2025届甘肃省兰州市物理高二第一学期期末联考试题含解析

2025届甘肃省兰州市物理高二第一学期期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（）A.电压表的正接线柱接线圈的N端 B.线圈中磁通量的变化量为1.5WbC.线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s D.电压表的读数为5V2、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝20sin100πtV，则交流电压表示数为（）A.10V B.20VC.15V D.14.14V3、一个椰子由于某种原因突然从椰树上自由掉落，如果知道其落地时间为1.3秒，则这棵椰树的高度大约为：（）A.5m B.8mC.13m D.16m4、最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是：（）A.亚里士多德 B.牛顿C.笛卡尔 D.伽利略5、如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变小C.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电流表A1示数变大D.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电流表A2示数变小6、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是()A.增大磁感应强度B的值B.增大电流I的值C.减小磁感应强度B的值D.改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行二、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，光滑绝缘水平面的右侧存在着匀强电场和匀强磁场组成的复合场，电场方向竖直向下，磁场方向水平向外，磁感应强度大小为B；一电荷量为q、质量为m的小球a在水平面上从静止开始经电压U加速后，与静止着的另一相同质量的不带电金属小球b发生碰撞并粘在一起，此后水平向右进入复合场中，在竖直面内做匀速圆周运动。电荷量的损失不计，重力加速度大小为g。下列判断正确的是A.小球a可能带正电B.小球a、b碰撞后的速度v=C.小球b做匀速圆周运动的半径为r=D.小球从圆轨道的最低点到最高点，机械能增加量△E=8、如图所示，，，，A、B两端接在输出电压恒定的电源上，则（）A.断开时，R1与R2两端的电压之比为B.闭合时，通过R1与R2的电流之比为C.闭合时，R1与R2两端的电压之比为D.断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为9、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A.a、b两点磁感强度大小相等B.a、b两点磁感强度大小不等，Ba>BbC.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大D.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小10、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则受磁场影响的物理量是（）A.速度 B.加速度C.位移 D.动能三、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）根据下图所示i-t图象写出电压的瞬时值表达式_______电压的有效值_________周期_________频率_________12．（12分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为：：1原线圈接200V交流电源，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光，当电源电压降为180V时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比______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，一电子以速度1.0×107m/s与x的轴成300的方向从原点出发，在垂直纸面向里的匀强磁场中运动，磁感应强度B=1T。那么圆运动的半径为多少？经过多长时间第一次经过x轴？（电子电量e=-1.60×10-19c,电子质量m=9.1×10-31kg）14．（16分）如图所示，质量为m、电荷量为+q的粒子，从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场，其初速度几乎为零，粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做半径为R的匀速圆周运动，随后离开磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用（1）求粒子在磁场中运动的速度大小v；（2）求加速电场的电压U；（3）粒子离开磁场时被收集，已知时间t内收集到粒子质量为M，求这段时间内粒子束离开磁场时的等效电流I15．（12分）如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L，其中ab段的电阻为R．在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下．线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动．求：（1）在线框的cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压Ubc；（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小F；（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Qbc

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、D【解析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，从而得出电压表读数，再由楞次定律判定感应电流方向【详解】A、由楞次定律可得：感应电流方向为逆时针，则M端比N端的电势高，所以电压表“+”接线柱接M端，故A错误；B、磁通量的变化需要时间，由于未说明变化时间，故B错误；C、磁通量的变化率为：，C错误；D、根据法拉第电磁感应定律：，所以电压表读数为5V，D正确故选D【点睛】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定．同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极2、D【解析】交流电压表示数为有效值，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，从而利用热效应即可求解；【详解】二极管具有单向导电性，使得半个周期内通路，另半个周期内R断路．在正半周内，交流电的有效值为20V，故一个周期内的电阻发热为，解得，故选项D正确，选项ABC错误【点睛】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性3、B【解析】根据自由落体运动的位移时间公式h＝gt2求出椰树的高度【详解】椰树的高度h＝gt2＝×10×1.32m＝8.45m．故B正确，ACD错误．故选B4、D【解析】最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是伽利略，故选D.5、C【解析】A、B项：由于电源电压和变压器匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，电压表测的为副线圈两端电压，所以电压表的示数不变，故AB错误；C、D项：当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，副线圈中的总电阻变小，电压不变，副线圈中的电流变大，所以原线圈中的电流变大，即电流表A1的示数变大在C正确，D错误故选C6、B【解析】电磁炮就是在安培力的作用下运动，要想提高炮弹的发射速度，即增大安培力的大小，所以可适当增大电流或磁感应强度．故A正确，B正确，C错误；当改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行时，由左手定则可知，电磁炮受的安培力方向竖直向下，在前进方向上合力为零，根据由牛顿运动定律可知，电磁炮的运动状态不会改变，故D错误考点：本题考查磁场对通电直导线的作用、左手定则、安培力、牛顿运动定律以及应用这些知识解决实际问题的能力二、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、BD【解析】A．小球a和b碰后在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以由于电场力的方向与场强的方向相反，故小球带负电，故A错误；B．小球a经加速电场加速由动能定理有小球a经加速电场后的速度为小球a与b发生碰撞，由动量守恒有解得故B正确；C．小球a和b碰后在竖直平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有解得故C错误；D．由功能关系可知，机械能的增加量为电场力所做的功，则有故D正确。故选BD。8、AB【解析】A．断开时，R1与R2串联，则由串联分压可得，电压之比等于电阻之比，即1:5，故A符合题意；BC．闭合时，R2与R3并联，由并联分流可得，电流之比等于电阻的反比，即1:1，电阻R1位于干路，则通过R1与R2的电流之比为2:1，由欧姆定律变形得U=IR，则电压之比为2:5，故B符合题意，C不符合题意；D．设A、B两端所接电源为U，则当断开时，电阻R1两端的电压为闭合时，R2与R3总电阻为电阻R1两端的电压为则两次电压之比为故D不符合题意。故选AB。9、BD【解析】AB．磁感线的疏密程度反映磁感应强度的大小，由图可知a、b两点中a点处磁感线密，因此a点磁感应强度大，即Ba>Bb，故A错误，B正确；CD．通电导线在磁场中的受力大小除了跟磁感应强度有关外，还跟电流与磁感线方向夹角大小有关，因此同一通电导线在a、b处受力大小无法判断，故C错误，D正确。故选BD。10、ABC【解析】AD．洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直，对带电粒子总不做功，根据动能定理，洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变粒子速度的方向，故可以改变速度，不改变速率和动能，故A正确，D错误；B．带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变，而方向时刻在改变，所以加速度在变化。故B正确；C．粒子在洛伦兹力作用下做曲线运动，则粒子的位移不断变化，选项C正确。故选ABC。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、①.②.③.0.02s④.50Hz【解析】根据图象可知交流电的有效值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式【详解】由图可知周期T=0.02s，频率，角速度，所以该交流电压的瞬时值是；电压的有效值：12、【解析】根据灯泡正常工作，功率为额定功率，进而求出灯泡电阻，再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解【详解】理想变压器原、副线圈的匝数比为：：1，原线圈接200V交流电源，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光．所以灯泡电阻为：，当电源电压降为180V时，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，灯泡实际消耗的功率为：，灯泡实际消耗功率与其额定功率之比为四、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、7×10-5m；5.95×10-12s【解析】电子所受到的洛仑兹力提供它做匀速圆周运动的向心力，即：，解得：代入数据得：电子在磁场中的运动轨迹如图中实线所示，占整个圆周的，即其对应的圆心角为电子做匀速圆周