2025屆青海省西寧二十一中物理高二上期末綜合測試試題含解析

2025屆青海省西寧二十一中物理高二上期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°，在M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；若將M處長直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A. B.C. D.2、如圖，兩圓環(huán)共面且彼此絕緣，對圓環(huán)通電，圖中區(qū)域Ⅰ、Ⅱ面積相等.設(shè)Ⅰ中的磁通量為，Ⅱ中的磁通量為，則的大小關(guān)系為（）A.B.C.D.無法確定3、如圖所示，Q1、Q2是兩個(gè)異號電荷，O1、O2是兩個(gè)電荷距離的三等分點(diǎn)，M、N關(guān)于O1對稱且它們所在直線與兩個(gè)電荷的連線垂直。已知O1的場強(qiáng)比O2的大，則（）A.將電子由M沿直線移到O1的過程中，靜電力一直做正功B.電場線關(guān)于兩個(gè)電荷的連線不對稱C.兩個(gè)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)的電勢均為0D.M點(diǎn)的場強(qiáng)與N點(diǎn)的相同4、某小燈泡的一段伏安特性曲線如圖所示，當(dāng)通過燈泡的電流由0.10A變?yōu)?.15A時(shí)，燈泡的電阻變化了A.10Ω B.30ΩC.40Ω D.60Ω5、如圖所示，空間中有一足夠大的區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，某時(shí)刻一帶正電粒子沿紙面向右運(yùn)動，若不計(jì)粒子所受重力，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動是A.勻速直線運(yùn)動 B.勻變速曲線運(yùn)動C.順時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動 D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動6、將靜置在地面上，質(zhì)量為M（含燃料）的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對地面的速度豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是（）A. B.C. D.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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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、如圖所示電路中，燈泡A、B的規(guī)格相同，電感線圈L的自感系數(shù)很大，直流電阻可忽略不計(jì)．下列關(guān)于此電路的說法中正確的是A.剛閉合S瞬間，A、B同時(shí)亮B.閉合S達(dá)到穩(wěn)定態(tài)后，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮C.閉合S達(dá)到穩(wěn)定態(tài)后，再將S斷開時(shí)，A立即熄滅，B逐漸變暗最后熄滅D.閉合S達(dá)到穩(wěn)定態(tài)后，再將S斷開時(shí)，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅8、如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場．在t＝0時(shí)刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑恰好等于正方形的邊長，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用力．已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t＝t0時(shí)刻剛好從磁場邊界cd上某點(diǎn)離開磁場，下列說法正確的是（）A.粒子在該磁場中勻速圓周運(yùn)動的周期為6t0B.粒子的比荷為C.粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡越長，對應(yīng)圓弧的圓心角越大D.初速度方向正對四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長9、如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域，A，B為該磁場的豎直邊界，若不計(jì)空氣阻力，則（）A.圓環(huán)向右穿過磁場后，不能擺至原來的高度B.在進(jìn)入和離開磁場時(shí)，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流C.圓環(huán)進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大D.圓環(huán)最終不能靜止在平衡位置10、關(guān)于某一閉合電路的性質(zhì)，下列說法正確的是A.外電路斷路時(shí)，路端電壓最高B.由U外＝IR可知，外電壓隨I增大而增大C.由U內(nèi)＝Ir可知，電源內(nèi)壓隨I的增大而增大D.由P＝IU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大三、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）用10分度游標(biāo)卡尺測一工件外徑的讀數(shù)如圖所示，讀數(shù)為____________cm；用螺旋測微器測一圓形工件的直徑讀數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_____________mm12．（12分）某同學(xué)為測定一可拆變壓器原副線圈匝數(shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：（1）先用匝數(shù)為50的線圈C替換副線圈B，并在線圈C兩端接上交流電壓表，在原線圈A兩端接交流電源，調(diào)節(jié)交流電源電壓為12V．閉合開關(guān)，交流電壓表讀數(shù)為2V，記錄讀數(shù)并斷開電源；（2）再用拆下的副線圈B替換原線圈A，并在線圈B兩端接交流電源，調(diào)節(jié)交流電源電壓為10V．閉合開關(guān)，交流電壓表讀數(shù)為5V，記錄讀數(shù)并斷開電源。