2025届青海省西宁二十一中物理高二上期末综合测试试题含解析

2025届青海省西宁二十一中物理高二上期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为；若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为A. B.C. D.2、如图，两圆环共面且彼此绝缘，对圆环通电，图中区域Ⅰ、Ⅱ面积相等.设Ⅰ中的磁通量为，Ⅱ中的磁通量为，则的大小关系为（）A.B.C.D.无法确定3、如图所示，Q1、Q2是两个异号电荷，O1、O2是两个电荷距离的三等分点，M、N关于O1对称且它们所在直线与两个电荷的连线垂直。已知O1的场强比O2的大，则（）A.将电子由M沿直线移到O1的过程中，静电力一直做正功B.电场线关于两个电荷的连线不对称C.两个电荷连线的中垂线上各点的电势均为0D.M点的场强与N点的相同4、某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变化了A.10Ω B.30ΩC.40Ω D.60Ω5、如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是A.匀速直线运动 B.匀变速曲线运动C.顺时针转向的圆周运动 D.逆时针转向的圆周运动6、将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A. B.C. D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数很大，直流电阻可忽略不计．下列关于此电路的说法中正确的是A.刚闭合S瞬间，A、B同时亮B.闭合S达到稳定态后，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C.闭合S达到稳定态后，再将S断开时，A立即熄灭，B逐渐变暗最后熄灭D.闭合S达到稳定态后，再将S断开时，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭8、如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长9、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A，B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）A.圆环向右穿过磁场后，不能摆至原来的高度B.在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大D.圆环最终不能静止在平衡位置10、关于某一闭合电路的性质，下列说法正确的是A.外电路断路时，路端电压最高B.由U外＝IR可知，外电压随I增大而增大C.由U内＝Ir可知，电源内压随I的增大而增大D.由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用10分度游标卡尺测一工件外径的读数如图所示，读数为____________cm；用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图所示，读数为_____________mm12．（12分）某同学为测定一可拆变压器原副线圈匝数，设计了如下实验：（1）先用匝数为50的线圈C替换副线圈B，并在线圈C两端接上交流电压表，在原线圈A两端接交流电源，调节交流电源电压为12V．闭合开关，交流电压表读数为2V，记录读数并断开电源；（2）再用拆下的副线圈B替换原线圈A，并在线圈B两端接交流电源，调节交流电源电压为10V．闭合开关，交流电压表读数为5V，记录读数并断开电源。（3）由上述数据可知原线圈A匝数为_____匝；线圈A、B匝数比为_____。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域；线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R．求：（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量14．（16分）两根平行、光滑的斜金属导轨相距L=0.1m，与水平面间的夹角为θ=37°，有一根质量为m=0.01kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B=0.2T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在斜面上，取g=10m/s2.（1）求此时通过ab杆的电流；（2）若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）15．（12分）如图所示，在xoy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场．一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，从P(a，0)点沿与x轴成45°角的方向以初速度v0射入磁场中，通过y轴上的N(0，a)点进入第二象限后，依次通过一个非电场区域和一个匀强电场区域，到达x轴上某点时速度恰好为零．已知从粒子第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0．求：(粒子重力不计)(1)磁场的磁感应强度；(2)带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间；(3)匀强电场的电场强度大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，两根导线在O点形成的磁场方向成600角，则O点合磁感强度大小为B=2××cos30°=故选B2、A【解析】由图结合安培定则可知，该环形电流产生的磁场在区域I内的方向垂直于纸面向里，在区域Ⅱ内的磁场方向垂直于纸面向外，结合环形电流的磁场特点可知，环形电流内部磁场的磁感应强度大于环形电流外部磁场的磁感应强度，可知当区域Ⅰ、Ⅱ面积相等时，1中的磁通量大于Ⅱ中的磁通量，故A正确，BCD错误.3、A【解析】A．MO1连线上从M到O1离正电荷的距离越来越近，所以电势越来越高，电子具有的电势能越来越小，静电力做正功，故A正确；B．电场线关于两个电荷的连线对称，只是关于连线的中垂线不对称，故B错误；C．O1的场强比O2的大，说明Q1比Q2更大，所以两个电荷连线的中垂线并不是等势线，故C错误；D．M点的场强与N点的场强大小相等，方向不同，所以两点的场强不同，故D错误。故选A。4、A【解析】根据电阻的定义式分别求出灯泡电流是0.10A和0.15A时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量【详解】当电流为0.10A时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的电阻；当电流为0.15A时，灯泡两端的电压为6V，此时灯泡的电阻为，故电流变化前后，灯泡电阻变化了10Ω故选A【点睛】本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的，电阻，不能求斜率5、D【解析】带电粒子在磁场中的受力可以根据左手定则来判断，即四指指向正电荷运动的方向，磁场垂直手心过，拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向【详解】带电粒子带正电，根据左手定则可知受洛伦兹力的方向为向上，且洛伦兹力不做功，所以粒子应该做逆时针的匀速圆周运动，故D正确；ABC错误；【点睛】洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小.匀变速运动是指的加速度不变的运动,当合力方向与速度方向不在一条直线上物体将做曲线运动.6、D【解析】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有解得故D正确，ABC错误。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，B灯立即熄灭，线圈中电流，根据楞次定律判断A灯亮度如何变化【详解】闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮．稳定态后断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭．故AD正确，BC错误．故选AD【点睛】对于通电与断电的自感现象，它们是特殊的电磁感应现象，可楞次定律分析发生的现象8、BC【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1设正方形边长为L，由几何关系得得则又解得B正确；A．由上知A错误；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长，D错误C正确。故选BC。9、ABD【解析】圆环向右穿过磁场后，会产生电流，根据能量守恒求解．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流．最终整个圆环在磁场区域来回摆动，不产生感应电流，机械能守恒【详解】A项：圆环向右穿过磁场后，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能，所以回不到原来的高度了，故A正确；B项：当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，故B正确；C项：整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒．离平衡位置越近速度越大，感应电流为零，故C错误；D项：在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D正确故选ABD【点睛】本题为楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化10、AC【解析】A．外电路断路时，外电路，有，所以有：则路端电压最高，故A正确；B．根据闭合电路的欧姆定律得：，可知外电压随I的增大而减小，而U外＝IR中，I的增大伴随R的减小，故B错误；C．针对某一电源来说，内阻r一定，故由U内＝Ir可知电源的U内随I的增大而增大；故C正确；D．外功率P＝IU，随着I的增大路端电压U会减小，不能得到外功率与电流的关系；而由外功率:根据数学知识分析可得，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，当电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.3.27cm;②.;【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】游标卡尺的主尺读数为：3.2cm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为0.1×7mm=0.7mm，所以最终读数为：3.2cm+0.7mm=3.27cm螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为0.01×5.8mm=0.058mm，所以最终读数为1.558mm12、①.300②.3:1【解析】（3）[1]由可得，[2]由可得故四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）（2）（3）【解析】（1）ab边切割磁