2025屆青海省西寧市二十一中物理高二上期末綜合測試試題含解析

2025屆青海省西寧市二十一中物理高二上期末綜合測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、遠距離輸電原理圖如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，當k由2改接為1時，下列說法不正確的是（）A.電壓表讀數(shù)增大 B.電流表讀數(shù)減小C.燈泡的實際功率在減小 D.輸電線上損失的功率減小2、兩個通草球帶電后相互推斥，如圖所示．兩懸線跟豎直方向各有一個夾角α、β，且兩球在同一水平面上．兩球質(zhì)量用m和M表示，所帶電量用q和Q表示．若已知α>β，則下列說法中一定有的關(guān)系是()A.球一定帶異種電荷B.m受到的電場力一定大于M所受電場力C.m一定小于MD.q一定大于Q3、如圖所示，R是一個定值電阻，A、B為水平正對放置的兩塊平行金屬板，B板接地，兩板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是()A.若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，P的電勢能將減小B.若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，P將向下運動C.若增大A、B兩金屬板的間距，則有向右的電流通過電阻RD.若增大A、B兩金屬板的間距，P將向上運動4、下列圖像能表示物體做勻加速直線運動的是A. B.C. D.5、如圖所示，三根通電直導線垂直于紙面放置，現(xiàn)使每根導線在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B，關(guān)于a點的磁感應(yīng)強度說法正確的是（）A.大小為3B B.大小為BC.方向沿紙面由a指向d D.方向沿紙面由a指向c6、如圖所示是一個平行板電容器,其電容為C,帶電荷量為Q,上極板帶正電,兩極板間距離為d.現(xiàn)將一個檢驗電荷+q由兩極板間的A點移動到B點,A、B兩點間的距離為s,連線AB與極板間的夾角為30°,則電場力對檢驗電荷+q所做的功等于()A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱．L1、L2所在區(qū)域處于磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外的勻強磁場中．已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外，()A.流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B.流經(jīng)L1電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為C.流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為D.流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為8、某靜電場的方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量m=2.0×10－14kg，電荷量q=－2.0×10－11C的帶電粒子從(2，0)點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上運動．則A.沿x軸方向，從－1cm到2cm電場強度先增大后減小B.x軸原點左側(cè)電場強度E1和右側(cè)電場強度E2的大小之比C.該粒子在x軸上做周期性運動，且運動的周期T=3.0×10－4sD.該粒子在運動過程中最大速度的大小為200m/s9、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，下列說法中正確的是()A.回旋加速器中，粒子加速的時間和做圓周運動的周期相等B.帶電粒子在D形盒內(nèi)從狹縫間的電場獲得能量C.增大D形盒的半徑，可以增大粒子從D形盒射出時的動能D.狹縫寬度越小，粒子從D形盒射出時的動能越大10、英國物理學家阿斯頓首次制成質(zhì)譜儀，并用此對同位素進行了研究，若速度相同的三個帶電粒子（不計重力）由左端射入質(zhì)譜儀的運動軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是（）A.三個帶電粒子都帶負電B.速度選擇器的極板帶負電C.三個粒子通過狹縫時速率等于D.在磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學為測量一個圓柱狀導體材料的電阻率，利用了游標卡尺、螺旋測微器、歐姆表測量該導體的長度、粗細、電阻值。⑴用螺旋測微器測截面直徑如圖甲所示，則該材料的直徑為_______mm；用20分度的游標卡尺測量長度如圖乙所示，但該游標卡尺的游標尺前面部分刻度值被污漬覆蓋看不清，對齊部分已標注，該材料長度為________cm。⑵用多用電表試測時發(fā)現(xiàn)材料的電阻大約是300Ω，為測量盡量準確，應(yīng)該選擇歐姆檔的___________檔位進行測量。（表盤如圖所示）12．（12分）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某實驗小組將電池、線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關(guān)按照如圖所示的方式連接．當閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏．由此可知：(1)當滑動變阻器的滑片P向右移動時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”、“不動”、“右偏”)；(2)將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”、“不動”、“右偏”)，此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向________(填“相同”或“相反”)四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.4m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E=6V、內(nèi)阻r=1Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.75Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）導體受到的安培力大??