（3）由上述數(shù)據(jù)可知原線圈A匝數(shù)為_____匝；線圈A、B匝數(shù)比為_____。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，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長為L的單匝正方形線框abcd，在外力作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域；線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場的邊界．已知線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R．求：（1）在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，線框內(nèi)的電流大?。唬?）在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓；（3）在線框被拉入磁場的整個(gè)過程中，線框中電流產(chǎn)生的熱量14．（16分）兩根平行、光滑的斜金屬導(dǎo)軌相距L=0.1m，與水平面間的夾角為θ=37°，有一根質(zhì)量為m=0.01kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌搭在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，當(dāng)桿中通以從b到a的電流時(shí)，桿可靜止在斜面上，取g=10m/s2.（1）求此時(shí)通過ab桿的電流；（2）若保持其他條件不變，只是突然把磁場方向改為豎直向上，求此時(shí)桿的加速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）15．（12分）如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場，第二象限內(nèi)的部分區(qū)域存在勻強(qiáng)電場．一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，從P(a，0)點(diǎn)沿與x軸成45°角的方向以初速度v0射入磁場中，通過y軸上的N(0，a)點(diǎn)進(jìn)入第二象限后，依次通過一個(gè)非電場區(qū)域和一個(gè)勻強(qiáng)電場區(qū)域，到達(dá)x軸上某點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．已知從粒子第一次通過N點(diǎn)到第二次通過N點(diǎn)所用時(shí)間為t0．求：(粒子重力不計(jì))(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)帶電粒子自P點(diǎn)開始到第一次通過N點(diǎn)所用的時(shí)間；(3)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】依題意，每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為，方向豎直向下，則當(dāng)M移至P點(diǎn)時(shí)，兩根導(dǎo)線在O點(diǎn)形成的磁場方向成600角，則O點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為B=2××cos30°=故選B2、A【解析】由圖結(jié)合安培定則可知，該環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場在區(qū)域I內(nèi)的方向垂直于紙面向里，在區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁場方向垂直于紙面向外，結(jié)合環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)可知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于環(huán)形電流外部磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可知當(dāng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ面積相等時(shí)，1中的磁通量大于Ⅱ中的磁通量，故A正確，BCD錯誤.3、A【解析】A．MO1連線上從M到O1離正電荷的距離越來越近，所以電勢越來越高，電子具有的電勢能越來越小，靜電力做正功，故A正確；B．電場線關(guān)于兩個(gè)電荷的連線對稱，只是關(guān)于連線的中垂線不對稱，故B錯誤；C．O1的場強(qiáng)比O2的大，說明Q1比Q2更大，所以兩個(gè)電荷連線的中垂線并不是等勢線，故C錯誤；D．M點(diǎn)的場強(qiáng)與N點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向不同，所以兩點(diǎn)的場強(qiáng)不同，故D錯誤。故選A。4、A【解析】根據(jù)電阻的定義式分別求出燈泡電流是0.10A和0.15A時(shí)的電阻，再求解燈絲電阻的改變量【詳解】當(dāng)電流為0.10A時(shí)，燈泡兩端的電壓為3V，此時(shí)燈泡的電阻；當(dāng)電流為0.15A時(shí)，燈泡兩端的電壓為6V，此時(shí)燈泡的電阻為，故電流變化前后，燈泡電阻變化了10Ω故選A【點(diǎn)睛】本題小燈泡的伏安特性曲線是非線性變化的，電阻，不能求斜率5、D【解析】帶電粒子在磁場中的受力可以根據(jù)左手定則來判斷，即四指指向正電荷運(yùn)動的方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向【詳解】帶電粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知受洛倫茲力的方向?yàn)橄蛏?，且洛倫茲力不做功，所以粒子?yīng)該做逆時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動，故D正確；ABC錯誤；【點(diǎn)睛】洛倫茲力的方向與速度方向垂直,只改變速度的方向,不改變速度的大小.勻變速運(yùn)動是指的加速度不變的運(yùn)動,當(dāng)合力方向與速度方向不在一條直線上物體將做曲線運(yùn)動.6、D【解析】在不考慮重力和空氣阻力影響的情況下，火箭及燃料氣體系統(tǒng)在點(diǎn)火噴氣過程中動量守恒，設(shè)噴氣后火箭獲得的速度為v，并以v的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動量守恒定律有解得故D正確，ABC錯誤。