精品解析：青海省西宁市青海湟川中学2024-2025学年高二上学期期末物理试题

2024-2025学年青海湟川中学高二物理第一学期期末统考物理 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由可知，电路中电流大小恒定不变． 故选D 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律 【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映感应电流的方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定． 2. 扫地机器人是智能家用电器一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为“iRobot”扫地机器人，已知其电池容量2000mAh，额定工作电压15V，额定功率30W，则下列说法正确的是（　　） A. 扫地机器人的电阻是10Ω B. 题中“mAh”是能量的单位 C. 扫地机器人正常工作时的电流是2A D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为4h 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．根据 可知扫地机器人正常工作时的电流 由于扫地机器是非纯电阻性电路，因此 A错误，C正确； B．题中“mAh”是电荷量的单位，B错误； D．扫地机器人充满电后一次工作时间 D错误。 故选C。 3. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是：（ ） A. O点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C. O、b两点处的磁感应强度大小不等，方向相反 D. a、d两点处的磁感应强度大小不等，方向相反 【答案】B 【解析】 【分析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场方向，根据平行四边形定则进行合成． 【详解】A项：根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零，故A错误； B项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B正确； C项：M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后O点的磁感应强度的方向竖直向下，M在b处产生的磁场方向竖直向下，N b处产生的磁场方向竖直向下，合成后b点的感应强度的方向竖直向下，即、b两点处的磁感应强度方向相同，故C错误； D项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，合成后a处的磁感应强度方向竖直向下，M在d处产生的磁场方向垂直Md斜向左下方，N在d处产生的磁场方向垂直Md斜向右下方，由平行四边定则可知，d点的合磁场方向竖直向下，两个位置方向相同，故D错误． 故选B． 【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成． 4. 当电荷在垂直于磁场方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积，即F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为（　　） A. J C m/s T B. N A m/s T C. N C m/s T D. N C m/s Wb 【答案】C 【解析】 【详解】洛伦兹力F的单位是N；电荷量q的单位是C；速率v的单位是m/s；磁感应强度B的单位是T； 故选C。 5. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．下列判断正确的是 A. 该粒子带负电 B. 粒子在M点的速度大于N点的速度 C. 粒子在M点的加速度大于N点的加速度 D. 粒子在M点的电势能大于N点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A、带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,故A错误. B、从M到N，电场力做正功,动能增大,速度也增大,故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度.故B错误. C、电场线的疏密表示场强大小,由图知粒子在M点的场强小于N点的场强,在M点的加速度小于N点的加速度.故C错误. D、电场力做正功,电势能减小.所以D选项是正确的. 故选D 【点睛】带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,由电场线的疏密可判断场强的大小,再判断电场力的大小.由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向,确定电场力做功情况,分析电势能和动能的变化,再分析速度的变化.带电粒子的动能和电势能总和守恒. 6. 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。若两个微粒所受重力均忽略，则新微粒运动的（　　） A. 轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t B. 轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t C. 轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t D. 轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t 【答案】C 【解析】 【详解】带电粒子和不带电粒子相碰，遵守动量守恒，故总动量不变，总电量也保持不变，由 得 由于P、q都不变，可知粒子碰撞前后的轨迹半径r不变，故轨迹应为pa，因周期 因m增大，故粒子运动的周期增大，因所对应的弧线不变，圆心角不变，故pa所用的时间将大于t。 故选C。 【点睛】 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于足够大的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（　　） A. MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差 B. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势 C. MN间无电势差，所以电压表无示数 D. 因为无电流通过电压表，所以电压表无示数 【答案】AD 【解析】 【详解】MN切割磁感线，所以MN产生感应电动势，MN间有电势差，故A正确、B错误；穿过线框的磁通量不变化，所以无感应电流，因此电压表无读数，故C错误，D正确． 8. 如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以 A. 将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极 B. 将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极 C. 将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极 D. 将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极 【答案】ABD 【解析】 【分析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的． 【详解】将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，或者将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故AD正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．故选ABD． 【点睛】本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题，关键是熟练运用，分清哪个定则用哪个手，基础题目． 9. 将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻的电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（ ） A. 电压表与电流表的示数之比将逐渐减小 B. 电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小 C. 电源的输出功率逐渐减小 D. 电源的效率逐渐减小 【答案】AD 【解析】 【分析】闭合电路的动态变化情况的分析． 【详解】A．由题意知，逐渐增大光照强度时，光敏电阻R的值逐渐减小，外电路的总电阻逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律知，总电路的电流逐渐增大，通过光敏电阻R的电流也逐渐增大，所以电压表与电流表的示数之比将逐渐减小，故A正确； B．光敏电阻R串联在电路中，定值电阻R0和电源内阻都是纯电阻，它们各自上面的电压变化量与电流变化量比值不变，因此，光敏电阻R的电压变化量与电流变化量比值也不变，故B错误 C．电源的输出功率由公式知，增大，由闭合电路的欧姆定律知,减小，电源的内阻不知道大小，所以减小的情况也不知，因此的变化无法确定，故C错误； D．根据电源的效率定义得,外电路的电阻越大，路端电压越高，电源效率越高，电源的效率随外电路电阻减小而减小，故D正确； 故选AD． 【点睛】直流电路动态变化要掌握各物理量变化规律来分析． 10. 下列图中画出了带电粒子在磁场中运动方向和所受洛伦兹力的方向，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据左手定则，图中正电荷的洛伦兹力的方向向左，故A错误； B．根据左手定则，图中负电荷的洛伦兹力的方向向左上，故B正确； C．根据左手定则，图中负电荷的洛伦兹力的方向向左下，故C错误； D．根据左手定则，图中正电荷的洛伦兹力的方向向左，故D正确。 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. （1）在练习使用多用电表实验中，下面使用多用电表测量电阻的操作中正确的是________（黑表笔插在“－”插孔，红表笔插在“＋”插孔）。 A. 欧姆调零时的短接 B. 测二极管的正向电阻 C. 测电阻R1的电阻 D. 测卡口式白炽灯灯丝电阻 E. 测二极管的正向电阻 （2）某同学尝试利用多用电表近似测量一节干电池的电动势。将选择开关旋到__________挡（填“直流电压2.5V”或“交流电压2.5V”），红表笔接电池________（填“正极”或“负极”），直接测量电池路端电压。如图所示，示数为________ V。 【答案】（1）AB （2） ①. 直流电压2.5V ②. 正极 ③. 1.39 【解析】 【小问1详解】 A．用欧姆表测电阻时，每次换挡测量都要重新进行欧姆调零，故A正确； BE．多用电表内部的电源正极接黑表笔，所以在测量二极管的正向电阻时，应用黑表笔接正极，故B正确，E错误； C．多用电表测电阻时必须将待测电阻与原电路断开，图中测的是与并联之后的电阻，故C错误； D．卡口式两接线柱均在卡上面两个金属部分的位置，因此两接线柱要与此两处相接，但不能跟人体相接触，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]一节干电池的电动势为1.5V，因此需要用直流电压2.5V挡。 [2]多用电表在使用中必须保证电流红进黑出，所以红表笔接电池正极，直接测量电池路端电压。 [3]选择开关置于直流电压2.5V挡，由图所示表盘可知，其分度值为0.05V，示数为1.39V 12. 在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T． 【答案】 ①. 2 ②. 2 【解析】 【详解】根据磁感应强度的定义式，磁感应强度，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定，该匀强磁场磁感应强度． 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 在如图所示的坐标系中，第一和第二象限（包括y轴的正半轴）内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场；第三和第四象限内存在平行于y轴正方向、大小未知的匀强电场．p点为y轴正半轴上的一点，坐标为（0，）；n点为y轴负半轴上的一点，坐标未知．现有一质量为m电荷量为q带正电的粒子由p点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场，该粒子经磁场偏转后以与x轴正方向成45°角的方向进入匀强电场，在电场中运动一段时间后，该粒子恰好垂直于y轴经过n点，粒子的重力忽略不计．求： （1）粒子在p点的速度大小； （2）第三和第四象限内的电场强度的大小； （3）带电粒子从由p点进入磁场到第二次通过x轴的总时间. 【答案】（1） （2）（3） 【解析】 【详解】（1）粒子运动轨迹如图所示： 由几何知识得：r=l， 粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0B=m， 解得：； （2）粒子进入电场在第二象限中的逆过程为类平抛运动，速度： 由类平抛运动规律得： 解得：， ； （3）粒子在磁场中做圆周运动的周期： ， 粒子第一次在磁场中运动时间：， 粒子在电场中的运动时间为： ， 粒子从开始到第二次通过x轴所用时间：t=t1+2t2= ； 14. “220V、66W”的电风扇，线圈电阻为20Ω，当接上220V电压后．