2025屆山西省太原市重點中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆山西省太原市重點中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題請考生注意：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》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，磁場中的通電導(dǎo)線所受安培力方向正確的是（）A. B.C. D.2、如圖所示，矩形abcd的ad、bc邊長為2L，ab、cd邊長為L。一半徑為L的半圓形區(qū)域（圓心O在bc中點）內(nèi)有方向垂直紙面向里、強度為B的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從b點以速度v0沿bc方向射入磁場，粒子恰能通過d點。不計粒子的重力，則粒子的速度v0大小為A. B.C. D.3、如圖所示，美國物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線時，在云霧室里觀察到有一個粒子的徑跡和電子的徑跡彎曲程度相同，但彎曲方向相反，從而發(fā)現(xiàn)了正電子，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎．下列說法正確的是()A.彎曲的軌跡是拋物線B.電子受到電場力作用C.云霧室中的磁場方向垂直紙面向外D.云霧室中的磁場方向垂直紙面向里4、圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示．可以判斷出a、b、c、d四根長直導(dǎo)線在正方形中心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右5、在磁場中同一位置放置一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直．先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不一樣．下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線受力的大小F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系．a(chǎn)、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù)．在甲、乙、丙、丁四幅圖中，正確的是（）A.甲、乙、丙、丁都正確 B.甲、乙、丙都正確C.乙、丙都正確 D.只有丙正確6、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A.a、b兩處磁感應(yīng)強度的大小不等，B.a、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，C.同一通電導(dǎo)線放在a處受到的安培力比放在b處小D.a處沒有磁感線，所以a處磁感應(yīng)強度為零二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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，A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1，均勻磁場只分布在B線圈內(nèi)．當(dāng)磁場隨時間均勻減弱時A.A中無感應(yīng)電流B.A、B中均有恒定的感應(yīng)電流C.A、B中感應(yīng)電動勢之比為2∶1D.A、B中感應(yīng)電流之比為1∶28、如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，匝數(shù)n=100匝，電阻為r=1Ω的矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，定值電阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他電阻不計，線圈勻速轉(zhuǎn)動的周期T=0.2s．從線框與磁場方向平行位置開始計時，線圈轉(zhuǎn)動的過程中，理想電壓表的示數(shù)為2V．下列說法中正確的是A.電阻R2上的電功率為WB.經(jīng)過10s時間，通過R1的電流方向改變100次C.從開始計時到1/20s通過電阻R2的電荷量為CD.若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化規(guī)律9、如圖所示，線圈C連接光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上放著導(dǎo)體棒MN.為了使閉合線圈A產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流，可使導(dǎo)體棒MN()A.向右加速運動 B.向右減速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動10、始終靜止在斜面上的條形磁鐵，當(dāng)其上方的水平導(dǎo)線L中通以如圖所示的電流時，設(shè)斜面對磁鐵的彈力N和摩擦力f，與通電流前相比（）A.N變大 B.N變小C.f變大 D.f變小三、實驗題：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）某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：(1)用游標(biāo)卡尺測量其長度；(2)用多用電表粗測其阻值：當(dāng)用“×100”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用______擋（填“×10”或“×1k”），換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時如圖所示，則金屬棒的阻值約為______Ω。