陜西省西安市西電附中2025屆物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

陜西省西安市西電附中2025屆物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生（）A.向右做勻速運動 B.向右做加速運動C靜止不動 D.向左做勻速運動2、真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為F，若它們的帶電量都增大為原來的3倍，距離增大為原來的2倍，它們之間的相互作用力變?yōu)锳.16F B.C. D.3、電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m＝2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s，若這種裝置的軌道寬為d＝2m，長L＝100m，電流I＝10A，軌道摩擦不計且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度和磁場力的最大功率結(jié)果正確的是()A.B＝18T，Pm＝1.08×108WB.B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC.B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD.B＝18T，Pm＝2.16×106W4、如圖所示，將直徑為d，電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強磁場B中拉出，這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為（）A. B.C. D.5、根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在強磁場中的兩平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導(dǎo)體在磁場作用下沿導(dǎo)軌加速運動，并以某一速度發(fā)射出去．現(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是()A.增大磁感應(yīng)強度B的值B.增大電流I的值C.減小磁感應(yīng)強度B的值D.改變磁感應(yīng)強度B的方向，使之與炮彈前進方向平行6、如圖所示，一質(zhì)量為m、電量大小為q的帶正電小球，從水平向右的勻強電場中的O點以速度v沿與場強方向成37°角射入電場中，油滴運動到最高點時速度大小也是v，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）(sin37°=0.6cos37°=0.8)A.最高點可能在O點的正上方B.勻強電場的電場強度為E＝mg/3qC.O點與最高點之間的電勢差可能為零D.勻強電場的電場強度為E＝mg/4q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、如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在一正電荷形成的電場中，A、B兩點為枕形導(dǎo)體內(nèi)部兩點。導(dǎo)體處于靜電平衡時，下列說法正確的是（）A.A、B兩點電場強度相等，電勢相等B.A、B兩點電場強度不相等，電勢相等C.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場EA<EBD..當(dāng)開關(guān)S閉合時，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動8、一線圈匝數(shù)為n=10匝，線圈電阻不計，在線圈外接一個阻值R=2.0Ω的電阻，如圖甲所示．在線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈內(nèi)磁通量Ф隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．下列說法正確的是（）A.通過R的電流方向為a→bB.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為5VC.R兩端電壓為5VD.通過R的電流大小為5A9、無限長通電直導(dǎo)線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B的大小與電流成正比，與導(dǎo)線到這一點的距離成反比，即(式中k為常數(shù))．如圖所示，兩根相距L的無限長直導(dǎo)線分別通有電流I和3I．在兩根導(dǎo)線的連線上有a、b兩點，a點為兩根直導(dǎo)線連線的中點，b點距電流為I的導(dǎo)線的距離為L．下列說法正確的是()A.a點和b點的磁感應(yīng)強度方向相反B.a點和b點的磁感應(yīng)強度方向相同C.a點和b點的磁感應(yīng)強度大小比為8∶1D.a點和b點的磁感應(yīng)強度大小比為16∶110、物體沿光滑斜面下滑，在此過程中A.斜面對物體的彈力做功為零 B.斜面對物體的彈力的沖量為零C.物體動能的增量等于重力的功 D.物體的動量的增量等于重力的沖量三、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）在電學(xué)實驗中，有時候我們需要把量程小的表頭，改裝成量程大的電壓表需要_________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個電阻；如果改裝成量程大的電流表需要_________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個電阻.12．（12分）如圖所示，燈A、B完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略.則S閉合的瞬間，觀察到的現(xiàn)象是_____(填“A、B同時發(fā)光”“A先亮”“B先亮”），穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，A_____，B____(填“立即熄滅”“閃亮一下再熄滅”“逐漸熄滅”）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，在邊長為的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為．在正方形對角線上有一點，到距離均為，在點有一個能連續(xù)發(fā)射正離子的裝置，且所有正離子的質(zhì)量均為、電荷量均為．不計離子重力及離子間相互作用力（1）若由點水平向右射出一正離子，恰好從點射出，求該離子的速度大小及在磁場中運動的時間；（2）若由點連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)各方向發(fā)射速率均為的正離子，求在邊有離子射出的區(qū)域長度14．（16分）如圖所示，已知電源電動勢E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時，電路中標(biāo)有“3V6W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動機均恰能正常工作，求：（1）電路中的電流強度；（2）電動機的輸出功率；（3）電源的效率。15．（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二、三、四象限存在垂直紙面向外的勻強磁場，已知電場強度為E。從第一象限中坐標(biāo)為(L，L)的P點由靜止釋放帶正電的粒子(不計重力)，該粒子第一次經(jīng)過x軸時速度為v0，第二次經(jīng)過x軸時的位置坐標(biāo)為(－L,0)，求：(1)粒子的比荷及磁感應(yīng)強度B的大??；(2)粒子第三次經(jīng)過x軸時的速度大小及方向；(3)粒子第二次經(jīng)過y軸與第三次經(jīng)過y軸時兩點間的距離。

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、B【解析】要使線圈c中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，必須使穿過線圈c的磁通量發(fā)生變化。當(dāng)導(dǎo)體棒ab做勻速運動或靜止時，穿過線圈c的磁通量均不變，故線圈c中均不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)導(dǎo)體棒ab做變速運動時，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小發(fā)生了變化，使得穿過線圈c的磁通量發(fā)生變化，因此能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選B。2、B【解析】由庫侖定律可得變化前為：，變化后為：A．16F．故A不符合題意B．．故B符合題意C．．故C不符合題意D．．故D不符合題意3、D【解析】通電金屬桿在磁場中受安培力的作用而對彈體加速，由功能關(guān)系得BIdL＝，代入數(shù)值解得B＝18T；當(dāng)速度最大時磁場力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入數(shù)值得Pm＝2.16×106W，故ABC錯誤，D正確．故選D4、A【解析】金屬環(huán)的面積：由法拉第電磁感應(yīng)定律得：由歐姆定律得，感應(yīng)電流：感應(yīng)電荷量：q=I△t，解得：故A正確，BCD錯誤；故選A【點睛】本題考查了求磁通量的變化量、感應(yīng)電荷量等問題，應(yīng)用磁通量的定義式、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、電流定義式即可正確解題，求感應(yīng)電荷量時，也可以直接用公式計算5、B【解析】電磁炮就是在安培力的作用下運動，要想提高炮彈的發(fā)射速度，即增大安培力的大小，所以可適當(dāng)增大電流或磁感應(yīng)強度．故A正確，B正確，C錯誤；當(dāng)改變磁感應(yīng)強度B的方向，使之與炮彈前進方向平行時，由左手定則可知，電磁炮受的安培力方向豎直向下，在前進方向上合力為零，根據(jù)由牛頓運動定律可知，電磁炮的運動狀態(tài)不會改變，故D錯誤考點：本題考查磁場對通電直導(dǎo)線的作用、左手定則、安培力、牛頓運動定律以及應(yīng)用這些知識解決實際問題的能力6、B【解析】A.粒子到最高點的速度仍為v，則動能的變化量為零，根據(jù)動能定理知，克服重力做的負功等于電場力做的正功，最高點如果是O點正上方，則電場力不做功，故A錯誤BD.到最高點的時間為，解得：故B正確D錯誤C.根據(jù)動能定理知，從開始到最高點過程中，動能變化量為零，克服重力做的負功等于電場力做的正功，可知O點與最高點的電勢差不可能為零，故C錯誤二、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、AD【解析】AB．枕形導(dǎo)體在點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，枕形導(dǎo)體左端帶負電，右端帶正電，達到靜電平衡后感應(yīng)電荷的電場與點電荷的電場疊加，內(nèi)部電場強度處處為零，整個導(dǎo)體是一個等勢體，選項A正確，B錯誤；C．A、B兩點合場強相等，且都為零，由于點電荷形成的場強A點大于B點，則可知感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場一定是EA>EB，選項C錯誤；D．當(dāng)開關(guān)S閉合時，由于導(dǎo)體處在正電荷形成的電場中，故電子將從大地沿導(dǎo)線流向?qū)w，選項D正確。