精品解析：安徽滁州西城区中学2024-2025学年高二下学期期末复习检测物理试题

2024-2025学年安徽省滁州西城区中学高二 物理下学期期末复习检测试题含解析 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响) （　　） A. B. C. D. 2. 按图连接电路后，灯泡L不亮，且灯泡L是好的，用电压表测得Uab=6V，Ucd=Ubd=0，Uad=6 V，由此可断定该电路可能发生的故障是（　　） A. R1断路 B. R2短路 C. R1短路 D. R2断路 3. 一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R，若将其均匀拉长为原来的5倍，则其电阻为（ ） A. R/5 B. 5R C. R/25 D. 25R 4. 下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化 B. 感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比 C. 感应电流产生的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化 D. 穿过闭合回路的磁通量不发生变化，回路中也可能有感应电流产生 5. 如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是（ ） A. L1变暗，L2和L3变亮 B. L1变暗，L2变亮,L3亮度不变 C. L1中电流变值大于L3中电流变化值 D. Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值 6. 如图所示，MN、PQ为同一水平面的两平行光滑导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的接触，当ab沿轨道向右滑动时， cd将（ ） A. 右滑 B. 不动 C. 左滑 D. 无法确定 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 如图所示，一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2. 0，下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量的最大值为Wb B. 在任意1s时间内，线圈中通过的电流的方向改变20次 C. 线圈中通过的电流的有效值约为3. 14A D. 在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9. 86J 8. 如图所示，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（ ） A. 运动时间相同 B. 运动的轨道半径相同 C. 重新回到x轴时速度方向相反 D. 重新回到x轴时距O点的距离相等 9. 如图所示，倒置的U形金属导轨所在平面与水平面夹角为，其中MN与PQ平行且间距为L=1m，导轨处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，磁场随时间变化情况如图乙所示，取图甲所示磁场方向为磁感应强度的正方向．现将金属棒ab垂直放置在导轨上，金属棒与NQ相距0.2m，在0~4s内金属棒始终处于静止状态．已知金属棒ab的质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω，不计导轨电阻，g=10m/s2，则 ( ) A. t=2s时刻金属棒ab所受安培力的方向改变 B. 0~4s内金属棒所受的最大静摩擦力为0.9N C. 0~4s内穿过金属棒的电荷量为0.4C D. 0~4s内金属棒中产生的焦耳热为0.32J 10. 如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场和匀强磁场），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（ ） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 B. 这些离子通过狭缝的速率都等于 C. 这些离子的电量一定不相同 D. 这些离子的比荷一定不相同 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下: （1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在_____处 （2）现备有以下器材： A.干电池1个 B.滑动变阻器（0~50Ω） C.滑动变阻器（0~1750Ω） D.电压表（0~3V） E.电压表（0~15V） F.电流表（0~0.6A） G.电流表（0~3A） 其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号) （3）由U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω． （4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测___ E真，，r测____r真(填“>”“<”或“=”) 12. 一个电流表G的内阻，满偏电流为，其满偏电压为_____．现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为_____，刻度对应的电压值为_____． 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 如图所示，在一直角坐标系xoy平面内有圆形区域，圆心在x轴负半轴上，P、Q是圆上的两点，坐标分别为P（-8L，0），Q（-3L，0）．y轴的左侧空间，在圆形区域外，有一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向外，磁感应强度的大小为B，y轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B的匀强磁场，方向垂直于xoy平面向外．现从P点沿与x轴正方向成37°角射出一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，带电粒子沿水平方向进入第一象限，不计粒子的重力．求： （1）带电粒子的初速度； （2）粒子从P点射出到再次回到P点所用的时间． 14. 如图为远距离输电过程的示意图．已知某个小型发电机的输出功率为90kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为5Ω，在用户端用一降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制为2kW（即用户得到的功率为88kW），求： （1）降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流． （2）输电线上损失的电压和升压变压器输出的电压． （3）两个变压器各自的匝数比． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年安徽省滁州西城区中学高二 物理下学期期末复习检测试题含解析 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响) （　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】每根细棒均匀带上正电，现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零；由此可知，+Q的点电荷在O点的电场强度大小为 那么每根细棒在O点的电场强度大小也为 若移走AB边上的细棒，那么其余棒在O点的电场强度大小为 故选A。 2. 按图连接电路后，灯泡L不亮，且灯泡L是好的，用电压表测得Uab=6V，Ucd=Ubd=0，Uad=6 V，由此可断定该电路可能发生的故障是（　　） A. R1断路 B. R2短路 C. R1短路 D. R2断路 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，说明电源没问题；Ucd=Ubd=0说明电路cd 间某一处短路，或bd路段外某处断开，Uad=6 V说明ad间有断路其余部分是连通的，综合分析可判断R1断路。 故选A。 3. 一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R，若将其均匀拉长为原来的5倍，则其电阻为（ ） A. R/5 B. 5R C. R/25 D. 25R 【答案】D 【解析】 【详解】根据公式得，长度变为原来的5倍，而体积不变，则截面积变为原来的，所以电阻变为原来的25倍，所以，故ABC错误，D正确 4. 下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化 B. 感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比 C. 感应电流产生的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化 D. 穿过闭合回路的磁通量不发生变化，回路中也可能有感应电流产生 【答案】A 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，故A正确； B．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，故B错误； C．由楞次定律可知，根据楞次定律得知：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻止磁通量的变化，故C错误； D．穿过闭合回路的磁通量不发生变化时，回路中一定没有感应电流产生，故D错误。 故选A。 5. 如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是（ ） A. L1变暗，L2和L3变亮 B. L1变暗，L2变亮,L3亮度不变 C. L1中电流变值大于L3中电流变化值 D. Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值 【答案】D 【解析】 【详解】当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小，故L1变暗；电路中电流减小，故内阻及R0、L1两端的电压减小，而电动势不变，故并联部分的电压增大，故L2变亮；因L2中电流增大，干路电流减小，故流过L3的电流减小，故L3变暗；故A B错误；因L1中电流减小，L3中电流减小，而L2中电流增大；开始时有：I1=I2+I3，故I1电流的变化值一定小于L3中电流的变化值；故C错误；因并联部分的电压与L1、R0及内电阻上的总电压等于电源的电动势；L2两端的电压增大， R0及内阻r两端的电压减小，而电动势不变，故L2两端电压增大值应等于其它三个电阻的减小值，故L1上电压变化值小于L2上的电压变化值，故D正确；故选D． 6. 如图所示，MN、PQ为同一水平面的两平行光滑导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的接触，当ab沿轨道向右滑动时， cd将（ ） A. 右滑 B. 不动 C. 左滑 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】假设导轨间有垂直于导轨平面向上的磁场，当ab沿轨道向右滑时，向上的磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，即向上；所以电流从d流向c，由左手定则可以判断cd所受安培力向右，所以cd右滑，故A正确。 故选A。 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 如图所示，一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2. 0，下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量的最大值为Wb B. 在任意1s时间内，线圈中通过的电流的方向改变20次 C. 线圈中通过的电流的有效值约为3. 14A D. 在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9. 86J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由表达式可知，穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb，故A错误； B．周期，一个周期内电流方向改变两次，故在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变20次，故B正确； C．转动的角速度为ω=20πrad/s，产生的感应电动势最大值为 Em=NBSω=2πV 电动势的有效值为 E=πV 线圈中电流的有效值为 故C错误； D．在任意l s时间内，线圈克服安培力所做的功 故D正确； 故选BD。 8. 如图所示，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（ ） A. 运动时间相同 B. 运动的轨道半径相同 C. 重新回到x轴时速度方向相反 D. 重新回到x轴时距O点的距离相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因两个离子质量相同，电荷量也相等，它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的周期必相等；当不等于时，两个离子在磁场中做圆周运动的圆心角不等，所以在磁场中的运动时间就不相等，故A错误； B．根据可得： 可知运动的轨道半径相同，故B正确； C．因离子进入磁场时射入方向与轴夹角为，那么射出磁场时速度方向必与轴夹角为，所以重新回到轴时速度方向相同，故C错误； D．重新回到轴时距点的距离为： 因为半径相等，相等，则重新回到轴时距点的距离相等，故D正确； 故选BD。 9. 如图所示，倒置的U形金属导轨所在平面与水平面夹角为，其中MN与PQ平行且间距为L=1m，导轨处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，磁场随时间变化情况如图乙所示，取图甲所示磁场方向为磁感应强度的正方向．现将金属棒ab垂直放置在导轨上，金属棒与NQ相距0.2m，在0~4s内金属棒始终处于静止状态．已知金属棒ab的质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω，不计导轨电阻，g=10m/s2，则 ( ) A. t=2s时刻金属棒ab所受安培力的方向改变 B. 0~4s内金属棒所受的最大静摩擦力为0.9N C. 0~4s内穿过金属棒的电荷量为0.4C D. 0~4s内金属棒中产生的焦耳热为0.32J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、根据楞次定律1~2s内金属棒ab受到的安培力方向始终沿斜面向上，2~3s内向下，选项A正确； B、当安培力方向沿导轨向下最大时静摩擦力最大，静摩擦力的最大值，其中，解得，，选项B正确； C、根据法拉第电磁感应定律和电流定义得，选项C错误； D、0~4s内金属棒产生的焦耳热为，选项D正确． 点睛：本题考查法拉第电磁感应定律的相关内容，注意电流的方向性的问题，同时注意和两段时间内电流相等，只是方向不同． 