(3)為了更精確地測量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R；電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）；電流表A2（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約10KΩ)；滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω）；滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ；）直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電流表應(yīng)選____，滑動變阻器應(yīng)選____（選填代號）。(4)請在圖中補充連線并完成實驗。_____12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需要測量一個規(guī)格為“”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流．現(xiàn)有如下器材：A.直流電源（電動勢，內(nèi)阻不計）B.電流表（量程，內(nèi)阻約為）C.電流表（量程，內(nèi)阻約）D.電壓表（量程，內(nèi)阻約）E.電壓表（量程，內(nèi)阻約為）F．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）（1）實驗中，電流表應(yīng)選擇_________；電壓表應(yīng)選擇____________．（填所選器材前的字母）（2）為了盡可能地減小實驗誤差，請根據(jù)正確選擇的器材設(shè)計電路并在方框中作出電路圖______（3）在正確操作的情況下，某同學(xué)根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)畫出該小燈泡在伏安特性曲線如圖所示．實驗中，若把該小燈泡和一個阻值為的定值電阻串聯(lián)在電動勢為3、內(nèi)阻為的直流電源上，則小燈泡此時的電阻為_________．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：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）回旋加速器是用來加速一群帶電粒子使它們獲得很大動能的儀器，其核心部分是兩個D形金屬扁盒，兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接，以便在盒內(nèi)的狹縫中形成勻強電場，使粒子每次穿過狹縫時都得到加速，兩盒放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近，若粒子源射出的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為R．忽略粒子在電場中運動的時間．求：（1）所加交變電流的頻率f；（2）粒子離開加速器時的最大速度v；（3）若加速的電壓為U，求粒子達(dá)到最大速度被加速的次數(shù)n14．（16分）如圖所示，電阻R1＝8Ω，電動機繞組電阻R0＝2Ω，當(dāng)電鍵K斷開時，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當(dāng)電鍵閉合時，電阻R1消耗的電功率是2W，若電源的電動勢為6V．求：電鍵閉合時，電動機輸出的機械功率15．（12分）平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第Ⅲ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，如圖所示．一帶負(fù)電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動，Q點到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍．粒子從坐標(biāo)原點O離開電場進(jìn)入磁場，最終從x軸上的P點射出磁場，P點到y(tǒng)軸距離與Q點到y(tǒng)軸距離相等．不計粒子重力，問：(1)粒子到達(dá)O點時速度的大小和方向；(2)電場強度和磁感應(yīng)強度的大小之比

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)左手定值可知，A圖中的安培力應(yīng)該垂直磁感線水平向右；B圖中安培力應(yīng)垂直磁感線向下；C圖中安培力應(yīng)垂直電流向下；D圖電流與磁場方向平行，不受安培力。故選C。2、D【解析】粒子沿直徑飛入，根據(jù)徑向?qū)ΨQ特點確定圓心，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系：解得：連接，根據(jù)幾何關(guān)系：解得：這里我們簡單提供一種計算的計算方法：聯(lián)立方程解得：洛倫茲力提供向心力：解得：，D正確，ABC錯誤。故選D。3、D【解析】云霧室中所加的是磁場，則電子所受的是洛倫茲力作用，運動的軌跡是圓弧，由圖示可知，電子剛射入磁場時，負(fù)電子所受洛倫茲力水平向左，正電子所受洛倫茲力水平向右，由左手定則可知，磁感應(yīng)強度垂直于紙面向里，故ABC錯誤，D正確。故選D點睛：本題考查了左手定則，要熟練應(yīng)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，要注意判定負(fù)電荷受到的洛倫茲力的方向要使用電流的方向來判定4、B【解析】根據(jù)題意，由右手螺旋定則知a與c導(dǎo)線產(chǎn)生磁場正好相互抵消，由右手螺旋定則知b與d導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場方向相同都為豎直向下，則得磁場方向豎直向下。故選B。5、C【解析】由于a、b導(dǎo)線的方向均與磁場垂直，根據(jù)安培力公式F=BIL寫出表達(dá)式即可正確求解【詳解】在勻強磁場中，當(dāng)電流方向與磁場垂直時所受安培力為：F=BIL，由于磁場強度B和導(dǎo)線長度L不變，因此F與I的關(guān)系圖象為過原點的直線，故甲丁錯誤，乙丙正確．故C正確，ABD錯誤．故選C6、A【解析】考查磁感線的性質(zhì)。【詳解】AB．磁感線的疏密程度反映了磁感應(yīng)強度的大小，由圖可知，a處磁感線密集，因此，A正確，B錯誤；C．通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力F=BIL這個公式成立的條件是：導(dǎo)線與磁場垂直。而當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時，導(dǎo)線不受安培力作用，由于題中沒說明導(dǎo)線放置的方向，故無法比較同一通電導(dǎo)線放在a處和b處安培力的大小，C錯誤；D．為了形象的描述磁場，引入了磁感線，而磁感線是不存在的，a點雖然沒畫出磁感線，但該點仍有磁場，即a點磁感應(yīng)強度不為零，D錯誤。故選A。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、BD【解析】試題分析：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；由法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動勢；由電阻定律求出導(dǎo)線電阻，最后由歐姆定律可以求出線圈電流磁場隨時間均勻減弱，穿過閉合線圈A的磁通量減少，A中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；磁場隨時間均勻減弱，穿過閉合線圈A、B的磁通量減少，A、B中都產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電動勢：，其中、S都相同，A有10匝，B有20匝，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為1：2，A、B環(huán)中感應(yīng)電動勢，故C錯誤；線圈電阻，兩圓線圈半徑之比為2：1，A有10匝，B有20匝，、s都相同，則電阻之比，由歐姆定律得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比，故D正確；8、BC【解析】A.電阻上的電功率為，故A錯誤B.交流電的頻率為，所以交流電在內(nèi)方向改變10次，經(jīng)過10s時間，電流方向改變100次，故B正確C.根據(jù)閉合電路歐姆定律產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為，所以的感應(yīng)電動勢的最大值為，由公式，可知，故線圈中的磁通量為，從開始計時到，磁通量的變化量為，故通過的電量為，故C正確D.若轉(zhuǎn)速增大2倍，角速度也增大2倍，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為，故D錯誤9、AD【解析】N再由右手定則判斷MN應(yīng)向左運動，磁場減弱則電流減小故MN應(yīng)減速，故可判斷MN向左減速，同理可判斷向右加速也可，故選A、D.→N再由右手定則判斷MN應(yīng)向左運動，磁場減弱則電流減小故MN應(yīng)減速，故可判斷MN向左減速，同理可判斷向右加速也可，故選A、D.10、AC【解析】當(dāng)導(dǎo)線通電后，根據(jù)左手定則判斷可知，導(dǎo)線所受的安培力方向斜向右上方，由牛頓第三定律得知，磁鐵所受的安培力方向斜向左下方。設(shè)安培力大小為F安，斜面的傾角為α，磁鐵的重力為G．安培力與斜面的夾角為β；未通電時，由磁鐵的力平衡得：N=Gcosαf=Gsinα通電后，則有N′=Gcosα+F安sinβ＞Nf′=Gsinα+F安cosβ＞f即N和f都變大。A．N變大，與結(jié)論相符，選項A正確；B．N變小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．f變大，與結(jié)論相符，選項C正確；D．f變小，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選AC。三、實驗題：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.×10②.220或2.2×102③.A2④.R1⑤.【解析】(2)[1]多用電表的指針在開始使用時是停在最左邊無窮大刻度的，零刻度在右邊，用“×100”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，即所測電阻偏小，應(yīng)選用小一檔測量，故選“×10”擋；[2]用歐姆表測電阻的讀數(shù)方法為指針示數(shù)乘以倍率，當(dāng)指針指在中央附近時測量值較準(zhǔn)確，所以該電阻的阻值約為(3)[3]由電動勢和電阻的阻值知電流最大為所以用電流表A2；[4]滑動變阻器用小阻值的，便于調(diào)節(jié)，所以用滑動變阻器.(4)[5]本實驗中，因待測電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法；又滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測電阻值，故變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如圖所示12、①.C②.D③.④.【解析】明確燈泡的額定值，從而根據(jù)安全和準(zhǔn)確性原則進(jìn)行分析，確定電表；根據(jù)實驗原理明確實驗中采用的接法，明確本實驗采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法；在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，兩圖象的交點即為燈泡的工作點，再根據(jù)歐姆定律即可求得電阻大?。弧驹斀狻拷猓?1)由題意可知，燈泡的額定電壓為2.5V，電流為0.5A，因此為了保證實驗中的安全和準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選擇D，電流表選擇C；(2)本實驗中要求電流由零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，同時由于燈泡內(nèi)阻較小，故本實驗采用電流表外接法，故原理圖如圖所示；(3)在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，如題圖所示，由圖可知，燈泡的電壓為0.4V，電流為0.26A，故電阻；四、計算題：本題共3小題，共