廣東省江門市某中學2023-2024學年高二年級上冊期末考試物理試卷（含答案解析）

廣東省江門市新會第一中學2023-2024學年高二上學期期末考

試物理試卷

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.如圖所示，長度為乙的導體棒仍與導電線框垂直，水平放置在磁感應(yīng)強度為8的豎直向

上的勻強磁場中。已知流過導體棒電流方向由6到a,電流大小為/,導體棒始終處于靜止,

b

A.導體棒ab所受安培力方向水平向左

B.導體棒仍所受安培力方向豎直向上

C.導體棒。6所受安培力大小為

D.導體棒ab所受安培力大小0

2.下列①、②、③、④四幅圖分別是速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質(zhì)譜儀、回旋加速器的

結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（）

A.圖①中粒子沿直線尸。運動的條件是v=O

E

B.圖②中可以判斷出通過電阻的電流方向為從上到下

C.圖③中在分析同位素時，半徑最大的粒子對應(yīng)質(zhì)量也最大

D.圖④隨著粒子的運動越來越快，粒子走過半圓的時間間隔越來越短

3.課本中有以下圖片，下列說法錯誤的是（）

試卷第1頁，共8頁

A.真空冶煉爐利用金屬中渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化

真空冶煉爐

B.使用電磁爐加熱食物時可以使用陶瓷鍋

電磁爐加熱食物

C.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變

用硅鋼片做變壓器的鐵芯

壓器鐵芯中的熱損失

D.用來探測金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷的探雷器是利用

探雷

電磁感應(yīng)工作的

4.如圖所示，L是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計，。、b、c是三個相同的

小燈泡，下列說法正確的是（）

A.開關(guān)S閉合瞬間，。燈立即亮，a、b燈逐漸亮

B.開關(guān)S閉合瞬間，a、6燈一樣亮

C.開關(guān)S斷開，c燈立即熄滅，。燈逐漸熄滅

D.開關(guān)S斷開瞬間，流過。燈的電流方向與斷開前相反

試卷第2頁，共8頁

5.如圖甲，矩形線圈繞垂直于勻強磁場的軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)為〃，

面積為S,電阻為心磁場的磁感應(yīng)強度為2,線圈與阻值為式的電阻連接。線圈產(chǎn)生的感

應(yīng)電動勢e隨時間，的變化關(guān)系如圖乙，下列說法中正確的是（）

A./=%時刻與才=4時刻穿過線圈的磁通量相同

B.尸。邊始終不受安培力作用

。?G內(nèi)，通過電阻R的電荷量為國

C.

R+r

,①〒工士生n2B2S2a）2R

D.電阻R的功率為kn―廿

2（7?+r）2

6.“西電東送”是我國西部大開發(fā)的標志性工程之一.如圖是遠距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)

電廠的輸出電壓以恒定不變，輸電線的總電阻保持不變，兩個變壓器均為理想變壓器.下

列說法正確的是（）

發(fā)

電

廠

A.若輸送總功率不變，當輸送電壓內(nèi)增大時，輸電線路損失的熱功率增大

B.在用電高峰期，用戶電壓心降低，輸電線路損失的熱功率增大

C.當用戶負載增多，升壓變壓器的輸出電壓%會增大

D.當用戶負載增多，通過用戶用電器的電流頻率會增大

7.如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻電流z.的方向指向A板，且正在增大，則此時（）

B.電容器C正在充電

C.線圈/兩端電壓在增大D.磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能

試卷第3頁，共8頁

二、多選題

8.單匝閉合矩形線框電阻為R,在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的

磁通量①與時間f的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.時刻線框平面與中性面垂直

B.線框的感應(yīng)電動勢有效值為^^

T

C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為次21

RT

T①

D.從/=0到7=匕過程中通過線框橫截面的電荷量為％

4R

9.如圖所示,理想變壓器的原線圈接在〃=220&sin7rt（V）的交流電源上，副線圈接有R=55Q

的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4：1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法錯誤

A.電流表的讀數(shù)為1A

B.電壓表的讀數(shù)為55?V

C.原線圈的輸入功率為55W

D.副線圈輸出交流電的周期為0.5s

10.如圖甲所示，導體框架a6cd放置于水平面內(nèi)，仍平行于cd,導體棒MN與兩導軌垂直

并與導軌接觸良好，整個裝置放置于垂直于框架平面的磁場中，磁感應(yīng)強度3隨時間f變化

規(guī)律如圖乙所示，兒W始終保持靜止。規(guī)定豎直向上為磁場正方向，沿導體棒由M到N為

感應(yīng)電流/正方向，水平向右為導體棒所受安培力廠的正方向，下列圖像中正確的是（）

試卷第4頁，共8頁

三、實驗題

11.如圖1所示為某興趣小組測量電池組的電動勢和內(nèi)阻的實驗原理圖，已知電池組的電動

勢約為3V,內(nèi)阻約為2?！，F(xiàn)提供的器材如下:

B.電壓表v（量程0~10V,內(nèi)阻約為10000。）

C.電壓表V2（量程0~3V,內(nèi)阻約為3000。）

D.電阻箱及（0~99.9。）

E.定值電阻4=20。

F.定值電阻凡=100。。

試卷第5頁，共8頁

G.開關(guān)和導線若干

（1）如果要準確測量電源的電動勢和內(nèi)阻，電壓表V應(yīng)選擇（選填"B”或"C”）,

定值電阻凡應(yīng)選擇（選填"E”或"F”）。

（2）改變電阻箱的阻值R,記錄對應(yīng)電壓表的讀數(shù)U,作出的▲-4圖像如圖2所示，圖

UR

線與橫、縱坐標軸的截距分別為-拉°,定值電阻的阻值用凡表示，則可得該電池組的電

動勢為，內(nèi)阻為（用字母表示）。

（3）該實驗測得的電動勢與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”），內(nèi)阻

的測量值與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

12.實驗小組的同學練習多用電表的使用，首先練習用多用電表測量某一電阻的阻值。

圖1圖2

（1）他用表盤如圖1所示的多用電表測量電阻絲的電阻。先將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的“xlOO”

位置，將紅黑表筆分別插插孔，把兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)旋鈕，使多用

電表的指針指向電阻擋刻線（選填“0”或"8”）。

（2）使用多用電表歐姆擋測電阻和二極管時，下列說法正確的是o

A.測量電路中某個電阻時，應(yīng)該把該電阻與電路斷開

B.將紅、黑表筆金屬部分分別與電阻兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準

確的測量結(jié)果，應(yīng)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“xlk”的位置

C.測二極管時，若指針偏角很大，則與黑表筆的接觸的是二極管的負極

D.多用電表紅表筆的電勢一定比黑表筆高

（3）練習使用多用電表測量電流和電壓，如圖2所示，甲圖是用電流擋測小燈泡電流的示

意圖，乙圖是用電壓擋測量小燈泡電壓的示意圖，實驗中不符合操作規(guī)范的是=

（選填“甲”或"乙”）

試卷第6頁，共8頁

(4)某同學在使用多用電表測電壓時，選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓2.5V擋位，指針如圖°,電

壓為.V；螺旋測微器如圖"示數(shù)為mm；游標卡尺如圖c,示數(shù)為

mm。

15

10

05

圖a圖b

10II

1020

圖c

四、解答題

13.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離￡=0.40m,導軌所在的平面與水平面夾角8=37。，

在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度5=LOOT、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。

金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50。的直流電源，現(xiàn)把一個質(zhì)量

加=0.040kg的導體棒仍放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止，導體棒與金屬導軌垂直且接觸

良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻&=2.5。，金屬導軌電阻不計，g取lOm/s?。

已知sin37°=0.60、cos37°=0.80,求：

(1)導體棒受到的安培力和摩擦力；

(2)若將磁場方向改為豎直向上，要使導體棒繼續(xù)保持靜止，且不受摩擦力作用，求此時

磁場磁感應(yīng)強度層的大小。

試卷第7頁，共8頁

14.如圖所示，在y>0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在產(chǎn)0的空間中，存在

勻強磁場，磁場方向垂直xQy平面(紙面)向外。一電荷量為外質(zhì)量為7〃的帶正電的運

動粒子，經(jīng)過y軸上y=〃處的點尸/時速率為vo,方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=

2〃處的尸2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y=-2/z的B點。不計重力。求：

(1)電場強度大小。

(2)粒子到達刊時速度的大小和方向。

(3)磁感應(yīng)強度大小。

15.如圖甲所示，兩電阻不計的光滑金屬導軌傾斜平行放置，間距d=lm,傾角a=37。，下

端接定值電阻&=3。，矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面向上的磁場，邊長x=20m,磁

場磁感應(yīng)強度8隨時間f的變化情況如圖乙所示?，F(xiàn)將一質(zhì)量機=2kg,電阻R=1C的金屬棒

在導軌上端某處由靜止釋放，經(jīng)〃=ls運動到M位置，進入磁場后，再運動s=10m后開始

做勻速運動。g取10m/s2,sin37°=0,6o求：

(1)0?Is時間內(nèi)金屬棒中電流的大小//；

(2)金屬棒剛進磁場時加速度的大小a；

(3)從金屬棒剛進磁場到開始做勻速運動的過程中，定值電阻凡上產(chǎn)生的焦耳熱。。

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

題號12345678910

答案CCBCDBACDABDBD

1.C

【詳解】AB.由圖可知，導體棒防的電流方向為由6流向。，根據(jù)左手定則可知，導體棒

成所受安培力方向為水平向右，故AB錯誤；

CD.根據(jù)安培力公式可知，導體棒仍所受安培力大小為

F=BIL

故C正確，D錯誤。

故選C。

【點睛】根據(jù)左手定則確定安培力的方向。導體棒處于靜止狀態(tài)，只說明其所受合外力為零。

根據(jù)安培力公式求出其大小。

2.C

【詳解】A.根據(jù)洛倫茲力和電場力相互平衡，可知

qE=qvB

故

E

v=一

B

故A錯誤；

B.根據(jù)左手定則可知，等離子體中的正電荷向下偏，負電荷向上偏，所以B極板的電勢高,

通過電阻的電流方向為從下到上，故B錯誤；

C.在加速電場中，則有

12

qU=-mv

在磁場中，則有

V2

qvB=m——

R

可得

則半徑最大的粒子對應(yīng)質(zhì)量也最大，故C正確;

D.根據(jù)洛倫茲力充當向心力，可知

答案第1頁，共11頁

V

qvB=m——

R

則周期為

eZiR17im

T=------=-------

vqB

可知粒子走過半圓的時間間隔與速度無關(guān)，故D錯誤；

故選C。

3.B

【詳解】A.真空冶煉爐接有高頻交流電源，高頻交流電產(chǎn)生高頻交變磁場，高頻交變磁場

在金屬中產(chǎn)生渦流，金屬中的渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化，A正確，不符合題意；

B.使用電磁爐加熱食物時，陶瓷鍋中沒有自由電荷，不能產(chǎn)生渦流，鍋不會產(chǎn)生熱，因此

不可以使用陶瓷鍋，B錯誤，符合題意；

C.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流，從

而減小變壓器鐵芯中的熱損失，C正確，不符合題意；

D.用來探測金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷的探雷器是利用電磁感應(yīng)工作的，D正

確，不符合題意。

故選B。

4.C

【詳解】AB.開關(guān)S閉合瞬間，6、c燈立即亮，。燈由于與自感線圈串聯(lián)，而自感線圈會

產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的通過，因此。燈逐漸變亮，故AB錯誤；

C.開關(guān)S斷開，。燈處于斷路狀態(tài)，立即熄滅，而〃、6燈與自感線圈串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，

因自感線圈在開關(guān)S斷開瞬間，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，所以。、6燈逐漸熄滅,

故C正確；

D.開關(guān)S斷開瞬間，流過。燈的電流方向仍與為斷開前相同，而流過6燈的電流方向與斷

開前相反，故D錯誤。

故選C。

5.D

【詳解】A.由圖乙結(jié)合電磁感應(yīng)定律可知，圖像的斜率表示該時刻穿過線圈的磁通量，若

f=4時刻穿過線圈的磁通量為8S,貝騰=八時刻穿過線圈的磁通量為-BS,故A錯誤；

B.尸。邊從圖示位置轉(zhuǎn)到中性面之前受到安培力的作用，故B錯誤；

C.0時刻穿過線圈的磁通量為0,穿過線圈的磁通量為3S,故0?。內(nèi)通過電阻R的電荷量

答案第2頁，共11頁

為

△①nBS

q=n------=--------

R+rR+r

故c錯誤；

D.電阻R的功率可根據(jù)電流或電壓的有效值求解，電動勢有效值為

nBSco

故電阻R的功率為

，￡、2〃n2B2S2(D2R

P=(------)-R=--------廠

R+r2(7?+r)2

故D正確。

故選D。

【點睛】感應(yīng)電動勢最大時，磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量為零。感應(yīng)電動勢為

零時，磁通量的變化率最小，穿過線圈的磁通量最大。掌握交變電壓有效值與最大值的關(guān)系。

再結(jié)合電磁感應(yīng)定律及電功率的定義進行求解。

6.B

【詳解】A.若輸送總功率不變，當輸送電壓%增大時，輸電線路中電流變小，由

生"及

可知輸電線路損失的熱功率變小，故A錯誤；

B.在用電高峰期，用戶電壓&降低，電路中電流變大，由

A?3

可知輸電線路中電流變大，輸電線路損失的熱功率增大，故B正確；

C.由于發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，根據(jù)

5_=巴

可知升壓變壓器的輸出電壓S不變，故C錯誤；

D.當用戶負載增多，通過用戶用電器的電流頻率不會變化，故D錯誤。

故選B。

7.A

【詳解】ABC.電流i的方向指向A板，且正在增大，說明電容器C正在放電，則A、B

板間的電壓在減小，則線圈工兩端電壓在減小，電流方向從正極板流向負極板，因此B板

答案第3頁，共11頁

帶正電，A板帶負電，A正確，BC錯誤；

D.電容器正在放電，可知電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，D錯誤。

故選Ao

8.CD

【詳解】A.?時刻穿過線框的磁通量最大，此時線框平面位于中性面，A錯誤;

B.線框的感應(yīng)電動勢的最大值為

則有效值為

EEm：=V2^Om

V2T

B錯誤；

C.根據(jù)功能關(guān)系可知，線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功等于線框消耗的電能，即

E22/①之

W=——T=----馬

RRT

C正確；

D.從f=0到/=4過程中通過線框橫截面的電荷量為

故選CDo

9.ABD

【詳解】B.原線圈電壓有效值為

22072

U、=—^-V=220V

根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得

=55V

即電壓表的讀數(shù)為55V,故B錯誤，符合題意;

A.根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系

A?i

答案第4頁，共11頁

所以電流表的讀數(shù)為

/1=0.25A

故A錯誤，符合題意；

C.原線圈的輸入功率為

<=U/=55W

故C正確，不符合題意；

D.原、副線圈交流電周期相同，所以副線圈輸出交流電的周期為

丁2萬2乃

T=——=——s=2s

co71

故D錯誤，符合題意。

故選ABDo

10.BD

【詳解】AB.由題圖乙可知，在0?2s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度先均勻減小，后反向均勻增大，

可知”大小不變，由電磁感應(yīng)定律可知，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變，感應(yīng)電流大

小不變，由楞次定律可知，回路中的感應(yīng)電流方向是逆時針方向，即由〃到N,為正方向，

AD

在2?4s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度由負方向最大先均勻減小零，后正方向均勻增大，可知「大

AZ

小不變，回路中感應(yīng)電流大小不變，由楞次定律可知，回路中的感應(yīng)電流方向是順時針方向，

即由N到是負方向，A錯誤，B正確；

CD.由左手定則可知，在0?1s時間內(nèi)，電流/是正方向，3是正方向，導體棒兒W受安培

力廠方向水平向右，由尸=BIL,可知，3均勻減小，安培力均勻減小，在1?2s時間內(nèi)，電

流/是正方向，8是負方向，導體棒兒W受安培力/方向水平向左，B均勻增大,安培力均

勻增大；在2?3s時間內(nèi)，電流/是負方向，磁感應(yīng)強度是負方向，且逐漸減小，因此安培

力方向為正方向，逐漸減??；在3?4s時間內(nèi)，電流是負方向，磁感應(yīng)強度是正方向，且逐

漸增大，因此安培力廠方向是負方向，逐漸增大，C錯誤，D正確。

故選BD-

11.CE-g-R0偏小偏小

【詳解】（1）[1]電源電動勢約為3V,電壓表應(yīng)選擇C；

⑵為方便實驗操作，定值電阻&應(yīng)選擇E。

答案第5頁，共11頁

(2)[3][4]由圖示電路圖可知，電源電動勢

E=U+/（&+廠）=。+幺&+廠）

K

解得

1r+R.11

——二------------X——I——

UERE

可知!一!圖像的斜率

UR

7r+R.a

k=-------=—

Eb

縱截距

1

ci——

E

解得電源電動勢

E=-

a

電源內(nèi)阻

r=V-Ro

b

(3)[5]考慮到電壓表的分流作用，根據(jù)圖示電路圖由閉合電路的歐姆定律得

￡=[/+/（&+）=U+

解得

1_Ro+「、,1,1,.十?

—X十十

UEREER.

可知圖像的縱截距

UR

1Ro+r

a=—+———

EER、

計算時認為。=±,電動勢的測量值小于真實值。

E

[6]圖像的斜率

k=坐一

Eb

電源內(nèi)阻

Ea_

r=-r-Ro

b

電動勢的測量值小于真實值，所以內(nèi)阻的測量值小于真實值。

答案第6頁，共11頁

12.T0AB/BA甲1.652.095100.25

【詳解】(1)用圖1多用電表測電阻，歐姆調(diào)零，應(yīng)把兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)T旋鈕,

使多電表的指針指向電阻擋的刻線0刻度線處。

(2)[3]A.測量電路中某個電阻時，由于電表內(nèi)部有電源，則需把該電阻與電路斷開，故

A正確；

B.指針偏轉(zhuǎn)角度過小，即歐姆表讀數(shù)過大，為了得到比較準確的測量結(jié)果，應(yīng)將K旋轉(zhuǎn)到

電阻擋“xlk”的位置，故B正確；

C.測二極管時，若指針偏角很大，則說明所加電壓為正向電壓，與黑表筆的接觸的是二極

管的正極，故C錯誤；

D.電流從多用電表的紅表筆流入，黑表筆流出，當用來測電流和電壓時，紅表筆的電勢高,

測電阻時，紅表筆的電勢低，故D錯誤。

故選AB?

(3)[4]用電流擋測小燈泡電流，多用電表應(yīng)該串聯(lián)在電路中，且電流從紅表筆進，黑表筆

出，故甲圖不規(guī)范，用電壓擋測量小燈泡電壓，多用電表應(yīng)該與待測電路并聯(lián)，且電流從紅

表筆進，黑表筆出，故乙圖規(guī)范。

(4)[5]圖0中選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓2.5V擋位，最小分度為0.05V,讀數(shù)為1.65V。

⑹圖6中螺旋測微器的讀數(shù)為

2mm+9.5x0.01mm=2.095mm

⑺圖c中游標卡尺的讀數(shù)為

10cm+5x0.05mm=100.25mm

13.(1)0.60N,方向沿金屬導軌向上，0.36N,方向沿金屬導軌向下；(2)0.50T

【詳解】(1)由閉合電路歐姆定律得

F

1=-------=1.5A

Ro+r

導體棒受到的安培力

F=5/￡=1.00xl.5x0.4N=0.60N

方向沿金屬導軌向上

重力沿斜面向下的分量

G=〃zgsin37°=0.24N

則摩擦力為

答案第7頁，共11頁

f=F-Gx=0.60N-0.24N=0.36N

方向沿金屬導軌向下

（2）磁場變?yōu)樨Q直向上，則安培力水平向右，導體棒不受摩擦力作用，則導體棒受重力、

支持力和安培力作用，如圖

八BJL

tan6=——

mg

解得

B2=0.50T

14.⑴彖⑵①，方向與x軸夾角45。，斜向右下方；（3）

【分析】（1）粒子在電場中做類平拋運動，利用類平拋運動的位移公式結(jié)合牛頓第二定律可

以求出電場強度的大??；

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，利用速度的合成可以求出合速度的大小，利用運動的

軌跡可以判別速度的方向；

（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，利用牛頓第二定律結(jié)合軌道半徑的大小可以求出磁感

應(yīng)強度的大小。

【詳解】（1）粒子在電場和磁場中的運動軌跡如圖所示

設(shè)粒子從尸/運動到尸2的時間為3電場強度的大小為￡,粒子在電場中的加速度為0,由牛

頓第二定律

答案第8頁，共11頁

qE=ma

根據(jù)運動學公式有

vQt=2h

h7——1at2

2

聯(lián)立以上解得

2qh

(2)粒子到達尸2時速度沿'方向速度分量為vo,以v/為速度沿〉方向速度分量的大小，v

表示速度的大小，。為速度與x軸的夾角，則有

V；=2ah

v=抓+說

由圖可得

6=45°

有

匕=%

聯(lián)立以上各式解得

V-y[2v0

方向與x軸夾角45。，斜向右下方。

(3)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為8,在洛倫茲力作用下粒子做勻速圓周運動，由牛頓第二定律

可得

2

4/=機二廠是圓周的半徑，與x軸、y軸的交點為H、P3,因為

r