山西省大同市浑源县第七中学校2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考 2024－2025学年第一学期高二年级期末考试物理试题 试题满分：100 考试时间：75分钟 一、单选题（共10小题） 1. (4分)如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端的电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法正确的是(　　) A. 通过电动机的电流为10 A 　　　B. 电动机的输入功率为2 W C. 电源的输出功率为4 W 　　　　D. 电动机的输出功率为16 W 2. (4分)关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系，下列说法正确的是(　　) A. 在B＝0的地方，F一定等于0　　　　　　B. 在F＝0的地方，B一定等于0 C. 若B＝1 T，I＝1 A，l＝1 m，则F一定等于1 N D. 若l＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T 3. (4分)关于磁通量的概念，以下说法正确的是(　　) A. 磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量不一定大 B. 磁感应强度不变，线圈面积不变，则磁通量就不变 C. 穿过线圈的磁通量为零，说明磁感应强度一定为零 D. 磁通量发生变化，不是磁感应强度发生变化引起的就是线圈面积发生变化引起的 4. (4分)如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则粒子1、2在磁场中运动的(　　) A. 轨迹半径之比为2∶1　　 B. 速度之比为1∶2 C. 时间之比为2∶3 　　　　D. 周期之比为1∶2 5. (4分)如图所示，A、B是两种同位素的原子核，二者电荷量相同，质量不等。A、B以相同的速度从S点沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，它们的运动轨迹如图中虚线所示，则（　　） A. A、B的质量大小关系为　　B. A、B的质量大小关系为 C. A、B在磁场中运动的时间大小关系为 D. A、B在磁场中运动的时间大小关系为 6. (4分)如图所示的平行板器件中有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场（电场方向沿纸面向下、磁场方向垂直纸面向里）。一带电粒子以某一速度从该装置的左端水平向右进入两板间后，恰好能做直线运动。忽略粒子重力的影响，则（　　） A. 若只改变粒子的电性，则该粒子将往上偏 B. 若只增加粒子的电荷量，则该粒子将往上偏 C. 若只增加粒子进入该装置的速度，则该粒子将往上偏 D. 若粒子从右端水平进入且速度大小不变，则该粒子不能沿直线水平飞出 7. (4分)如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁体磁极的正上方，导线可以在空间中自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)(　　) A. 顺时针转动，同时下降　　　　B. 顺时针转动，同时上升 C. 逆时针转动，同时下降 　　　D. 逆时针转动，同时上升 8. (4分)如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右)，则(　　) A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D. 导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 9. (4分)如图所示，当磁铁向铜环运动时，下列说法正确的是（  ） A. 铜环向右摆动，且有扩张的趋势 B. 铜环向右摆动，且有收缩的趋势 C. 铜环向左摆动，且有扩张的趋势 D. 铜环向左摆动，且有收缩的趋势 10. (4分)如图所示，一个半径为L的半圆形导体AC以速度v在水平放置的光滑U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中定值电阻的阻值为R0，半圆形导体AC的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AC切割磁感线产生感应电动势的大小及A、C之间的电势差分别为(　　) A. BLv， 　B. 2BLv，BLv　　C. BLv,2BLv　　D. 2BLv， 二、多选题（共3小题） 11. (6分)在如图所示的电路中，电表均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是(　　) A. 电流表A读数变大　　　　 B. 电压表V1读数变大 C. 电压表V2读数变大 　　　　D. 灯泡L亮度变亮 12. (6分)如图所示，平板下方有垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)在纸面内从板上小孔P射入磁场，射入方向与边界夹角为60°，并打在板上的Q点，已知磁场的磁感应强度为B，粒子的速度大小为v，由此可知(　　) A. 