遼寧省沈陽市郊聯體2023-2024學年高二年級上冊1月期末考試物理試題（含答案解析）

遼寧省沈陽市郊聯體2023-2024學年高二上學期1月期末考試

物理試題

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.有關科學家的貢獻，下列說法正確的是（）

A.卡文迪什最早通過油滴實驗比較準確地測出電子的電荷量

B.安培發(fā)現了電流的磁效應，并總結出判定電流的磁場方向的方法——右手螺旋定則

C.麥克斯韋預言了電磁波的存在，并通過實驗證實了電磁波

D.赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論

2.關于磁感應強度，下列說法正確的是（）

A.沿磁感線方向，磁場逐漸減弱

B.小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向

C.由B=*可知，某處的磁感應強度大小與放入該處的通電導線所受磁場力尸成正比，

與導線的〃成反比

D.一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處磁感應強度一定為零

3.在正三角形ABC的三個頂點A、B、C處，各固定有一根垂直于三角形的長直導線，每

根導線通有大小相同的恒定電流，電流方向如圖所示，己知導線A受到的安培力大小為孔

則導線C受到的安培力（）

//\\

//\\

//、\

//\

//\\

//\\

//\

-------------<S）C

A.大小為尸,方向平行A2向左下

B.大小為F,方向平行向右上

C.大小為6戶，方向垂直AB向右下

D.大小為6F,方向垂直AB向左上

4.下列有關通電導線和運動電荷受到磁場給他們的作用力方向的判斷正確的是（

XXXX

B

XX/XX

B.|—?|

XX1XX

XXXX

XXXXXX

XXXXXX

D.1

XX尸XXXX

B

下垂直紙面向外XXXXXX

5.為了研究自感現象，設計了如圖實驗電路。燈泡L］、L2的規(guī)格相同，線圈L的直流電阻

不計，滑動變阻器的滑動觸頭在中點位置。開關斷開前后，燈泡L2中的電流隨時間的變化

圖像是（）

6.電源、開關S、定值電阻R/、R2、光敏電阻&和電容器連接成的電路，電容器的兩平行

板水平放置。當開關s閉合，無光照射光敏電阻凡時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板

間的M點，當用強光照射光敏電阻R3時，光敏電阻的阻值變小，則（）

試卷第2頁，共8頁

A.液滴向下運動

B.液滴向上運動

C.電容器所帶電荷量減少

D.M點電勢變低

7.以下光學現象的判斷正確的是（）

丙T

A.圖甲中潛水員認為水面以上所有景物都出現在一個倒立的圓錐里，這是全反射現象

B.圖乙中心的亮斑被稱為“泊松亮斑”，圓孔越小衍射越明顯

C.圖丙是豎直金屬環(huán)肥皂膜的干涉條紋照片，在白光下是水平的彩色條紋

D.圖丁中水里的氣泡看上去特別明亮，是因為光的折射

二、多選題

8.如圖所示，水平放置的絕緣桌面上有一個金屬圓環(huán)，其圓心的正上方有一個豎直的條形

磁鐵?，F把線圈水平向右平移，條形磁鐵始終保持靜止。則移動線圈的過程中，從上方俯視，

下列說法正確的是（）

N

S

A.圓環(huán)有縮小的趨勢B.圓環(huán)有擴張的趨勢

C.圓環(huán)中產生順時針方向的感應電流D.圓環(huán)中產生逆時針方向的感應電流

9.如圖所示，由同種材料、粗細均勻的電阻絲繞制成的矩形導體框。儀力的碗邊長為/、be

邊長為2/,在外力作用下以速度v向右勻速進入有界勻強磁場，第一次湖邊與磁場邊界平

行、第二次6c邊與磁場邊界平行。不計空氣阻力，則先后兩次進入過程（）

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

A.線圈中電流之比為1:2

B.外力做功的功率之比為1:2

C.通過導體棒截面的電量之比為1:2

D.剛進入磁場時，a、6兩點間的電勢差之比為5:2

10.如圖所示，光滑水平導軌置于磁場中，磁場的磁感應強度為3,左側導軌間距為L右

側導軌間距為2L,導軌均足夠長。質量為m的導體棒漏和質量為2m的導體棒cd均垂直于

導軌放置，處于靜止狀態(tài)。漏的電阻為R,cd的電阻為2R,兩棒始終在對應的導軌部分運

動。現給cd—水平向右的初速度vo,則（）

—Tx~xxX

X>X

XXXXX

X>XX

—|XxxX

d

A.兩棒最終以相同的速度做勻速直線運動

B.最終通過兩棒的電量為粵

3BL

2

c.。。棒最終的速度為

Q

D.從加獲得初速度到二者穩(wěn)定運動，此過程系統(tǒng)產生的焦耳熱為］相片

三、實驗題

11.開展科技活動時，某興趣學習小組自制的電子秤原理圖，如圖1所示。

試卷第4頁，共8頁

實驗器材有：直流電源（電動勢為E,內阻為廣）；理想電壓表V（量程0~3V）；限流電阻

R。；豎直固定的滑動變阻器R（總長為2cm,總阻值為12。）；電阻可忽略不計的彈簧，下

端固定于水平地面，上端固定秤盤且與滑動變阻器R的滑動端連接，滑片接觸良好且無摩

擦；開關S以及導線若干。

（1）若在某次實驗中直流電源的路端電壓U-/圖像如圖2所示，可知電源電動勢石=_

V,內阻r=Qo

（2）實驗步驟如下：

①托盤中未放被測物前，電壓表的示數為零。

②在彈簧的彈性限度內，在托盤中輕輕放入被測物，待托盤靜止平衡后，滑動變阻器的滑片

恰好處于下端6處，要使此時電壓表剛好達到滿偏，限流電阻凡。的阻值為。；

已知彈簧的勁度系數上=1.96x104N/m,當地重力加速度g=9.8m/s2,被測物的質量相=_

kg,由此在電壓表的刻度盤上標示相應的質量數值，即可將該電壓表改裝成測量物體質量的

儀器，則質量刻度是（填“均勻”或“不均勻”）的。

12.（1）如圖所示為指針式多用電表，其中S、K、T為三個可調節(jié)的部件，現用此電表測

量一定值電阻，測量的某些操作步驟如下：

①調節(jié)指針定位螺絲部件，使電表指針指向電流0刻度處

②將選擇開關旋轉到歐姆擋位置；

③將紅、黑表筆分別插入插孔，筆尖相互接觸，調節(jié)部件（選填"S”、“K”

或“T”），使電表指針指向“0Q”。

④測量該定值電阻阻值。

（2）歐姆調零后，用“xlO”擋測量另一電阻的阻值，發(fā)現指針偏轉角度很大，則下列說法

或做法中正確的是（）

A.該電阻的阻值很大

B.為測得更準確些，應當換用“xlOO”擋，重新歐姆調零后進行測量

C.為測得更準確些，應當換用“xl”擋，重新歐姆調零后進行測量

（3）關于多用電表的使用，下列說法正確的有（）

A.甲圖是用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓，表筆接法正確

B.乙圖是用多用電表直流電流擋測量電路中的電流，表筆接法正確

C.丙圖中用的是多用電表電阻值測量二極管的反向電阻

試卷第6頁，共8頁

D.丁圖中用多用電表電阻擋測量的是二極管的反向電阻

四、解答題

13.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m,導軌所在的平面與水平面夾角9=37。，

在導軌所在平面內，分布著磁感應強度3=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、內阻廠=0.50。的直流電源，現把一個質量

機=0.040kg的導體棒而放在金屬導軌上，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4=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

磁場磁感應強度的大小。

14.半導體有著廣泛的應用，人們通過離子注入的方式優(yōu)化半導體以滿足不同的需求。離子

注入系統(tǒng)的原理簡化如圖所示。質量為機、電荷量為q的正離子經電場加速后從E&中點尸

垂直射入四分之一環(huán)形勻強磁場，環(huán)形磁場圓心為。，內環(huán)半徑。6=。。=尺，外環(huán)半

徑OE=OG=3R,磁場方向垂直紙面向里。當磁感應強度為為時，離子恰好垂直邊界從GQ

中點Q射出。不考慮離子重力以及離子間的相互作用。求：

（1）加速電場N兩板間的電壓；

（2）為使離子能夠到達G/G面，環(huán)形區(qū)域內磁場的磁感應強度的最大值3。

15.如圖所示，間距d=lm且足夠長的光滑平行導軌和N尸水平放置，其中乂、右

側均為絕緣材料，其余為金屬導軌，以生點為坐標原點。，沿N尸方向建立坐標軸。M、N

間接有不帶電的電容器，電容C=0.2F,仍是一根質量仍=0.2kg、長度d=lm、電阻々=0.5。

的金屬棒，垂直導軌靜置在〃聲|左側足夠遠處。c時是質量叱=0.2kg、電阻々=1.5。、

各邊長度均為d=1m的“U”形金屬框，。、了剛好和加？、生重合。整個空間存在豎直方向

的磁場（未畫出），磁感應強度分布規(guī)律為3=*]+08X）Tx>0（取豎直向上為正方向），

若棒獲得一水平向右的瞬時沖量/=L6N.s后開始運動。金屬導軌電阻不計，必棒、金

屬框與導軌始終接觸良好。

（1）求仍棒兩端電壓uba的最大值并分析電容器哪側極板帶正電；

（2）求仍棒運動至M2N2位置與金屬框碰撞前瞬間的速度大?。?/p>

（3）若必棒與金屬框碰撞后連接在一起，求金屬框最終靜止時4邊e端的位置坐標。

NbNi、N/feP、x

0/?/W/-

，C

MaMiM2dQ

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

題號12345678910

答案DBCCDBCBDADBC

1.D

【詳解】A.密立根最早通過油滴實驗比較準確地測出電子的電荷量，選項A錯誤；

B.奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，安培總結出判定電流的磁場方向的方法一右手螺旋定則，

選項B錯誤；

CD.麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，證實了麥克斯韋的電

磁理論，選項C錯誤，D正確。

故選D。

2.B

【詳解】A.沿磁感線方向，磁場不一定減弱，如勻強磁場，故A錯誤；

B.小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向，故B正確；

C.B=［是磁感應強度的定義式，某處磁感應強度的大小由磁場本身決定，與放入該處

的通電導線所受磁場力尸、江無關，故C錯誤；

D.一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，可能是電流方向與磁場平行,故D錯誤；

故選B。

3.C

【詳解】設兩長直導線間的相互作用力大小為巳，反向電流相互排斥，同向電流相互吸引，

對長直導線A研究，根據力的合成可得

24cos60。=F

解得

F、=F

對長直導線C研究，根據力的合成可得，C受到的安培力為

笈=2G03530。=6/

方向垂直A8向右下。

故選Co

4.C

答案第1頁，共9頁

【詳解】A.由左手定則可知，A圖中的通電導線受水平向右的安培力，故A錯誤；

B.由左手定則可知，B圖中的通電導線受豎直向上的安培力，故B錯誤；

C.由左手定則可知，C圖中的運動電荷受垂直紙面向外的洛倫茲力，故C正確；

D.由左手定則可知，D圖中的運動電荷受豎直向上的洛倫茲力，故D錯誤。

故選C。

5.D

【詳解】電路穩(wěn)定時，含燈泡的兩支路電壓相同，由于Li所在支路總電阻較小，電流較大，

電流方向均向右，當開關S斷開時，線圈L產生自感電動勢，電流方向與原來相同，故流

過L2的電流方向向左，與原來電流方向相反，且該電流大于原來流過L2的電流，對比可知，

D選項電流隨時間的變化圖像符合題意。

故選D。

6.B

【詳解】AB.當無光照射時，帶電液滴恰好靜止，液滴所受重力和電場力是一對平衡力；

當用強光照射光敏電阻用時，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，用兩端間的電壓增

大，電容器的電壓增大，板間場強增大，液滴所受的電場力增大，液滴向上運動，故A錯

誤，B正確；

C.電容器的電壓增大，電容不變，由Q=cu可知，電容器所帶電荷量增大，故c錯誤;

D.電容器的下極板接地，則下極板的電勢始終為0V,有

(PM=U=Edi

板間場強增大，而M點與下極板的距離不變，則M點與下極板的電壓增大，則M點的電勢

會增大，故D錯誤。

故選B。

7.C

【詳解】A.圖甲中潛水員認為水面以上所有景物都出現在一個倒立的圓錐里，這是折射現

象，故A錯誤；

B.圖乙中心的亮斑被稱為“泊松亮斑”，屬于圓盤衍射，圓盤的尺寸與入射光波長相差不多

時衍射越明顯，故B錯誤；

C.圖丙是豎直金屬環(huán)肥皂膜的干涉條紋照片，在白光下是水平的彩色條紋，故C正確；

D.圖丁中水里的氣泡看上去特別明亮，是因為光的全反射，故D錯誤。

答案第2頁，共9頁

故選c。

8.BD

【詳解】AB.由圖可知，當圓環(huán)水平向右平移時，穿過圓環(huán)的磁場的磁感應強度減小，因

此穿過圓環(huán)的磁通量減小，根據楞次定律可知，為了阻礙磁通量的減小，圓環(huán)做出的反應是

面積有擴張的趨勢，故A錯誤，B正確；

CD.由圖可知，圓環(huán)內磁通量向上，當圓環(huán)水平向右平移時，因此穿過圓環(huán)的磁通量減小，

根據楞次定律可知，圓環(huán)中感應電流的磁場方向向上，由安培定則可知圓環(huán)中感應電流的方

向為逆時針，故C錯誤，D正確。

故選BD?