故選D。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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、AD【解析】閉合S，A、B同時(shí)亮，隨著L中電流增大，線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，A逐漸被短路，總電阻減小，再由歐姆定律分析B燈亮度的變化．?dāng)嚅_S，B燈立即熄滅，線圈中電流，根據(jù)楞次定律判斷A燈亮度如何變化【詳解】閉合S時(shí)，電源的電壓同時(shí)加到兩燈上，A、B同時(shí)亮，且亮度相同；隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，A逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，B變亮．穩(wěn)定態(tài)后斷開S，B立即熄滅，線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，感應(yīng)電流流過A燈，A閃亮一下后熄滅．故AD正確，BC錯誤．故選AD【點(diǎn)睛】對于通電與斷電的自感現(xiàn)象，它們是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可楞次定律分析發(fā)生的現(xiàn)象8、BC【解析】B．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，初速度平行于ad方向發(fā)射的粒子運(yùn)動軌跡如圖，其圓心為O1設(shè)正方形邊長為L，由幾何關(guān)系得得則又解得B正確；A．由上知A錯誤；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的軌跡半徑相等，運(yùn)動軌跡最長的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角最大，在磁場中運(yùn)動時(shí)間也最長，初速度方向正對四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場中運(yùn)動的弧長不是最長，則時(shí)間不是最長，D錯誤C正確。故選BC。9、ABD【解析】圓環(huán)向右穿過磁場后，會產(chǎn)生電流，根據(jù)能量守恒求解．當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流．最終整個(gè)圓環(huán)在磁場區(qū)域來回?cái)[動，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能守恒【詳解】A項(xiàng)：圓環(huán)向右穿過磁場后，會產(chǎn)生電流，圓環(huán)中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知圓環(huán)的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為電能，所以回不到原來的高度了，故A正確；B項(xiàng)：當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流，故B正確；C項(xiàng)：整個(gè)圓環(huán)進(jìn)入磁場后，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能守恒．離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流為零，故C錯誤；D項(xiàng)：在圓環(huán)不斷經(jīng)過磁場，機(jī)械能不斷損耗過程中圓環(huán)越擺越低，最后整個(gè)圓環(huán)只會在磁場區(qū)域來回?cái)[動，因?yàn)樵诖藚^(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化（一直是最大值），所以機(jī)械能守恒，即圓環(huán)最后的運(yùn)動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回?cái)[動，而不是靜止在平衡位置，故D正確故選ABD【點(diǎn)睛】本題為楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合．注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過程，先確認(rèn)原磁場方向，再判斷磁通量的變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化10、AC【解析】A．外電路斷路時(shí)，外電路，有，所以有：則路端電壓最高，故A正確；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知外電壓隨I的增大而減小，而U外＝IR中，I的增大伴隨R的減小，故B錯誤；C．針對某一電源來說，內(nèi)阻r一定，故由U內(nèi)＝Ir可知電源的U內(nèi)隨I的增大而增大；故C正確；D．外功率P＝IU，隨著I的增大路端電壓U會減小，不能得到外功率與電流的關(guān)系；而由外功率:根據(jù)數(shù)學(xué)知識分析可得，當(dāng)電源的內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，輸出功率最大，當(dāng)電流增大時(shí)，電源的輸出功率可能變大，也可能變小，故D錯誤。故選AC。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、①.3.27cm;②.;【解析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時(shí)需估讀【詳解】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：3.2cm，游標(biāo)尺上第7個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為0.1×7mm=0.7mm，所以最終讀數(shù)為：3.2cm+0.7mm=3.27cm螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為0.01×5.8mm=0.058mm，所以最終讀數(shù)為1.558mm12、①.300②.3:1【解析】（3）[1]由可得，[2]由可得故四、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）（2）（3）【解析】（1）ab邊切割磁