故選AD。8、BC【解析】A．如圖乙所示，磁通量隨時間的變化規(guī)律為均勻增大，而磁場方向為垂直紙面向里．根據(jù)楞次定律“增反減同”原則，故感應(yīng)磁場應(yīng)垂直紙面向外，據(jù)右手螺旋定則可知電流方向應(yīng)為逆時針方向，即通過R的電流方向應(yīng)為b→a，A選項錯誤BC．根據(jù)圖的斜率為磁通量的變化率可以得到又因為線圈內(nèi)阻不計，故R兩端的電壓就應(yīng)為5V，故BC均正確；D．根據(jù)部分電路的歐姆定律可知可知D錯誤故選BC。9、BD【解析】本題考查了磁場的疊加，根據(jù)導(dǎo)線周圍磁場分布可知，與導(dǎo)線等距離地方磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)安培定則判斷出兩導(dǎo)線在a、b點形成磁場方向，磁感應(yīng)強度B是矢量，根據(jù)矢量分解合成的平行四邊形定則求解【詳解】AB、根據(jù)右手螺旋法則，導(dǎo)線周圍磁場的磁感線，是圍繞導(dǎo)線形成的同心圓，3I導(dǎo)線與I導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強度方向都向下，則合磁感應(yīng)強度方向向下的；根據(jù)，3I導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強度方向向下，而I導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強度方向向上，因3I導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場較大，則合磁感應(yīng)強度方向向下，因此a點和b點的磁感應(yīng)強度方向相同，故A錯誤，B正確；CD、3I導(dǎo)線與I導(dǎo)線在a處磁感應(yīng)強度大小Ba=+=，而3I導(dǎo)線與I導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強度大小Bb=?=，則a點和b點的磁感應(yīng)強度大小之比為16:1，故C錯誤，D正確故選BD.10、AC【解析】A.物體沿斜面下滑時彈力方向與物體位移方向垂直，斜面對物體的彈力不做功，故選項A符合題意；B.斜面對物體的彈力的沖量：所以斜面對物體的彈力的沖量不為零，故選項B不符合題意；C.由動能定理可知，物體動能的增量等于合外力的功，等于重力對物體所做的功，故選項C符合題意；D.根據(jù)動量定理可知物體動量的增量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故選項D不符合題意三、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.串聯(lián)②.并聯(lián)【解析】改裝成量程大的電壓表要串聯(lián)電阻分壓，需要串聯(lián)一個大電阻；改裝成量程大的電流表要并聯(lián)電阻分流，需要并聯(lián)一個小電阻；12、①.A、B同時發(fā)光②.閃亮一下再熄滅③.立即熄滅【解析】[1]．S閉合瞬間，線圈中電流緩慢增加，故A、B同時發(fā)光；[2][3]．穩(wěn)定后電燈A被短路，故B燈更亮，A熄滅；穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，B燈立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動勢從而阻礙電流的減小，所以A燈亮一下再慢慢熄滅；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），（2）【解析】根據(jù)題圖可知，考查了帶電粒子在勻強磁場中的運動，根據(jù)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，確定粒子的運動軌跡，找出幾何關(guān)系進行求解；（1）畫出離子的運動軌跡，確定圓心和半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力進行求解；（2）發(fā)射速率不變，即圓周運動的運動半徑不變，分析找出臨界狀態(tài)的粒子即可確定射出的區(qū)域長度【詳解】（1）離子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，其運動軌跡如圖：由圖知：洛倫茲力提供向心力：解得：，運動周期：離子運動時間：（2）當(dāng)時，設(shè)離子在磁場中做圓周運動的半徑為，則由可得：要使離子從射出，則其必不能從射出，其臨界狀態(tài)是離子軌跡與邊相切，設(shè)切點與點距離為，其軌跡如圖甲所示，由幾何關(guān)系得：計算可得，設(shè)此時邊射出點與點的距離為，則由幾何關(guān)系有：，解得（說明：若直接由軌跡圖形的對稱性得也可．）而當(dāng)離子軌跡與邊相切時，離子必將從邊射出，設(shè)此時切點與點距離為，其軌跡如圖乙所示，由幾何關(guān)系可得，解得，故離子在邊射出的區(qū)域長度【點睛】正確地畫出帶電粒子在勻強磁場運動的軌跡是解題的關(guān)鍵14、（1）2A；（2）12W；（3）90%【解析】（1）燈泡正常發(fā)光，電路中電流強度為故電路中電流強度為2A。（2）電動機的額定工作電壓為電動機的輸出功率為故電動機的輸出功率為12W。（3）電源的總功率為電源內(nèi)阻消耗的熱功率為則電源的效率為故電源的效率為90%。15、(1)；(2)v0，與x軸正方向成45°角斜向右下方(3)3L【解析】(1)粒子從P點由靜止釋放并到達x軸過程中，由動能定理得：，解得：，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，并由洛倫茲力提供向心力。設(shè)軌跡半徑為r1，則，解得：，粒子第二次經(jīng)過x軸時的位置坐標(biāo)為(－L，0)，故其軌跡半徑r1