；（2）導體棒受到的摩擦力的大小和方向（3）若感應(yīng)強度大小和方向可以改變，為了使導體靜止在斜面上且對斜面無壓力，此處磁場的磁感應(yīng)強度B′的大小和方向14．（16分）如圖（a）所示，足夠長的光滑平行金屬導軌JK、PQ傾斜放置，兩導軌間距離為L=1.0m，導軌平面與水平面間的夾角為θ=30°，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的J、P兩端連接阻值為R=3.0Ω的電阻，金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質(zhì)量m=0.90kg，電阻r=0.50Ω，重物的質(zhì)量M=1.50kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑距離與時間的關(guān)系圖像如圖（b）所示，不計導軌電阻，g=10m/s2。求：（1）t=0時刻金屬棒的加速度；（2）求磁感應(yīng)強度B的大小以及在1.2s內(nèi)通過電阻R的電荷量；（3）在1.2s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。15．（12分）如圖所示斜面的傾角θ＝37°，一個匝數(shù)n＝10匝，邊長L＝0.1m的正方形線框abcd被固定在斜面上（固定裝置圖中未畫出），e、f分別為ab與dc的中點．在ebcf區(qū)域內(nèi)存在著垂直于斜面向下的勻強磁場，從t＝0時起，撤去固定線框的裝置，磁場的磁感應(yīng)強度按B＝6+2t(T)的規(guī)律開始變化．已知線框質(zhì)量m＝0.2kg，總電阻r＝1Ω，線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：（1）線框靜止不動時線框中的感應(yīng)電動勢的大小和感應(yīng)電流的方向；（2）經(jīng)過多長時間線框開始滑動；（3）在線框保持不動的時間內(nèi)，通過線框的電量

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個過程中的功率、電壓關(guān)系．理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系B.發(fā)電站輸出功率P1和發(fā)電站輸出電壓U1是不變的，k接到1后，升壓變壓器副線圈匝數(shù)n2增多，根據(jù)知電壓U2升高，所以輸電線電壓增大，由于輸送功率不變，所以電流減小，即電流表示數(shù)變小，選項B正確；D.損失功率，電流減小，所以損失功率減小，選項D正確；A.損失電壓，電流減小，所以減小，所以最終降壓變壓器的輸出電壓變大，電壓表測路端電壓，電壓表示數(shù)變大，選項A正確；C.燈泡兩端的電壓增大，所以燈泡的實際功率在增大，選項C錯誤。本題選不正確的，故選C。2、C【解析】兩個球相互排斥，故一定帶同種電荷，A錯誤；兩球相互排斥，根據(jù)牛頓第三定律，相互排斥力相等，與帶電量無關(guān)，BD錯誤；對左側(cè)小球受力分析，受重力mg，拉力T和靜電斥力F，如圖所示根據(jù)平衡條件，有：，，解得①，再對右側(cè)小球受力分析，同理有②，因，由①②可得，C正確；選C【點睛】兩球相互排斥，故帶異種電荷，根據(jù)牛頓第三定律可知相互排斥力相等，與帶電量無關(guān)；再根據(jù)平衡條件得到排斥力的表達式進行分析3、A【解析】考查帶電微粒在電場中的電勢能與電場力做功有關(guān)，以及決定平行板電容器電容的因素【詳解】A．若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，A板也是金屬板，兩板緊貼相接觸，相當為一塊金屬板，因此，等效于A、B兩金屬板的間距減小，根據(jù)知，減小，變大，兩板間電壓不變，A、B兩金屬板間的電場強度變大，帶電微粒P受電場力增大，P向上運動，電場力做正功，P的電勢能減小，故A正確；B．若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，根據(jù)知，，所以電容增大，兩板間電壓不變，A、B兩金屬板間的電場強度不變，P保持靜止，故B錯誤；C．若增大A、B兩金屬板的間距，由A選項知，電容器的電容C變小，由電容器帶的電荷量，因不變，所以減小，則有向左的電流通過電阻，故C錯誤；D．據(jù)C選項分析，若增大A、B兩金屬板的間距，電容器的電容C變小，因不變，A、B兩金屬板間的電場強度變小，P受電場力減小，P將向下運動，故D錯誤，故選A．【點睛】平行板電容器電容決定式，，電場強度，電容器電容的定義式，聯(lián)合應(yīng)用4、D【解析】A圖中位移隨時間不發(fā)生變化，處于靜止狀態(tài)，故A錯誤；B圖中位移隨時間均勻增大，表示物體做勻速直線運動．故B錯誤；C圖中，速度隨時間不變，做勻速直線運動．故C錯誤．D圖中v-t圖象是傾斜的直線，速度均勻變化，加速度不變，表示物體做勻變速直線運動．故D正確5、B【解析】用右手螺旋定則可知直導線在點產(chǎn)生磁場的方向豎直向下，直導線在點產(chǎn)生磁場的方向水平向右，直導線在點產(chǎn)生磁場的方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形定則可得點的合磁感應(yīng)強度大小為合磁感應(yīng)強度方向為右下方，設(shè)合磁感應(yīng)強度方向與水平向右的夾角為，則有故B正確，A、C、D錯誤；故選B。6、C【解析】根據(jù)：解得則電容器兩板間的電場強度EA、B兩點間的電勢差UAB=Essin30°=則電場力對電荷做的功W=qUABC正確，ABD錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】根據(jù)右手螺旋定則來判定兩直導線在a、b兩處的磁場方向，再結(jié)合矢量的疊加法則，即可求解【詳解】整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外，且a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為和，方向也垂于紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，L1直導線電流，在a、b兩點磁場方向垂直紙面向里，大小相等，同理，L2直導線的電流，在a點磁場方向垂直紙面向里，在b點磁場方向垂直紙面向外，但兩點的磁場大小相等，依據(jù)矢量疊加法則，則有：B0-B2-B1=B0+B2-B1=聯(lián)立上式，可解得：，故選BD【點睛】考查右手螺旋定則的應(yīng)用，掌握矢量的合成法則，注意對稱位置的磁場大小是相等的8、BD【解析】根據(jù)U=Ed結(jié)合φ-x圖像可求解兩邊場強的大?。辉摿Ｗ訉⒃?1cm到0之間電場力做正功，動能增加；該粒子將在0-2cm間克服電場力做功，動能減少，所以該粒子將在-1cm到2cm間作周期性運動；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運動公式可求解最大速度和周期.【詳解】根據(jù)U=Ed結(jié)合圖像可知：左側(cè)電場強度：；右側(cè)電場強度：；所以x軸左側(cè)電場強度和右側(cè)電場強度的大小之比，沿x軸方向，從－1cm到2cm電場強度在O點兩側(cè)都是勻強電場，故A錯誤，B正確；該粒子將在-1cm到0之間電場力做正功，動能增加；該粒子將在0-2cm間克服電場力做功，動能減少，所以該粒子將在-1cm到2cm間作周期性運動，在-1cm-0之間的加速度，到達O點的速度最大，大小為，用時間；同理從O點到2cm位置的時間，則振動的周期為，故C錯誤；D正確；故選BD9、BC【解析】回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等．當粒子從D形盒中出來時，速度最大，根據(jù)動能表達式求解【詳解】回旋加速器中，粒子每經(jīng)過D型盒狹縫時都被加速一次，加速電場的變化周期等于粒子在磁場中做圓周運動的周期，選項A錯誤；帶電粒子在D形盒內(nèi)從狹縫間的電場獲得能量，選項B正確；根據(jù)，則，則增大D形盒的半徑R，可以增大粒子從D形盒射出時的動能，與狹縫的寬度無關(guān)，選項C正確，D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動能與狹縫的寬度無關(guān)，與磁感應(yīng)強度大小和D形盒的半徑有關(guān)10、CD【解析】A．由圖可知，帶電粒子進入勻強磁場B2時向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電，故A錯誤；B．在平行金屬板中受到電場力和洛倫茲力兩個作用而做勻速直線運動，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場力方向向下，粒子帶正電，電場強度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電，故B錯誤；C．粒子能通過狹縫，電場力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE解得故C正確；D.粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得解得：可見，由于v是一定的，B2不變，半徑r越大，則越小，故D正確。故選：CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.2.200mm②.5.78cm③.R×10【解析】(1)根據(jù)螺旋測微器測量規(guī)則，由圖甲可知，固定刻度尺整數(shù)示數(shù)是2mm,可動刻度尺剛好是20個小刻度，即0.20mm,螺旋測微器測量時，還有估讀數(shù)，所以，應(yīng)讀為2.200mm，故該材料的直徑為2.200mm，該游標卡尺的游標尺前面部分刻度值被污漬覆蓋看不清，可根據(jù)游標尺10個刻度的長來確定游標卡尺的零刻線的大約位置，應(yīng)是5.7cm到5.8cm之間，游標尺有第16個小刻度與主尺上某刻線對齊，游標尺是20分度的，因此游標尺上的讀數(shù)是16×0.05cm=0.08cm，故該材料長度為5.78cm。(2)為測量盡量準確，電表指針讀數(shù)應(yīng)該在中值電阻附近，材料的電阻大約是300Ω，應(yīng)該選擇的歐姆檔【點睛】螺旋測微器和游標卡尺的測量規(guī)則以及選擇歐姆表檔位的原則12、①.右偏②.左偏③.相同【解析】(1)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加，電流計指針向右偏，合上開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，接入電路的電阻變小，電流增大，穿過線圈的磁通量增大，電流計指針將向右偏；(2)將線圈A拔出時,穿過B的磁通量減小，電流表指針向左偏；根據(jù)楞次定理的“增反減同”可知此時兩線圈中的電流流向相同.【點睛】知道探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗有兩套電路，這是正確連接實物電路圖的前提與關(guān)鍵．對于該實驗，要明確實驗原理及操作過程，平時要注意加強實驗練習四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）0.32N（2）0.08N方向沿斜面向下（3）0.625T，方向水平向左【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，并根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大?。唬?）導體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點力平衡求出摩擦力的大?。唬?）若導體棒靜止在斜面上且對斜面沒有壓力，安培力的方向必須豎直向上，而且大小等于重力，并根據(jù)受力平衡來確定磁感應(yīng)強度的大小和方向【詳解】（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：導體棒受到的安培力：（2）導體棒所受重力沿斜面向下的分力為：由于小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力根據(jù)共點力平衡條件有：代