10. 如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场和匀强磁场），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（ ） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 B. 这些离子通过狭缝的速率都等于 C. 这些离子的电量一定不相同 D. 这些离子的比荷一定不相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由离子在中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则离子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故A错误； B．由得 此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故B正确； C．由得 离子的轨迹半径不同，一定是比荷不同，而电量可能相等，故C错误； D．由得， 知荷质比越大，越小，越靠近狭缝，故D正确； 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下: （1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在_____处 （2）现备有以下器材： A.干电池1个 B.滑动变阻器（0~50Ω） C.滑动变阻器（0~1750Ω） D.电压表（0~3V） E.电压表（0~15V） F.电流表（0~0.6A） G.电流表（0~3A） 其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号) （3）由U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω． （4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测___ E真，，r测____r真(填“>”“<”或“=”) 【答案】 ①. a ②. B ③. D ④. F ⑤. 1.5 ⑥. 0.75 ⑦. < ⑧. < 【解析】 【详解】（1）[1] 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处． （2）[2]滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取B． [3]电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择D， [4]由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择F． （3）[5]在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V； [6]图象中的斜率表示电源的内阻，则有： Ω （4）[7][8]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U-I图象如图所示： 电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，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． 12. 一个电流表G的内阻，满偏电流为，其满偏电压为_____．现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为_____，刻度对应的电压值为_____． 【答案】 ①. ②. 29k ③. 【解析】 【详解】一个电流表G的内阻，满偏电流为，其满偏电压为．现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为，刻度对应的电压值为1.5V． 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 如图所示，在一直角坐标系xoy平面内有圆形区域，圆心在x轴负半轴上，P、Q是圆上的两点，坐标分别为P（-8L，0），Q（-3L，0）．y轴的左侧空间，在圆形区域外，有一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向外，磁感应强度的大小为B，y轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B的匀强磁场，方向垂直于xoy平面向外．现从P点沿与x轴正方向成37°角射出一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，带电粒子沿水平方向进入第一象限，不计粒子的重力．求： （1）带电粒子的初速度； （2）粒子从P点射出到再次回到P点所用的时间． 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)带电粒子以初速度沿与轴正向成角方向射出，经过圆周C点进入磁场，做匀速圆周运动，经过轴左侧磁场后，从轴上D点垂直于轴射入右侧磁场，如图所示，由几何关系得： 在y轴左侧磁场中做匀速圆周运动，半径为， 解得： ； (2)由公式得：，解得： 由可知带电粒子经过y轴右侧磁场后从图中占垂直于y轴射放左侧磁场，由对称性，在y圆周点左侧磁场中做匀速圆周运动，经过圆周上的E点，沿直线打到P点，设带电粒子从P点运动到C点的时间为 带电粒子从C点到D点做匀速圆周运动，周期为，时间为 带电粒子从D做匀速圆周运动到点的周期为，所用时间为 从P点到再次回到P点所用的时间为 联立解得：． 14. 如图为远距离输电过程的示意图．已知某个小型发电机的输出功率为90kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为5Ω，在用户端用一降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制为2kW（即用户得到的功率为88kW），求： （1）降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流． （2）输电线上损失的电压和升压变压器输出的电压． （3）两个变压器各自的匝数比． 【答案】（1）400A；20A；（2）100；4500V；（3）1：18；20：1。 【解析】 【分析】（1）根据用户端的功率和电压求出用户端的电流，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流． （2）根据输电线上的电流和输电线的电阻求出输电线上损失的电压，根据输出功率和输送的电流得出升压变压器的输出电压． （3）根据原副线圈的电压比求出升压变压器的匝数比，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，从而通过电压比得出降压变压器的匝数比． 【详解】（1）由于用户获得的电压与降压变压器输出电压相同，根据功率： 解得降压变压器输出电流为： A 根据输电导线消耗的功率： P损= 解得： A （2）由欧姆定律可知输电导线损耗的电压为： U损=20×5V=100V 根据升压变压器功率守恒可得升压变压器输出电压U2，即： V （3）由输电导线上两端电压的关系可知降压变压器原线圈两端的电压为： U3=U2-U损=4500-100=4400V 根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系可知： 升压变压器： 降压变压器 【点睛】本题主要考查了远距离输电，关键要知道原副线圈的电压比与匝数比的关系，知道升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $