青海省2025届物理高二上期末教学质量检测试题含解析

青海省2025届物理高二上期末教学质量检测试题请考生注意：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，、、是某电场中同一条电场线上的三点。已知。下列判断正确的是()A. B.C. D.2、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量和电荷量均相等的正、负离子（不计重力）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负离子在磁场中()A.运动的轨迹半径不相等B.重新回到边界的位置与O点的距离相等C.运动的时间之比为2∶1D.运动的时间之比为1∶23、已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小，即某点的磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为r，通以大小相等、方向相反的电流．规定磁感应强度方向垂直纸面向外为正，则磁感应强度大小B随x变化的图线可能是()A B.C. D.4、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Ob之间连一个电阻R，导体框架与导体棒电阻均不计，若要使OC能以角速度匀速转动，则外力做功的功率是（）A. B.C. D.5、如图所示，一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是（）A.线圈向左平动 B.线圈竖直向下平动C.线圈以ab边为轴转动 D.线圈向右平动6、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（）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、金属探测器是用来探测金属的仪器，如图所示，关于其工作原理，下列说法中正确的是（）A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流8、如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，限流电阻R0=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V，则A.由上往下看，液体做逆时针旋转B.液体所受的安培力大小为1.5×10-3NC.闭合开关后，液体热功率为0.81WD.闭合开关10s，液体具有的动能是3.69J9、如图所示，让两长为L的平行金属板带上等量异种电荷，板间加垂直纸面向里的匀强磁场，就构成了速度选择器模型，粒子在纸面内以垂直电场方向和磁场方向进入模型，只有速度满足的粒子才能沿直线射出。若某一粒子以速度v进入该模型后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是（）A.粒子射入的速度一定是B.粒子通过速度选择器的时间C.粒子射出时的速度可能大于射入速度D.若粒子以从右侧进入一定不能沿直线从左侧离开10、如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是A极板M比极板N电势低B.加速电场的电压C.直径D.若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷三、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）测量一节干电池的电动势和内阻．实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：A．电压表V（量程3V，内阻RV=10kΩ）B．电流表A1（量程3mA，内阻Rg1=99.5Ω）C．电流表A2（量程1500mA，内阻Rg2=0.5Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）F．定值电阻R3=0.5Ω(1)根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图(2)该同学应该将电流表_____（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_____A的新电流表(3)滑动变阻器选用______（选填“R1”或“R2”）(4)利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字）12．（12分）在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”B．电流表(量程3A,内阻约为1)C．电流表(量程0.6A,内阻约为5)D．电压表(量程3.0V,内阻约为10k)E.电压表(量程15.0V,内阻约为50k)F.滑动变阻器(最大阻值为100,额定电流50mA)G.滑动变阻器(最大阻值为10,额定电流1.0A)H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)I.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图______(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为__________V,电流值为__________A,由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的增大而__________(增大、减小、不变).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，PQ、MN两轨道间距L=1m，其中Pe、Mf段是光滑轨道且ce、df段水平，而eQ、fN段为水平粗糙轨道，同时在efhg区域存在方向竖直向下、磁感应强度B=1T的匀强磁场，定值电阻R1=2Ω．现有质量m=1kg、电阻R2=2Ω的两根相同导体棒ab和cd，导体棒cd静止在水平轨道上，导体棒ab在距cd高H=0.45m处由静止释放，ab棒在光滑轨道上下滑至cd棒处与其发生弹性碰撞，两者速度交换后导体棒cd进入匀强磁场区域，在磁场中运动距离x=1.5m后恰好停在磁场右边界gh处，其中导体棒cd与水平粗糙轨道间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2，不计轨道电阻．求：（1）导体棒cd刚进入磁场时,通过导体棒cd的电流大小I（2）导体棒cd进入磁场区域后直至停止，定值电阻R1产生的热量Q1（3）导体棒cd进入磁场区域到停止的运动时间t14．（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内收集到粒子的质量为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，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m=1.0kg的小球．现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力影响，求：（1）地面上DC两点间的距离s；（2）轻绳所受的最大拉力大小

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、A【解析】A．沿电场线方向电势降低，所以满足，A正确；B．若为匀强电场，根据可知即：若为非匀强电场，则无法判断和的关系，B错误；CD．根据一条电场线无法判断电场的强弱程度，所以电场强度的大小关系未知，CD错误。2、C【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，从而推导出半径关系，而运动的时间与偏转角和周期有关，进而可判断它们的关系。【详解】A.一对质量和电荷量均相等的正、负离子（不计重力）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，由可得又由于则可知它们的半径相等，周期也相等，故A错误；B.正离子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负离子在洛伦兹力作用下向下偏转，正离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为120°，而负离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为60°，它们的圆心角不等，则所对应的弦也不等，即重新回到边界的位置与O点的距离不相等，故B错误；CD.正离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为𝜃1=120°，而负离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为𝜃2=60°，它们的周期相同，则由可知正、负离子在磁场中运动时间之比为2∶1，故C正确，D错误。故选C。3、A【解析】根据右手螺旋定则可得通电导线a在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，通电导线b在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，则在此区间内的磁场等于两条直导线在各处形成的磁感应强度之和，且为负方向，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁场最弱。在b导线的右侧，a导线形成的磁场向里，b导线形成的磁场向外，因该区域离b导线较近，则合磁场方向向外，为正方向，且离b导线越远处磁场越弱；A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误。4、C【解析】因为OC是匀速转动的，根据能量守恒定律可得又因为联立解得故选C。5、A【解析】AD.导线在线框位置产生的磁场垂直纸面向里，当在线圈平面内向左拉动线圈，逐渐靠近导线，穿过线圈向里的磁场增大，即穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，产生感应电流为adcba方向，同理可知线圈向右平动，产生abcda方向的电流，故A正确，D错误B.当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，没有感应电流产生．故B错误；C.当线圈以ab边为轴转动，穿过线圈向里的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为abcda．故C错误；故选A。6、C【解析】设圆形区域的半径为R．带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：得，即r∝v①当粒子从b点飞出磁场时，入射速度与出射速度与ab的夹角相等，所以速度的偏转角为60°，轨迹对应的圆心角为60°，如图所示：根据几何知识得知：轨迹半径为：r1=2R②当粒子从a点沿ab方向射入磁场时，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60°，如图所示：根据几何知识得，粒子的轨迹半径为：r2=R③由①得：解得，C正确，ABD错误。故选C。【点睛】此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题；要知道粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，根据粒子的运动的轨迹的情况，找出粒子运动的轨迹所对应的圆心角的大小可以求得粒子的运动的时间二、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、AC【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到。A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，与结论相符，选项A正确；B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到，与结论不相符，选项B错误；C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流，与结论相符，选项C正确；D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流，与结论不相符，选项D错误；故选AC。8、ABD【解析】在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向；根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值，然后根据安培力的公式计算安培力的大小，根据焦耳定律计算热功率，从而即可求解【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A正确；B．电压表的示数为1.5V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所以电路中的电流值，液体所受的安培力大小为，B正确；C．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，则液体热功率为，C错误；D．10s末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率：，所以闭合开关10s，液体具有的动能是：，D正确【点睛】该题考查电磁驱动，是一道容易出错的题目．容易错的地方是当导电液体运动后，液体切割磁感线将产生反电动势，导电液体的电阻值消耗的电压不等于液体两端的电压！9、CD【解析】AC.假设粒子带正电，则电场力就向下，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向上，由受力分析结合运动轨迹知则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做负功，则粒子速度减少，粒子射出时的速度小于射入时的速度；若粒子带负电，电场力向上，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向下，由受力分析结合运动轨迹知，则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做正功，则粒子速度增加，粒子射出时的速度大于射入时的速度，故C正确A错误；B.若粒子在正电，则在运动过程中洛伦兹力在水平方向有向左的分力，粒子在水平方向做减速运动，运动时间大于，若粒子带负电，粒子受到的洛伦兹力在水平向右有分力作用，粒子在水平方向做加速运动运动时间小于，故B错误；D.若粒子以从右侧进入，则不论粒子带正电还是负电，粒子受到电场力和洛伦兹力都同向，不能满足二力平衡，故粒子不可能做直线运动，故D正确。故选CD。10、CD【解析】粒子经加速电场加速后进入静电分析器在电场力的作用下做匀速圆周运动，因此由电场力指向圆心可知粒子带正电，因此加速电场的场强方向由M指向N，所以M极板的电势高，故A错误；在加速电场由动能定理由，在分析器内做圆周运动，因此由，联立可得，故B错误；粒子进入磁场后再洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，由，可得，故C正确，通过C可以看出直径和粒子的比荷有关，因此通过胶片同一点的粒子比荷相同，故D正确三、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）A1②.0.6③.（3）R1④.（4）1.48(1.47～1.49)⑤.0.84(0.82～0.86)【解析】（2）根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；（3）根据方便的原则选择滑动变阻器；（4）根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻；【详解】（2）电流表A1量程过小，而A2量程过大，则可用电流表A1，与定值电阻R3并联，改装成一个量程是的新电流表；（3）一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0-10Ω；（4）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω；【点睛】量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法.12、①.（1）C②.D③.G④.（2）如图；⑤.（3）1.80V，⑥.0.33A；⑦.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图（3）根据电表指针示数，求出此时灯泡的电压和电流．I-U图像斜率的倒数等于电阻，由此可判断小灯泡的电阻随着电压的变化规律；【详解】（1）灯泡额定电压为3V，电压表应选D，灯泡额定电流为I=1.5/3=0.5A，电流表应选C，为方便实验操作应选滑动变阻器G（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻为：R=3/0.5=6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示（3）电流表、电压