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德优网2025陕西省西安市莲湖区西安一中高中物理考试期末高二上

2024-2025学年陕西省西安一中高二(上)期末物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(16小题共52分)
1. (本题3分) 2022年10月12日,神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课,此次太空授课是基于我国天链中继系统,通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是(  )

A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场  

B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在   

C..电磁波不是物质,看不见也摸不着,且依赖于介质才能传播  

D..各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播

2. (本题3分) 如图所示,两个完全相同的环形线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上,可自由移动,若两线圈内通以大小不等的同向电流,则它们的运动情况是(  )

A.一起绕圆柱转动  

B.以大小相同的速度相向运动

C.以大小不等的加速度相向运动  

D..以大小相等的加速度相背运动

3. (本题3分) 如图所示,由均匀导线制成的,半径为R的圆环,以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点的电势差为(  )

A.BRv   
B.BRv    
C.BRv
D.BRv
4. (本题3分) 如图所示,L是直流电阻不计的带铁芯线圈,D为理想二极管,R为电阻,Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是(  )

A.闭合S瞬间,三个灯立即亮

B.闭合S瞬间,Ll灯比L2灯先亮  

C.断开S瞬间,L2灯闪亮后慢慢熄灭  

D.断开S瞬间,Ll灯闪亮后慢慢熄灭

5. (本题3分) 如图所示,边长为L的正三角形abc内存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。abc的中心O处有一粒子源,能够沿abc平面向任意方向发射速率为的粒子,粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子的重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为(  )

A.      
B.     
C.    
D.
6. (本题3分) 无线充电是一种基于变压器原理的充电方式。如图发射线圈连接$u=220\sqrt{2}sin100πt(V)$的交流电,发射线圈与接收线圈匝数之比为44:1,若工作状态下,接收线圈内的磁通量约为发射线圈的60%,不计其它损耗,下列说法正确的是(  )

A.发射线圈中的电流每秒钟方向变化50次 

B.发射线圈与接收线圈中电流之比为1:44 

C..发射线圈与接收线圈中交变电流的周期之比为1:44 

D..接收线圈的输出电压有效值约为3V

7. (本题3分) 如今电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱,已慢慢成为街头的一种时尚,如图所示为某款电动平衡车的部分参数,则该电动平衡车(  )
电池容量:5000mAh
充电器输出:直流24V/1000mA
续航里程:40km 额定功率:40W
行驶速度:≤20km/h 工作电压:24V

A.电池从完全没电到充满电所需的时间约为8.3h

B..电池最多能储存的电能为4.32×105J  

C.骑行时的工作电流为1A

D..充满电后能工作5h

8. (本题3分) 如图所示,甲是质谱仪,乙是磁流体发电机,丙是速度选择器,丁是霍尔元件,下列说法正确的是(  )

A..甲图中,在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中,c对应的比荷最小

B.乙图中,可判断出A极板是发电机的正极

C.丙图中,粒子沿直线通过速度选择器时,粒子的速度与粒子的电荷量有关   

D.丁图中,若导体为金属,则稳定时C板电势低

9. (本题3分) 如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在匀强磁场中,现将线圈a从磁场中匀速拉出,线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(  )

A..顺时针,顺时针               B.顺时针,逆时针   
C..逆时针,顺时针               D..逆时针,逆时针
10. (本题3分) 据报道,我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙,在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1,其磁感应强度大小可近似认为处处相等;垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场(图中没画出),磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等,已知电子电量为e,质量为m,若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法不正确的是(  )

A.电场方向垂直环平面向里  

B.电子运动周期为 

C.垂直环平面的磁感应强度大小为

D.电场强度大小为

11. (本题3分) 如图甲所示,某超声波发生器中的核心元件为压电陶瓷片。为使得压电陶瓷片发生超声振动,需要给它通入同频率的高频电信号。图乙为高频电信号发生原理图,已知某时刻电流i的方向指向A极板,且正在减小,下列说法正确的是(  )

A.A极板带正电 

B.线圈L两端的电压在减小  

C.电场能正在转化为磁场能  

D..减小电容器的电容,可以减小超声振动的频率

12. (本题3分) 如图1所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示.以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则选项图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是(  )

A.         
B.                                       
C.        
D.
13. (本题4分) 扫地机器人是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。若机器人电动机线圈电阻为r,当它正常工作时,电动机两端所加的电压为U,通过的电流为I,下列说法正确的是(  )

A.  