9.AD

【詳解】

A.根據

E=BLv

可知，在導體框進入磁場的過程中，第一次與第二次切割磁感線的有效長度之比為1:2,因

此可知第一次和第二次導體框產生的感應電動勢之比為1:2,設導體框的電阻為R,則感應

電流

I上

R

同一導體框，總電阻相同，則可知，感應電流之比也等于1:2,故A正確；

B.導體框在進入磁場的過程中，上下兩邊所受安培力始終大小相等方向相反，因此導體棒

所受安培力的合力實際等于切割磁感線的邊所受安培力的大小，根據

Fi.=BIL

可知，第一次和第二次進入磁場時電流之比為1:2,切割磁感線的邊長之比為1:2,因此可

知第一次和第二次導體框所受安培力大小之比為1:4,而導體框勻速進入磁場，因此可知，

外力大小之比為1:4,則外力所做的功之比為

W,_F「2l_12_1

X

F24-4T-2

而兩此導體框進入磁場中所用時間之比為

乙21v2

t2vI\

由此可得外力的功率之比為

答案第3頁，共9頁

_P.L-_W,LxLz—_1x_1=_1

-

P2~t1W2~224

故B錯誤;

C.根據法拉第電磁感應定律

-A①“AS

E=n----=nB-----

A/At

則

EAS

7I=——=nBR-----

RRM

而

—ASAS

q—/Az=nB-----—nB—

RAtR

其中則

q=B——

R

可知，兩次導體框完全進入磁場后面積的變化量相同，因此兩次通過導體棒截面的電量之比

為1:1,故C錯誤；

D.剛進入磁場時，切割磁感線的導體相當于電源，則第一次a,b兩點間的電勢差為路端

電壓，有

UBlV

abl=oy

第二次進入磁場時》兩點間的電勢差為

Um=-B2lv=-Blv

63

則可知兩次的電勢差之比為

u麗6Blv2

故D正確。

故選ADo

10.BC

【詳解】AC.cd獲得速度后，電路中產生感應電流，根據左手定則得cd棒減速，棒加

速，當

BL%=2BLvcd

電路中磁通量不變，沒有感應電流，最終兩棒做勻速直線運動，分別對兩棒列動量定理得

答案第4頁，共9頁

—2BiLt=2mvcd—2mv0,BiLt=

兩式合并得

匕d+""=%

聯立解得

21

A錯誤，C正確;

B.對油棒列動量定理得

BiLt=BLq=mvab

解得

2mv

q=------n

3BL

B正確；

D.從cd獲得初速度到二者穩(wěn)定運動，此過程系統(tǒng)產生的焦耳熱為

2

2=1-2根說-1'叫”1-2mvcd

解得

22

0=§加%

D錯誤。

故選BC。

11.4.00.53.540不均勻

【詳解】(1)口］⑵根據閉合電路的歐姆定律可得

E=U+Ir

解得

U=E-Ir

根據U-/圖像與縱軸交點表示電動勢，圖線斜率絕對值表示內阻，由題圖可知

E=4.0V,r=0.5Q

(2)②⑶電壓表達到滿偏

4=3V

時，設滑動變阻器R接入電路的阻值為此，根據閉合回路的歐姆定律可得

答案第5頁，共9頁

&&+&+/

解得

RQ=3.5。

[4]由平衡條件可得

kL=mg

代入數據，解得

m=40kg

[5]質量為m的物體，根據閉合回路的歐姆定律得

UE

mgRmgpr

kLkL

解得

U_mgRE

mgR+(用+r)kL

因為U和機不成正比，所以質量刻度是不均勻的。

12.TCBD/DB

【詳解】(1)③口]將紅、黑表筆分別插入插孔，筆尖相互接觸，調節(jié)歐姆調零旋鈕，

即部件T,使電表指針指向“0?！?。

(2)[2]歐姆調零后，用“xlO”擋測量另一電阻的阻值，發(fā)現指針偏轉角度很大，則說明該

電阻的阻值很小，選擇的檔擋過高，為測得更準確些，應當換用“xl”擋，重新歐姆調零后

進行測量，故選項AB錯誤，C正確。

故選C。

(3)[3]A.根據電流“紅進黑出”，則甲圖中用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓，

表筆接反了，選項A錯誤；

B.根據電流“紅進黑出”，乙圖用多用電表直流電流擋測量電路中的電流，表筆接法正確，

選項B正確；

CD.因黑表筆接內部電源的正極，可知丙圖中用的是多用電表電阻值測量二極管的正向電

阻，丁圖中用多用電表電阻擋測量的是二極管的反向電阻，選項C錯誤，D正確。

故選BD。

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

答案第6頁，共9頁

【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律得

E

-------=1.5A

Ro+r

導體棒受到的安培力

F=BZL=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=/Mgsin37°=0.24N

則摩擦力為

/=F-G1=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

tanO=芻生

mg

解得

B2=0.50T

2qBR2

14.(1)U=°；(2)B,=-B0

m5

【詳解】（1）當磁感應強度為綜時，離子恰好垂直邊界從GG1中點。射出，根據幾何關系

可知，圓周運動半徑

r=2R

由洛倫茲力提供向心力得

v2

qvB=m—

r

解得

答案第7頁，共9頁

IqB^R

V=

m

電場中，由動能定理得

12

qU=—mv

解得

u=2qB^