云南省昆明一中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page1111頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)云南省昆明一中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共24分。1.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法不正確的是(

)A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合

B.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行

C.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近

D.地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用2.如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，I1垂直于紙面向里，且I1<I2；a、b、c、d為紙面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線連線共線；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，bA.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)3.筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開(kāi)啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、長(zhǎng)為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此控制屏幕的熄滅。則元件的(

)A.前表面的電勢(shì)比后表面的低 B.前、后表面間的電壓U與v無(wú)關(guān)

C.前、后表面間的電壓U=Bav D.4.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)矩形的金屬導(dǎo)體框，規(guī)定磁場(chǎng)方向向上為正，導(dǎo)體框中電流的正方向如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖變化時(shí)，下圖中正確表示導(dǎo)體框中感應(yīng)電流變化的是(

)A. B.

C. D.5.圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開(kāi)關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2A.圖1中，A1與L1的電阻值相同

B.圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流小于L1中電流

C.圖2中，變阻器R與L2的電阻值不相同

D.圖2中，閉合6.如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，專動(dòng)的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為22A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=1002sin(100t)V

B.P上移時(shí)，電流表示數(shù)減小

C.t=0時(shí)，電壓表示數(shù)為7.如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l(l=r)的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO'上，隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為dA.棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bl2ω B.電容器所帶的電荷量為CBlω

C.電阻消耗的電功率為πB8.如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有擴(kuò)張趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a(

)

A.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) B.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) C.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說(shuō)法正確的是(

)A.原、副線圈匝數(shù)之比為9：1 B.原、副線圈匝數(shù)之比為1：9

C.此時(shí)a和b的電功率之比為9：1 D.此時(shí)a和b的電功率之比為1：910.如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為1：100，其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Ω。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時(shí)其阻值變小。電壓表V顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫(huà)出)。未報(bào)警時(shí)，升壓變壓器的輸入功率為750kW。下列說(shuō)法中正確的有(

)A.降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為100Hz

B.未報(bào)警時(shí)，遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為90kW

C.報(bào)警時(shí)，R2溫度升高，電壓表V的示數(shù)變大

D.11.如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O'，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為θ.則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為(

)A.z正向，mgILtan

θ B.y負(fù)向，mgIL

C.z負(fù)向，mgILtan

θ 12.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為R，O點(diǎn)是圓心，P是磁場(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)。大量質(zhì)量均為m、電荷量為-q(q>0)的帶電粒子，以相同的速率從P點(diǎn)沿紙面內(nèi)的各個(gè)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域。已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r，A、C為圓形區(qū)域水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，粒子的重力、空氣阻力和粒子間的相互作用均不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是(

A.若r=2R，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為t=πm3qB

B.若r=2R，則從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子與從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子經(jīng)歷的時(shí)間相等

C.若r=R，則圓周上有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。13.圖(a)是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知表頭的量程為Ig=600μA、內(nèi)阻為Rg=99Ω，是標(biāo)準(zhǔn)電流表，要求改裝后的電流表量程為I=60mA。完成下列填空。

(1)圖(a)中分流電阻RP的阻值為_(kāi)_____Ω。

(2)在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測(cè)量中，表的示數(shù)如圖(b)所示，由此讀出流過(guò)電流表的電流為14.利用兩個(gè)電流表A1和A2測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖如圖甲所示；圖中S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻R1和電流表A1內(nèi)阻之和為10000Ω(比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻大得多)，A2為理想電流表。

(1)在閉合開(kāi)關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c移動(dòng)至______(選填“a端”“中央”或“b端”)

(2)閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I0.1200.1250.1300.1350.1400.145I48040032023214068在圖乙所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫(huà)出所對(duì)應(yīng)的I1、I2曲線。

(3)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=______V。內(nèi)阻r=四、計(jì)算題：本大題共3小題，共46分。15.現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓U恒定。質(zhì)量為m1、電荷量為q的質(zhì)子在入口處從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng)。若某種質(zhì)量為m2，電荷量也為q的正離子在入口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量之比m216.如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里，圓形區(qū)域與x軸相切于a(2h,0)點(diǎn)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P(0,h)點(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，射出磁場(chǎng)后再次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)，速度與y軸負(fù)方向成45°角，不計(jì)粒子所受的重力。求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；

(2)粒子到達(dá)a17.如圖所示，高度足夠的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界水平、左右邊界豎直，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。正方形單匝線框abcd的邊長(zhǎng)L=0.2m、回路電阻R=1.6×10-3Ω、質(zhì)量m=0.2kg。線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，線框的ad邊與磁場(chǎng)左邊界平齊，ab邊與磁場(chǎng)下邊界的距離也為L(zhǎng)?，F(xiàn)對(duì)線框施加與水平向右方向成θ=45°角、大小為42N的恒力F，使其在圖示豎直平面內(nèi)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始，在豎直方向線框做勻速運(yùn)動(dòng)；dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，bc邊恰好到達(dá)磁場(chǎng)右邊界。重力加速度大小取答案和解析1.B

【解析】A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合有一定的夾角，即為磁偏角；故A正確；

B.磁場(chǎng)是閉合的曲線，地球磁場(chǎng)從南極附近發(fā)出，從北極附近進(jìn)入地球，組成閉合曲線，不是地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行，故B不正確；

C.磁場(chǎng)是閉合的曲線，地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近，故C正確；

D.地磁場(chǎng)與射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子速度方向并不平行，所以對(duì)帶電宇宙射線粒子有力的作用，故D正確；本題選不正確的，故選：B。2.A

【解析】?jī)呻娏髟谠擖c(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明兩電流在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足等大反向關(guān)系。根據(jù)右手螺旋定則在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，則為a或c，由于I1<I2，則a點(diǎn)可能為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A?！窘馕觥緼、由左手定則，可知載流子向后表面偏轉(zhuǎn)，而載流子帶負(fù)電，故前表面比后表面的電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；

BC、穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，帶電粒子在霍爾元件中受力平衡，可得eUa=eBv，即可得到電壓U=Bva，可知電壓與v有關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；

D、由洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，可得到洛倫茲力F洛4.C

【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=n△?△t=n△B△ts，因此在面積、匝數(shù)不變的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)的變化率成正比，即與B-t圖象中的斜率成正比，由圖象可知：0-2s，斜率不變，故形成的感應(yīng)電流不變，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向順時(shí)針(俯視)即為正值，

而在【解析】AB、圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，說(shuō)明電路中的電流穩(wěn)定時(shí)燈泡A1中的電流小于線圈L1中的電流，則可知L1的電阻小于A1的電阻，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、圖2中，因?yàn)樽罱KA2與A3的亮度相同，則兩個(gè)支路的總電阻相同，因兩個(gè)燈泡電阻相同，所以變阻器R與L2的電阻值相同，故C錯(cuò)誤；

D、圖2中，閉合S2瞬間，L2對(duì)電流有阻礙作用，所以L2【解析】A、根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值公式Em=NBSω=100×22×0.02×100V=1002V

線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=1002cos(100t)v

故A錯(cuò)誤；

B、P上移時(shí)，原線圈匝數(shù)減小，根據(jù)U2U1=n2n1可知副線圈電壓增大

根據(jù)P=【解析】A、棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=12Bl2ω，故A錯(cuò)誤；

B、金屬棒只有圓環(huán)和轉(zhuǎn)軸部分接入了電路，所以在圓環(huán)、金屬棒和電阻組成的電路中，電動(dòng)勢(shì)等于金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，即電路中的電動(dòng)勢(shì)為E=12Bl2ω，則電容器所帶電荷量為Q=CE=12CBl2ω，故B錯(cuò)誤；

C、電阻消耗的電功率為【解析】A.當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于順時(shí)針?lè)较螂娏?，并且在增大，根?jù)安培定則，其內(nèi)(金屬圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在增大，金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場(chǎng)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度是垂直紙面向里(因?yàn)橄蚶锏谋认蛲獾拇磐慷?，向里的是全部，向外的是部?而且增大，根據(jù)楞次定律，b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向外，所以b中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向外，所以具有擴(kuò)張趨勢(shì)，所以A錯(cuò)誤；B.同樣的方法可判斷b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，但具有收縮趨勢(shì)，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.而C選項(xiàng)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，但具有擴(kuò)張趨勢(shì)，故C正確；

D.而D選項(xiàng)，b中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，但具有收縮趨勢(shì)，所以D錯(cuò)誤．

故選C。9.AD

【解析】AB、燈泡正常發(fā)光，則其電壓均為額定電壓U，則說(shuō)明原線圈輸入電壓為9U，輸出電壓為U；則可知，原副線圈匝數(shù)之比為：9：1，故A正確；B錯(cuò)誤；

CD、根據(jù)公式I1I2=n2n1可得I1I2=1910.BD

【解析】A、輸入電壓的周期為T=0.02s，變壓器不改變頻率，所以降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為f=1T=10.02Hz=50Hz，故A錯(cuò)誤；

B、升壓變壓器的輸入電壓有效值為U1=Um2=25022V=250V，根據(jù)U1U2=1100可得，輸出電壓為U11.CD

【解析】A、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦正向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿y負(fù)方向，直導(dǎo)線不能在此位置平衡，故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)磁場(chǎng)沿y負(fù)方向時(shí)，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，當(dāng)BIL=mg，B=mgIL導(dǎo)線靜止，與豎直方向夾角θ=0°，不符合題意，故B錯(cuò)誤；

C、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦負(fù)方向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿y正方向，根據(jù)平衡條件：BILRcosθ=mgRsinθ，所以B=mgtanθIL.故C正確；

D、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿懸線向下，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向垂直于繩子斜向上，根據(jù)平衡條件：F【解析】A.當(dāng)r=2R時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)qvB=mv2r和T=2πrv可得運(yùn)動(dòng)的周期T=2πmqB，粒子從P點(diǎn)入射，當(dāng)粒子的出射點(diǎn)與P點(diǎn)的連線為軌跡圓的直徑時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)。此時(shí)圓心角θ=60°，根據(jù)幾何關(guān)系可sinα=Rr=R2R=12，α=30°，所以圓心角θ=60°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=θ360°T=60°360°×2πmqB=πm3qB，故A正確。

B.若r=2R，從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子和從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子，它們的軌跡所對(duì)的圓心角不同，根據(jù)t=θ360【解析】(1)由于Rg和Rp并聯(lián)，由IgRg=IRRp和I=Ig+IR，代入數(shù)據(jù)得RP=1Ω；

(2)由圖(b)知流過(guò)a電流表的電流I'為50.0mA，設(shè)此時(shí)流過(guò)表頭的電流為I'g，流過(guò)RP【解析】(1)閉合開(kāi)關(guān)S前，為保護(hù)電路，應(yīng)使連入電路的滑動(dòng)變阻器阻值最大，故滑動(dòng)端c置于b端。

(2)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示：

(3)電路中A1與R1串聯(lián)等效于電壓表，縱軸截距為0.149

mA，對(duì)應(yīng)電壓值為：U=0.149×10-3×104V≈1.5V；

電動(dòng)勢(shì)為：E=1.49V，內(nèi)阻為：15.【解析】由動(dòng)能定理qU=12mv2，可得到離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v=2qUm；

由洛倫茲力提供向心力qvB=m16.【解析】(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)

水平方向：2h=v0t

豎直方向：h=12at2