求： (1)电风扇发热功率． (2)电风扇转化为机械能的功率． (3)如接上220V电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 【答案】(1)1.8W；(2) 64.2W；(3)电动机消耗的功率和发热功率都是2420W． 【解析】 【分析】（1）根据功率P=UI可以求得电动机的电流的大小，根据PQ=I2r可以求得转化为内能的功率的大小； （2）再由P机=P-PQ可以求得转化为机械能的功率； （3）当扇叶被卡住不能转动时，此时可以看作是纯电阻，总的功率即为发热的功率． 【详解】（1）由P=UI可得电流为： ； 线圈电阻发热功率：PQ=I2r=1.8W； （2）机械功率：P机=P-PQ=64.2W； （3）当叶片不转动时，作纯电阻，根据欧姆定律，有：I=U/r=11A； P=UI=I2r=11×11×20=2420W． 【点睛】对于电功率计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年青海湟川中学高二物理第一学期期末统考物理 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为“iRobot”扫地机器人，已知其电池容量2000mAh，额定工作电压15V，额定功率30W，则下列说法正确的是（　　） A. 扫地机器人的电阻是10Ω B. 题中“mAh”是能量的单位 C. 扫地机器人正常工作时的电流是2A D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为4h 3. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是：（ ） A. O点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C. O、b两点处的磁感应强度大小不等，方向相反 D. a、d两点处的磁感应强度大小不等，方向相反 4. 当电荷在垂直于磁场方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积，即F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为（　　） A. J C m/s T B. N A m/s T C. N C m/s T D. N C m/s Wb 5. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．下列判断正确的是 A. 该粒子带负电 B. 粒子在M点的速度大于N点的速度 C. 粒子在M点的加速度大于N点的加速度 D. 粒子在M点的电势能大于N点的电势能 6. 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。若两个微粒所受重力均忽略，则新微粒运动的（　　） A. 轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t B. 轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t C. 轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t D. 轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于足够大的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（　　） A. MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差 B. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势 C. MN间无电势差，所以电压表无示数 D. 因为无电流通过电压表，所以电压表无示数 8. 如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以 A. 将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极 B. 将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极 C. 将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极 D. 将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极 9. 将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（ ） A. 电压表与电流表的示数之比将逐渐减小 B. 电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小 C. 电源的输出功率逐渐减小 D. 电源的效率逐渐减小 10. 下列图中画出了带电粒子在磁场中运动方向和所受洛伦兹力方向，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. （1）在练习使用多用电表实验中，下面使用多用电表测量电阻的操作中正确的是________（黑表笔插在“－”插孔，红表笔插在“＋”插孔）。 A. 欧姆调零时的短接 B. 测二极管的正向电阻 C. 测电阻R1的电阻 D. 测卡口式白炽灯灯丝电阻 E. 测二极管的正向电阻 （2）某同学尝试利用多用电表近似测量一节干电池的电动势。将选择开关旋到__________挡（填“直流电压2.5V”或“交流电压2.5V”），红表笔接电池________（填“正极”或“负极”），直接测量电池路端电压。如图所示，示数为________ V。 12. 在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T． 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 在如图所示的坐标系中，第一和第二象限（包括y轴的正半轴）内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场；第三和第四象限内存在平行于y轴正方向、大小未知的匀强电场．p点为y轴正半轴上的一点，坐标为（0，）；n点为y轴负半轴上的一点，坐标未知．现有一质量为m电荷量为q带正电的粒子由p点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场，该粒子经磁场偏转后以与x轴正方向成45°角的方向进入匀强电场，在电场中运动一段时间后，该粒子恰好垂直于y轴经过n点，粒子的重力忽略不计．求： （1）粒子在p点的速度大小； （2）第三和第四象限内的电场强度的大小； （3）带电粒子从由p点进入磁场到第二次通过x轴的总时间. 14. “220V、66W”的电风扇，线圈电阻为20Ω，当接上220V电压后．求： (1)电风扇发热功率． (2)电风扇转化为机械能的功率． (3)如接上220V电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $