精品解析：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

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. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈的电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（　　） A. 通过电动机的电流为10A B. 电动机的输入功率为2W C. 电源的输出功率为4W D. 电动机的输出功率为16W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由E=30V，电动机两端电压为10V可得R和电源内阻上分担的电压为20V，则 故A错误； B．电动机输入功率 故B错误； C．电源的热功率 电源的输出功率为 故C错误； D．电动机的热功率 电动机的输出功率 故D正确。 故选D。 2. 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，下面的说法中正确的是（　　） A. 在B=0的地方，F一定等于零 B. 在F=0的地方，B一定等于零 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 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．在B=0的地方，一定没有磁场力，F一定等于零，故A正确； B．在F=0的地方，B不一定等于零，也有可能是导线与磁场方向平行，故B错误； CD．应用公式B=或F=BIL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置，故CD错误。 故选A。 3. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　） 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，不是磁场发生变化引起的就是线圈面积变化引起的 【答案】A 【解析】 【详解】AB．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； C．磁通量的定义式是 其中是磁感应强度在垂直线圈平面的方向上的分量，是线圈平面在垂直磁感线的平面上的投影面积，因此，穿过线圈的磁通量为零，可以说明或者，不能说明磁感应强度为零以及线圈面积一定为零，故C错误； D．根据磁通量的定义可知，磁通量发生变化的原因有：仅变B、仅变S、仅变B与S之间的夹角、仅B和S变、仅B和B与S之间的夹角变、仅S以及B与S之间的夹角变、B、S以及B与S之间的夹角均变等多种可能，故D错误。 故选A。 4. 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°，则它们在磁场中运动的（　　） 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 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】CD．由牛顿第二定律可得 化简可得，又，联立可得，故两粒子的周期相同，速度的偏转角即圆心角，故粒子1的运动时间 粒子2的运动时间 故时间之比为3∶2，CD错误； AB．粒子1和粒子2的圆心O1和O2如图所示 设粒子1的半径R1=d，对于粒子2，由几何关系可得 解得，故轨迹半径之比为1∶2，由半径公式可知，速度之比为1∶2，A错误，B正确。 故选B。 5. 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 【答案】A 【解析】 【详解】AB．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； CD．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CD错误。 故选A。 6. 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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。 故选D。 7. 如图，把一重力不计的通电直导线放在蹄形磁铁的正上方，导线可以自由转动，当导线中通入水平向右的电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　） A. 逆时针方向转动，同时下降 B. 逆时针方向转动，同时上升 C. 顺时针方向转动，同时下降 D. 顺时针方向转动，同时上升 【答案】A 【解析】 【详解】在导线两侧取两小段，左边一小段与右侧一小段所受安培力的方向如图甲所示 两段所受安培力方向相反，从上往下看，导线将逆时针转动，当转动90°时，导线所受的安培力方向向下，如图乙所示，所以导线的运动情况为逆时针转动，同时下降。 故选A。 8. 如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。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 【答案】D 【解析】 【详解】AD．导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错误，D正确； BC．在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然水平向左，BC错误。 故选D。 9. 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 【答案】B 【解析】 【详解】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. 如图，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中的电阻为，半圆形硬导体AB的电阻为，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为(　 ) A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】半圆形导体AB切割磁感线的有效长度为2L，根据法拉第电磁感应定律，AB切割磁感线产生感应电动势的大小为E=B2Lv=2BLv；AB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律得AB之间的电势差U=． A. AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为，，与分析不一致，故A错误； B. AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为，，与分析不一致，故B错误； C. AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为，，与分析不一致，故C错误； D. AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为，，与分析相一致，故D正确． 二、多选题（共3小题） 11. 如图所示的电路中，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器滑片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变亮 【答案】BC 【解析】 【详解】滑动变阻器滑片P向左移动，电阻变大，总电阻变大，总电流减小，内电压变小，外电压变大，电流表读数变小，电压表读数V1变大；总电流减小，灯两端电压减小，小灯泡L变暗，根据并联分压则有滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大 ，故AD错误，BC正确； 故选BC． 12. 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= 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误，B正确； CD．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 解得 P、Q间的距离 故D正确，C错误； 故选BD。 13. 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 B. 线圈所受安培力之比为 C. 线圈所受安培力之比为 D. 通过线圈横截面电荷量之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．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，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，可知前后两次进入磁场中的电流之比，A错误； BC．根据安培力的表达式，其中，则 可知，B错误，C正确； D．根据电荷量的表达式 可知通过线圈横截面的电荷量相等，D正确。 故选CD。 三、实验题（共1小题） 14. 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“=”）。 【答案】 ①. E ②. C ③. 1.45 ④. 0.50 ⑤. 电压表的分流作用 ⑥. < ⑦. < 【解析】 【详解】（1）[1][2] 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）[3][4]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）[5][6][7]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 四、计算题（共2小题） 15. 如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为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°。不考虑电荷之间的相互作用力，求： （1）粒子的电性； （2）穿越磁场时的轨道半径； （3）该粒子的质量； （4）穿越磁场的时间。 【答案】（1）负电（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由左手定则知，该粒子带负电。 （2）设电子做匀速圆周运动的半径为，由几何关系可得 （3）由洛伦兹力提供向心力可得 解得 （4）由几何关系可得粒子做圆周运动的圆心角为，穿越磁场的时间为 16. 饭卡是学校等单位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所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正）， （1）请你判定0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向 （2）求0~0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热； （3）求0.1~0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）从上到下；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据楞次定律“增反减同”可知0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向从上到下； （2）由法拉第电磁感应定律有 0～0.1s时间内线圈产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律，则有 根据焦耳定律，可得0～0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热为 （3）0.1～0.4s时间内，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 则通过电阻R的电荷量为 结合图像可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈的电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（　　） A. 通过电动机的电流为10A B. 电动机的输入功率为2W C. 电源的输出功率为4W D. 电动机的输出功率为16W 2. 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，下面的说法中正确的是（　　） A. 在B=0的地方，F一定等于零 B. 在F=0的地方，B一定等于零 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. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　） 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，不是磁场发生变化引起的就是线圈面积变化引起的 4. 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°，则它们在磁场中运动的（　　） 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. 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. 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. 如图，把一重力不计的通电直导线放在蹄形磁铁的正上方，导线可以自由转动，当导线中通入水平向右的电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　） A. 逆时针方向转动，同时下降 B. 逆时针方向转动，同时上升 C. 顺时针方向转动，同时下降 D. 顺时针方向转动，同时上升 8. 如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。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. 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. 如图，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中的电阻为，半圆形硬导体AB的电阻为，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为(　 ) A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多选题（共3小题） 11. 如图所示的电路中，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器滑片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变亮 12. 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. 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 B. 线圈所受安培力之比为 C. 线圈所受安培力之比为 D. 通过线圈横截面电荷量之比为 三、实验题（共1小题） 14. 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. 如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为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°。不考虑电荷之间的相互作用力，求： （1）粒子的电性； （2）穿越磁场时的轨道半径； （3）该粒子的质量； （4）穿越磁场的时间。 16. 饭卡是学校等单位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所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正）， （1）请你判定0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向 （2）求0~0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热； （3）求0.1~0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $