2027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

2027届青海省西宁二十一中物理高二上期末综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA．若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V2、两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力，下列说法不正确的有A.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短C.a在磁场中飞行的路程比b的长D.a在P上的落点与O点的距离比b的近3、如图，△abc中bc=4cm，∠acb＝30°．匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V．下列说法中正确的是（）A.电场强度的方向沿ac方向B.电场强度的大小为2V/cmC.电子从a点移动到b点，电势能减少了4eVD.电子从c点移动到b点，电场力做功为4eV4、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面内，ab边与MN平行，导线MN中通入由M到N的恒定电流I．当导线MN静止、导线框abcd向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力B.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力C.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力D.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力5、电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（）A.通过R1的电流有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流有效值是1.2AD.R2两端的电压最大值是6V6、下列图中，A图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；B图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；C图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；D图是工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象的是（）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、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，两边界的距离为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v－t图象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金属线框的边长为L（L<s）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量．下落过程中bc边始终水平，根据题中所给条件，以下说法正确的是A.t2是线框全部进入磁场瞬间，t4是线框全部离开磁场瞬间B.从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgsC.v1的大小一定为D.线框离开磁场过程中流经线框横截面的电荷量和线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量一样多8、如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5Ω B.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0W D.电源内部消耗功率为1.5W9、下列说法中错误是()A.电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻B.电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大C.在交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在D.感抗、容抗和电阻一样，交流电通过它们做功时都是电能转化为内能10、在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，G为灵敏电流表，A为理想电流表。开关S闭合电路稳定后，电容器C的两板间有一带电油滴恰好处于静止状态。若将滑片P向上移动，则()A.A表的示数变大 B.电源的输出功率一定变大C.G中有由b→a的电流 D.油滴向上加速运动三、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）一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压_________（填“直流”或“交流”）电源（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为______匝，线圈B的匝数为_______匝．A线圈电压B线圈电压C线圈电压8.0V3.8V0.2V（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该_______（填“多一些”、“少一些”）更好12．（12分）如图所示的螺旋测微器的读数是__________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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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】设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV；I短=E/r，解得电源内阻：，电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：；此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正确，ABC错误2、B【解析】a、b粒子的运动轨迹如图所示A．粒子a、b都向下运动，由左手定则可知，a、b均带正电，故A正确；BC．由洛伦兹力提供向心力有得可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长，故B错误，C正确；D．根据运动轨迹可知，在P上的落点与O点的距离a比b的近，故D正确。故选B。3、B【解析】电场力做功量度电势能的变化．匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；由题意知ac连线为一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向，再根据公式U=Ed求出电场强度.【详解】因ac为等势面，则场强方向垂直于ac指向b点，选项A错误；电场强度的大小为，选项B正确；a点电势高于b点，则电子从a点移动到b点，电势能增加，选项C错误；电子从c点移动到b点，电场力做功为[3V-(-1V)](-e)=-4eV，选项D错误；故选B.【点睛】题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面．知道公式U=Ed应用时d为沿着电场线方向的距离4、D【解析】直导线中通有向上的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，当导线框abcd向右运动时，磁感应强度在减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则可知，cd边所受安培力方向水平向右，D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】AC．由交流电图像可知，交变电流最大值即通过R2的电流最大值为A，根据正弦交流电最大值与有效值的关系可知，其有效值为0.6A，由于R1与R2串联，所以通过R1的电流有效值也是0.6A，故AC错误；B．R1两端电压有效值为U1=IR1=6V故B正确；D．R2两端电压最大值为故D错误。故选B。6、D【解析】A．真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金时，是使金属材料发生涡流而快速发热的，与题意不相符，故A错误；B．图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热是因为线圈在铁芯中产生涡流而发热的，与题意不相符，故B错误；C．安检门可以探测人身是否携带金属物品是通过物体上产生涡流而使报警器发出警告，与题意不相符，故C错误；D．工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，与题意相符，故D正确二、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】金属线框进入磁场之前，做自由落体运动，下边进入磁场切割磁感线产生感应电动势和感应电流，下边受到向上的安培力作用，做加速度减少的减速运动；导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，受重力，做匀加速运动；导线框下边开始出磁场时，上边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，上边受到向上的安培力作用，导线框做减速运动．全部离开后，以加速度g做匀加速运动．所以A正确；从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，，，B错误；当恰受力平衡时，，解得，即C有可能正确，D正确；q＝It＝＝，进入和离开相同，所以q相同【点睛】解决本题的关键通过图线理清线框在整个过程中的运动规律，结合动能定理、共点力平衡进行求解，掌握电量的经验表达式，并能灵活运用8、AD【解析】A．R的阻值为选项A正确；B．由图像可知，电源电动势为E=3V内阻为选项B错误；C．电源的输出功率为P=UI=1.5×1W=1.5WD．电源内部消耗功率为选项D正确故选AD。9、ABD【解析】A．电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有感抗，故A与题意相符；B．电容器对交流不具有阻碍作用，只对直流电有阻碍，故B与题意相符；C．交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在，故C与题意不符；D．电流通过电阻时，电能转化为内能；电流通过电感时，当电流增大，电能转变成磁场能，电流减小时，磁场能又转变成电能；电流通过电容时，当电容两端电压增大，电能转变成电场能，当电容两端电压减小时，电容中的电场能又转变成电能。故D与题意相符。故选ABD。10、CD【解析】A．滑片向上移动时，电阻变大，电路的总电阻变大，则总电流变小，则表的示数变小，故A错误；B．根据当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，可知外电阻在变大，但不知外电阻与内电阻的关系，因此无法确定输出功率如何变化，故B错误；C．根据闭合电路欧姆定律可得电容器两端电压：总电流减小，则电容器两端电压变大，带电量变大，电容器充电，故G中电流从，故C正确；D．带电油滴原来处于平衡状态，重力和电场力平衡；电容器电压增大，板间场强增大，油滴所受的电场力变大，将油滴将向上加速运动，故D正确；故选CD。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.交流②.400③.190④.多一些【解析】（1）[1]需要选用低压交流电，才能产生交变磁场；（2）[2][3]根据变压器原理有：解得：匝同理有：解得：匝（3）[4]根据可知C的匝数越多，C的电压示数越大，测量更准确，故线圈C的匝数应该多一些12、【解析】螺旋测微器的读数是0.01mm×37.6=0.