该带电粒子带正电 　　　　　B. 该带电粒子带负电 C. P、Q间的距离L＝ 　　　D. P、Q间的距离L＝ 13. (6分)如图所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强磁场区域的过程中，则在前后两种情况下(　　) A. 线圈中的感应电流之比为I1∶I2＝2∶1 B. 线圈所受安培力之比为F1∶F2＝1∶4 C. 线圈所受安培力之比为F1∶F2＝1∶2 D. 通过线圈横截面电荷量之比为q1∶q2＝1∶1 三、实验题（共1小题） 14. (14分)测定电源的电动势和内电阻的实验电路图如图甲所示，图乙是根据实验数据画出的 图像。 (1)实验器材如下： A．干电池1个 B．滑动变阻器( ，最大电流2A) C．电压表(0~3V，内阻约为 ) D．电压表(0~15V，内阻约为 ) E．电流表(0~0。6A，内阻为 ) F．电流表(0~3A，内阻为 ) 其中电流表应选　　　　　 ，电压表应选　　　　　　。(填字母代号) (2)由图乙可知这个干电池的电动势 　　　　　　V；内电阻 　　　　　　　 。(结果均保留两位小数) (3)由于　　　　　 使本实验电路存在系统误差，导致 　　 ， 　　　　 。(填“>”、“<”或“=”)。 四、计算题（共2小题） 15. (14分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界，磁场区域宽度为d。一束电荷量为e的带电粒子以速度v垂直磁场边界射入磁场中，穿出磁场时速度方向与磁场右边界夹角为45°。不考虑粒子之间的相互作用力及粒子重力，求： (1)粒子的电性； (2)穿越磁场时的轨道半径； (3)粒子的质量； (4)穿越磁场的时间。 16. (14分)饭卡是学校最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图甲所示。设线圈的匝数为1 000匝，每匝线圈面积均为S＝10－3 m2，线圈的总电阻为r＝0.1 Ω，线圈连接一电阻R＝0.4 Ω，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图乙所示的规律变化(垂直纸面向里为正)。 (1)请判断0～0.1 s时间内，流经电阻R的电流方向； (2)求0～0.1 s时间内，电阻R产生的焦耳热； (3)求0.1～0.4 s时间内，通过电阻R的电荷量。 高二物理参考答案 1. 【答案】D 【解析】由电源的电动势E＝30 V，电动机两端电压为10 V，可得R和电源内阻分担的电压为20 V，则I＝＝ A＝2 A， 故A错误；电动机的输入功率P＝UI＝10×2 W＝20 W， 故B错误；电源的热功率Pr＝I2r＝22×1 W＝4 W， 电源的输出功率P出＝IE－Pr＝(2×30－4) W＝56 W， 故C错误；电动机的热功率P热＝I2RM＝4×1 W＝4 W， 电动机的输出功率P输出＝P－P热＝20 W－4 W＝16 W， 故D正确。 2. 【答案】A 【解析】在B为0的地方，F一定为0，而F为0时，B不一定为0，可能B与I平行，故A正确，B错误；若B＝1 T，I＝1 A，l＝1 m，只有B垂直于I时，F＝BIl＝1 N，故C错误；若F＝1 N，I＝1 A，l＝1 m，只有B垂直于I时，F＝BIl＝1 N，B＝1 T，故D错误． 3. 【答案】A 【解析】根据磁通量的定义可知，磁通量的大小与磁感应强度的大小、线圈面积、磁感应强度和线圈平面之间的夹角都有关系，故A正确，B错误；磁通量的定义式Φ＝B⊥·S＝B·S⊥，其中B⊥是磁感应强度在垂直线圈平面方向上的分量，S⊥是线圈平面在垂直磁感线平面上的投影面积，因此，穿过线圈的磁通量为零，可以说明B⊥＝0或者S⊥＝0，不能说明磁感应强度为零或线圈面积一定为零，故C错误；根据磁通量的定义可知，磁感应强度B、面积S、磁感应强度与面积的夹角，3个物理量中的一个变或某几个变，均会导致磁通量变化， 故D错误。 4. 【答案】B 【解析】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有qvB＝m，可得r＝，又T＝，联立可得T＝，故两粒子运动的周期相同，D错误；速度的偏转角等于轨迹所对的圆心角，故粒子1的运动时间t1＝T＝T，粒子2的运动时间t2＝T＝T，则时间之比为3∶2，C错误；粒子1和粒子2运动轨迹的圆心O1和O2如图所示，设粒子1的轨迹半径R1＝d，对于粒子2，由几何关系可得R2sin 30°＋d＝R2，解得R2＝2d，故轨迹半径之比为1∶2，A错误；由r＝可知，速度之比为1∶2，B正确． 5. 【答案】A 【解析】根据洛伦兹力提供向心力有，解得，相同的速度，A的半径大，则A的质量大，故A正确，B错误；粒子的周期为，两粒子均运动半个周期，则，因为A的质量大，故A运动的时间长，故C、D错误。 6. 【答案】D 【解析】粒子恰好能做直线运动，说明粒子受到的洛伦兹力和电场力等大反向，有qE=qvB，若只改变粒子的电性，洛伦兹力和电场力的方向均反向，则粒子仍沿直线通过，选项A错误；若只增加粒子的电荷量，由qE=qvB可知洛伦兹力和电场力仍平衡，其仍将沿直线通过，选项B错误；若只增加粒子进入该装置的速度，则电场力不变，洛伦兹力变大，但由于不知粒子的带电性，无法判断洛伦兹力的方向，因此无法判断粒子的偏转方向，选项C错误；若粒子从右端水平进入，则电场力和洛伦兹力同向，合力方向与速度方向不在同一条直线上，则粒子不能沿直线水平飞出，选项D正确。 7. 【答案】C 【解析】如图所示， 将导线AB分成左、中、右三段．中间一段开始时电流方向与磁场方向一致，不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向右上，根据左手定则知其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向右下，受力方向向里．当转过一定角度时，中间一段电流不再与磁场方向平行，由左手定则可知其受力方向向下.所以从上往下看导线将一边逆时针转动，一边向下运动，C选项正确． 8. 【答案】D 【解析】由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a。由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力方向水平向左，导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左，因此选项D正确。 9. 【答案】B 【解析】当磁铁向铜环运动时，通过铜环的磁通量向右增加，根据楞次定律可知铜环中有顺时针方向的感应电流（从左向右看）；结合楞次定律推论：“来据去留”和“增缩减扩”，可知铜环向右摆动，且有收缩的趋势。故选B。 10. 【答案】D 【解析】半圆形导体AC切割磁感线的有效长度为2L，根据法拉第电磁感应定律可知，AC切割磁感线产生感应电动势的大小为E＝2BLv；AC相当于电源，其两端的电压是外电压，则A、C之间的电势差即路端电压U＝，故D正确． 11. 【答案】BC 【解析】闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，总电流减小，内电压变小，路端电压变大，电流表A读数变小，电压表V1读数变大；总电流减小，灯泡L两端电压减小，亮度变暗，而路端电压变大，则滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大，故A、D错误，B、C正确． 12. 【答案】BD 【解析】由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误，B正确；粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB＝m，解得r＝ ，P、Q间的距离L＝2rsin 60°＝ ，故C错误，D正确． 13. 【答案】CD 【解析】A错：设正方形线圈边长为L，进入磁场区域切割磁感线产生感应电动势：E＝BLv 可知前后两次进入磁场中电动势之比：＝ 根据闭合电路欧姆定律：I＝ 可知前后两次进入磁场中的电流之比：＝. B错，C对：根据安培力的表达式：F＝ILB，其中I＝，则F＝ 可知：＝. D对：根据电荷量的表达式： q＝I·Δt＝·Δt＝＝ 可知通过线圈横截面的电荷量相等． 14. 【答案】 (1)E　　 C　　 (2)1.45　　 0.50　　 (3)电压表的分流作用　　 <　　 < 【解析】(1)根据 ，电流表量程0～0.6A，即选E。由于一节干电池电动势约为1.5V，为提高实验的精确程度，电压表应选用量程0～3V，即选C； (2)根据闭合电路的欧姆定律得 ，所以 图像的纵截距表示电动势，则 ，图像斜率的绝对值表示内阻和电流表内阻之和，则 。 (3)由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的 图像如图所示 电源的U-I图像与纵轴交点坐标值是电源电动势，图像斜率的绝对值是电源内阻，由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，即 ， 15. 【答案】(1)负电　(2)d　(3)　(4) 【解析】(1)由左手定则知，粒子带负电。 (2)设粒子做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系可得r＝＝d (3)由洛伦兹力提供向心力可得evB＝m 解得m＝ (4)由几何关系可得粒子做圆周运动的圆心角θ＝，穿越磁场的时间为t＝·＝。 16. 【答案】(1)从上向下　(2)6.4×10－3 J　(3)0.04 C 【解析】(1)根据楞次定律的推论“增反减同”可知0～0.1 s时间内，流经电阻R的电流方向从上向下； (2)由法拉第电磁感应定律有 E＝n＝nS 0～0.1 s时间内线圈产生的感应电动势为 E1＝nS＝1 000××10－3 V＝0.2 V 根据闭合电路欧姆定律，则有 I1＝＝ A＝0.4 A 根据焦耳定律，可得0～0.1 s时间内，电阻R产生的焦耳热为 Q＝I12RΔt＝0.42×0.4×0.1 J＝6.4×10－3 J (3)0.1～0.4 s时间内，根据法拉第电磁感应定律有＝n 根据闭合电路欧姆定律有＝ 则通过电阻R的电荷量为q＝·Δt＝n 结合图像可得 q＝1 000× C＝0.04 C。 答案第2页 总2页 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $$