强度
B．试探电荷在M点所受的电场力大于在N点所受的电场力
C．带负电的试探电荷在M点的电势能小于在N点的电势能
D．M点的电势低于N点的电势
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．电动机的电流
B．电动机消耗的电功率
C．电动机输出的机械功率为
D．电动机产生的热量
7．如图所示，图线甲为某电源的图像，图线乙为某定值电阻的图线。则下列叙述正确的是（　　）
A．电源的内阻等于定值电阻的阻值
B．将该电阻接在电源上，电源的输出功率为
C．将该电阻接在电源上，电源的输出功率最大
D．将该电阻接在电源上，电源的效率最大
8．图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电路中电流增大 B．两端电压增大
C．整个电路消耗的功率减小 D．电源输出功率一定减小
第II卷
9．（1）用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。
①先机械调零，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电阻的 （填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成测量读数。
A．将K旋转到电阻挡“”的位置
B．将K旋转到电阻挡“”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零
E．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡
②若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值 。
（2）某物理兴趣小组开展活动，测量某电源的电动势和内阻。甲同学利用以下器材设计电路图1和图2并进行实验，相关实验器材如下：
A．被测电源；
B．电流表：量程0~0.6A，内阻；
C．电压表：量程0~3V，内阻未知；
D．滑动变阻器：阻值范围为，允许通过最大电流2A；
E.开关、导线若干。
①为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的 （选填“图1”或“图2”）；确定好电路后，调节滑动变阻器滑片得到电压表的示数与电流表的示数的多组数据，作出图像如图3所示，根据图像和题中所给信息可知该电池组的电动势 V，内电阻 。（结果均保留两位小数）
②乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，多次改变电阻箱的阻值，记录外电路总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线，图线斜率为，在纵轴的截距为，由图线可知 ， （用、表示）。
10.如图，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω，问：
(1)电动机正常工作时通过R2的电流多大？
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大？
11.如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电的小滑块质量，与水平轨道间的动摩擦因数，位于N点右侧1.5m的M处，取，求：
（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度向左运动？
（2）这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？
12.如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求：
（1）电流表的示数；
（2）两端的电压；
（3）S断开后通过的电荷量为多少？
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2024-2025学年高二物理上学期期末模拟卷
（考试时间：60分钟，分值：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：第9~13章，人教版2019必修第三册。
4．难度系数：0.7。
第I卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共8题，每题5分，共40分。
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　）
A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场
B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质
C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式
D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波
【答案】C
【详解】变化的电场所在空间一定会产生磁场，不一定产生变化的磁场，因为均匀变化的电场所在空间会产生稳定的磁场，故A错误；电磁波的产生原理是变化磁场产生电场，变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B错误；电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式，故C正确；红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。故选C。
2．新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】通电螺线管产生磁场，则根据安培定则可知，只有D图中其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确。故选D。
3．关于电容器及其充放电过程，下列说法中正确的是（　　）
A．如图甲，若加在电容器两端的电压小于5.5V，电容器将不能正常工作
B．如图乙，若两块导体间的电介质由空气换成真空，该电容器使用时一定会被击穿
C．如图丙，保持电容器所带电荷量不变，当极板间距增大时，电容器储存的能量将增大
D．如图丁，电子束加速后通过平行板电容器时，一定做匀变速直线运动
【答案】C
【详解】电容器的耐压值为5.5V，这是电容器所能承受的最大电压，只要加在电容器两端的电压不超过这个值，电容器都能正常工作，只不过电压低于5.5V时，储存的电荷量会少些，A错误；根据电容器电容的公式，其中是介电质常数，当两块导体间的介电质由空气换成真空，介电质常数变小，电容器的电容减小，但电容器不一定就会被击穿，电容器的击穿电压与电容的大小无关，与电容器的结果、材料等因素有关，B错误；保持电容器所带电荷量Q不变，当两极板间的距离增大时，根据可知，电容器的电容减小，结合电容器储存能量的公式可知，电荷量Q不变，电容C减小，储存的能量E会增大，C正确；电子束加速通过平行板电容器时，会受到电场力的作用，但由于电子束运动会导致电容器极板上的电荷重新分布，从而改变电场强度，因此，电子束在电容器中的受力情况发生改变，电子束不一定做匀变速直线运动，D错误。故选C。
4．某手机电池背面印有的一些符号如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该手机电池充满电储存的电荷量为20C
B．该手机电池充满电储存的电能为2592J
C．若该手机的待机电流为15mA，则手机最多可待机100小时
D．若该手机工作电流为0.1A，则手机工作时间为20小时
【答案】D
【详解】该手机电池充满电储存的电荷量为，故A错误；
该手机电池充满电储存的电能为，故B错误；待机时长为
，故C错误；工作时间，故D正确。故选D。
5．电场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线。如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的一条电场线，M、N是这条电场线上的两点，由图可知（ ）
A．M点的电场强度小于N点的电场强度
B．试探电荷在M点所受的电场力大于在N点所受的电场力
C．带负电的试探电荷在M点的电势能小于在N点的电势能
D．M点的电势低于N点的电势
【答案】D
【详解】电场线的疏密代表了电场的强弱，单条电场线无法比较场强大小，则无法比较电场力大小，故AB错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，则N点电势较高，根据电势能的计算公式可知，带负电的试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故C错误，D正确。故选D。
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．电动机的电流
B．电动机消耗的电功率
C．电动机输出的机械功率为
D．电动机产生的热量
【答案】BC
【详解】电动机是非纯电阻，根据能量守恒有，即，明显
得，电动机输出的机械功率为，故A错误，C正确；经过时间t，电动机消耗的电能为，电动机消耗的电功率为，故B正确；经过时间t，电动机产生的热量为，故D错误。故选BC。
7．如图所示，图线甲为某电源的图像，图线乙为某定值电阻的图线。则下列叙述正确的是（　　）
A．电源的内阻等于定值电阻的阻值
B．将该电阻接在电源上，电源的输出功率为
C．将该电阻接在电源上，电源的输出功率最大
D．将该电阻接在电源上，电源的效率最大
【答案】AC
【详解】根据闭合电路欧姆定律，化简可得，图线甲表示电源的伏安特性曲线，可知图像斜率绝对值的倒数表示电源的内阻，则，由图线乙的斜率表示定值电阻的阻值，则，所以电源的内阻等于定值电阻的阻值，A正确；将该电阻接在电源上时，两图线的交点表示将该电阻接在该电源两端的工作状态，则电阻两端的电压为，电流为，则电源的输出功率
B错误；电源的输出功率为，当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，则如果将该电阻接在电源上，电源的输出功率最大，C正确；电源的效率为，显然电源的效率随外电路电阻的增大而增大，当外电路的电阻等于电源内阻时，电源的效率仅为50%，D错误。故选AC。
8．图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电路中电流增大 B．两端电压增大
C．整个电路消耗的功率减小 D．电源输出功率一定减小
【答案】AB
【详解】由题意可知，当油面上升，则P向下滑动，R减小，则有电流增大，根据可知两端电压增大，故AB正确；又电路总功率，总功率增大，故C错误；当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，根据题意可知外电阻始终大于电源内阻，油箱内油面上升过程中，外电阻减小，电源输出功率增大，故D错误。故选AB。
第II卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共4题，共60分。
9．（1）用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。
①先机械调零，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电阻的 （填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成测量读数。
A．将K旋转到电阻挡“”的位置
B．将K旋转到电阻挡“”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零
E．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡
②若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值 。
【答案】 ① S T 0刻线 BDCE ②150
【详解】①先机械调零，旋动机械调零旋钮S，使指针对准电流的“0”刻线；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T进行欧姆调零，使指针对准电阻的“0”刻线；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，说明待测电阻太小，应换小挡位，重新进行欧姆调零，进行测量，测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡，所以操作顺序为BDCE。
②选择开关在欧姆“”挡，则读数
（2）某物理兴趣小组开展活动，测量某电源的电动势和内阻。甲同学利用以下器材设计电路图1和图2并进行实验，相关实验器材如下：
A．被测电源；
B．电流表：量程0~0.6A，内阻；
C．电压表：量程0~3V，内阻未知；
D．滑动变阻器：阻值范围为，允许通过最大电流2A；
E.开关、导线若干。
①为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的 （选填“图1”或“图2”）；确定好电路后，调节滑动变阻器滑片得到电压表的示数与电流表的示数的多组数据，作出图像如图3所示，根据图像和题中所给信息可知该电池组的电动势 V，内电阻 。（结果均保留两位小数）
②乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，多次改变电阻箱的阻值，记录外电路总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线，图线斜率为，在纵轴的截距为，由图线可知 ， （用、表示）。
【答案】① 图2 1.70 3.25 ②
【详解】①实验器材电流表内阻已知，选择接在干路，分压值可求，可以消除系统误差，即为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的图2。
根据闭合电路欧姆定律有
变形可知
根据图像的斜率与截距可知
，
解得
②由题图可知，外电路的总电阻为
利用闭合电路欧姆定律得
变形为
由此可知关系图线在纵轴的截距等于，解得
图线斜率等于，解得
10.如图，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω，问：
(1)电动机正常工作时通过R2的电流多大？
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大？
【答案】(1)1A (2)5.5W
【详解】（1）电动机恰好正常工作，所以电动机两端的电压恰好等于额定电压，根据并联关系
通过R2的电流为
（2）电源内阻和电阻R1的总电压为
则电路中的电流为
流过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
所以，电动机正常工作时产生的机械功率为
11.如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电的小滑块质量，与水平轨道间的动摩擦因数，位于N点右侧1.5m的M处，取，求：
（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度向左运动？
（2）这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？
【答案】（1）；（2），方向水平向左
【详解】（1）设滑块到达Q点时速度为v，则由牛顿第二定律得
滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得
联立方程组，解得
（2）设滑块到达P点时速度为，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得
又在P点时，由牛顿第二定律得
代入数据解得
方向水平向右；
根据牛顿第三定律知，小滑块通过P点时对轨道的压力
，
方向水平向左。
12.如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求：
（1）电流表的示数；
（2）两端的电压；
（3）S断开后通过的电荷量为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）闭合开关S，电路稳定后，外电路总电阻为
电流表示数为
（2）R3两端的电压等于路端电压为
（3）闭合开关S，电路稳定后，电容器的电压等于R1两端的电压，为
电容器所带的电荷量为
Q=CU1=6×10-6×5C=3×10-5C
若S断开，电容器放电，相当于电源，R2与R3串联后再与R1并联，通过R2、R3的电流与R1的电流之比为
根据
Q=It
可得通过R1与R2的电荷量之比
Q1：Q2=I1：I23=2：1
所以通过R1的电荷量为
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