B.经过时间t,电动机消耗的电能W=I2rt  

C.经过时间t,电动机产生的热量Q=UIt  

D.经过时间t,电动机输出的机械功

14. (本题4分) 如图所示为某小型电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率恒为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为1:10,电流表的示数为1A,输电线的总电阻为10Ω,下列说法正确的是(  )

A.将滑动触头P下移,用户获得的电压将减小  

B.采用高压输电可以减小输电线中的电流  

C.用户获得的功率为19kW

D.升压变压器的输出电压U2=1000V

15. (本题4分) 倾角为θ的足够长斜面固定放置,竖直截面如图所示,整个空间存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量大小为q的滑块从斜面顶端由静止滑下,当位移大小为L时离开斜面。已知重力加速度为g,则下列关于滑块的说法中正确的是(  )

A.带正电  

B..离开斜面时的速度大小为

C.在斜面上滑行过程中重力势能减少了

D.在斜面上滑行过程中克服摩擦力做功mgLsinθ﹣

16. (本题4分) 如图甲所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度v0,其速度随时间变化的关系如图乙所示,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m,电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是(  )

A.ab棒刚开始运动时,cd棒中的电流方向为d→c   

B..cd棒的质量为  

C.在0~t0时间内,ab棒产生的热量为 

D.在0~t0时间内,通过cd棒的电荷量为

二、解答题(4小题共48分)
17. (本题6分) 电控调光玻璃能根据环境光的强弱自动调节玻璃的透明度,将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9V的电源上,电源内阻不计,光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示:
光强E/cd 1 2 3 4 5
电阻值/Ω 18 9 6 3.6
[“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位为坎德拉(cd)]
(1)当光强为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为        Ω。
(2)其原理是光照增强,光敏电阻Rx阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变,R0是定值电阻,则下列电路图中符合要求的是        (填序号)。
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(3)符合(2)中要求的电路中,现已知定值电阻R0为12Ω,用电压表测得光敏电阻两端的电压为3V,则此时光照强度为        cd。
18. (本题10分) 某同学制作“橘子电池”后,设计了图(a)电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。

(1)根据图(a)完成图(b)实物连线;
(2)闭合开关S,多次调节电阻箱,记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U;
①某次实验电阻箱的示数如图(c),其电阻大小为              Ω;
②根据实验数据作出的图像如图(d),则“橘子电池”电动势E=           V,内阻r=           kΩ。(结果均保留三位有效数字)
(3)若仅提供如下规格的电表:
电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
电压表V2(量程15V,内阻约为10kΩ);
电流表A1(量程0.6A,内阻约为0.5Ω);
微安表A2(量程300μA,内阻约为100Ω);
为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻,下列电路中最合适的是      
19. (本题15分) 如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=2V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场。已知粒子的比荷为=5×104C/kg,求:
(1)粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标?
(2)粒子在磁场区域运动的总时间t?
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电场,则D点离O点的距离y是多少?
20. (本题17分) 德优题库如图所示,光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为θ的绝缘斜面上,BP、DQ为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在B、D两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距均为L。两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m,接入电路的电阻均为R,初始时,金属棒cd垂直放置在水平导轨上,金属棒ab垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为s处,某时刻将ab由静止释放,不计导轨电阻。重力加速度为g,求:
(1)金属棒cd的最大加速度am
(2)金属棒cd的最大速度vm
(3)流过金属棒ab的电荷量q;
(4)金属棒ab上产生的热量Qab
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 电磁波的产生,电磁波与信息化社会,
  • 查看
  • 2
  • 两根通电导线之间的作用力,
  • 查看
  • 3
  • 导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的能量类问题,
  • 查看
  • 4
  • 自感线圈对电路的影响,
  • 查看
  • 5
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,带电粒子在直线边界磁场中的运动,
  • 查看
  • 6
  • 变压器的构造与原理,理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系,理想变压器两端的频率关系,
  • 查看
  • 7
  • 电功和电功率的计算,
  • 查看
  • 8
  • 速度选择器,与速度选择器相结合的质谱仪,霍尔效应与霍尔元件,
  • 查看
  • 9
  • 安培定则(右手螺旋定则),楞次定律及其应用,
  • 查看
  • 10
  • 带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动,
  • 查看
  • 11
  • 电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
  • 查看
  • 12
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,
  • 查看
  • 13
  • 非纯电阻电路的能量转化特点,
  • 查看
  • 14
  • 远距离输电的相关计算,
  • 查看
  • 15
  • 利用动能定理求解变力做功,洛伦兹力的计算公式及简单应用,
  • 查看
  • 16
  • 双杆在等宽导轨上切割磁场的运动问题,电磁感应过程中的能量类问题,
  • 查看
  • 17
  • 研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性,
  • 查看
  • 18
  • 测量水果电池的电动势和内阻,
  • 查看
  • 19
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
  • 查看
  • 20
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,竖直平面内的导轨滑杆模型,电磁感应过程中的能量类问题,
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