浙江省浙東北聯盟2024-2025學年高二上學期期中考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1浙東北聯盟（ZDB）2024/2025學年第一學期期中聯考高二年級物理學科試題一、選擇題1（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量在國際單位制中是基本物理量的是（）A.電流 B.電荷量 C.磁感應強度 D.磁通量【答案】A【解析】國際單位制中的7個基本物理量分別是：長度、質量、時間、熱力學溫度、電流、光強度和物質的量。故選A。2.下列說法正確的是（）A.磁感應強度是矢量，其單位是WbB.磁通量是矢量，其正負代表方向C.電感線圈的自感系數與電流的變化快慢有關D.金屬探測器是利用渦流工作的，而變壓器鐵芯用硅鋼片替代是為了減小渦流【答案】D【解析】A．磁感應強度是矢量，其單位是T，故A錯誤；B．磁通量是標量，其正負代表磁感線的貫穿方向，故B錯誤；C．電感線圈的自感系數由線圈本身決定，與電流的變化快慢無關，故C錯誤；D．金屬探測器是利用渦流工作的，而變壓器鐵芯用硅鋼片替代是為了減小渦流，故D正確。故選D。3.下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A.根據公式可知，金屬電阻率與導體的電阻成正比B.根據公式可知，該公式只能求純電阻電路的電流做功C.根據公式可知，電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多D.根據公式可知，電容與電容器所帶電荷成正比，與兩極板間的電壓成反比【答案】C【解析】A．電阻率是由導體本身的性質決定的，其大小與電阻無關，選項A錯誤；B．公式適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流所做功，選項B錯誤；C．根據公式可知，電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多，選項C正確；D．電容的公式采用的是比值定義法，電容大小與電量和電壓無關，選項D錯誤。故選C。4.列實驗現象，屬于電磁感應現象的是（）A.甲圖中，導線通電后其下方的小磁針發(fā)生偏轉B.乙圖中，開關閉合后通電導線在磁場中運動C.丙圖中，開關閉合后通電線圈在磁場中轉動D.丁圖中，金屬桿切割磁感線時，電流表指針偏轉【答案】D【解析】磁生電的現象叫作電磁感應。甲圖中的現象是通電導線產生磁場使小磁針發(fā)生偏轉，是電流的磁效應，乙圖和丙圖中的現象均為通電導線在磁場中受到安培力的現象，丁圖中的現象是電磁感應現象。故選D。5.磁貼紗窗的軟磁條的外部磁感線正面圖如圖所示，以下說法正確的是（）A.磁感線不是封閉的曲線，可以相交于一點B.軟磁條內部a位置應為N極C.磁感線與電場線一樣真實存在于空間之中D.軟磁條內部ab之間的磁感線方向應為a指向b【答案】D【解析】A．磁感應是閉合的曲線，不能交于一點。A錯誤；B．在磁鐵外部，磁感應是從北極到南極，所以軟磁條內部a位置應為S極。B錯誤；C．磁感線與電場線一樣都是假想的曲線。C錯誤；D．軟磁條內部ab之間的磁感線方向應為a指向b。D正確。故選D。6.如圖所示，在通有電流I的長直導線右側固定一矩形金屬線框abcd，線框與導線在同一平面內，且ad邊與導線平行。調節(jié)電流I使空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A.線框中產生的感應電流方向為a→b→c→d→aB.線框中產生的感應電流逐漸增大C.線框ad邊所受的安培力逐漸減小D.線框整體受到的安培力方向水平向右【答案】D【解析】A．根據楞次定律可知，線框中產生的感應電流方向為a→d→c→b→a，選項A錯誤；B．因各點的磁感應強度隨時間均勻增加，可知磁通量的變化率不變，產生的感應電動勢恒定，則線框中產生的感應電流不變，選項B錯誤；C．根據F=BIL，I和L不變，B均勻增加，可知線框ad邊所受的安培力逐漸增大，選項C錯誤；D．由左手定則，ad邊受安培力向右，bc受安培力向左，但是ad受安培力大于bc受的安培力，可知線框整體受到的安培力方向水平向右，選項D正確。7.如圖所示是雙量程電壓表的內部電路圖，當使用兩個端點時，量程為；當使用兩個端點時，量程為；已知表頭的內阻為，滿偏電流為，則電阻的值（）A. B.C. D.【答案】A【解析】當使用時，根據歐姆定律同理，當使用時，則有代入數據解得8.如圖是兩個有趣的實驗，第一個實驗叫“旋轉的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導電液體，例如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉起來，見圖甲。第二個實驗叫“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現彈簧不斷上下振動，見圖乙。下列說法正確的是（）A.圖甲中，如果從上往下看，液體旋轉方向為逆時針B.圖甲中，如果改變電流的方向，液體的旋轉方向不變C.圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動D.圖乙中，如果改變電流的方向，將觀察不到彈簧不斷上下振動【答案】A【解析】A．根據圖甲中電源的正負極判斷在液體中形成的電流方向為正極導線指向負極導線，磁場方向從下向上，根據左手定則可知，從上往下看，液體沿逆時針方向旋轉，A正確；B．如果改變電源的正負極，液體中電流的方向反向，磁感線方向不變，則安培力方向改變，所以液體的旋轉方向改變，B錯誤；C．圖乙中給裝置通電，彈簧中每一圈的電流方向相同，因為同向電流相互吸引，所以彈簧縮短，脫離水銀液面，彈簧中無電流，再次落下與水銀接觸，從而使彈簧上下振動；純酒精不導電，所以接通電源后，彈簧中無電流，不會上下振動，C錯誤；D．如果改變電流的方向，根據C選項分析可知依然可以觀察到彈簧不斷上下振動，D錯誤。故選A。9.如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁場區(qū)域寬度為，以磁場左邊界上的一點為坐標原點，建立軸。一邊長為的正方形金屬線框在外力作用下以速度勻速穿過勻強磁場。從線框的邊剛進磁場開始計時，線框中產生的感應電流i、線框的邊兩端的電壓、線框所受的安培力F、穿過線框的磁通量隨位移的變化圖像正確的是（規(guī)定逆時針電流方向為正，安培力方向向左為正）（）A. B. C. D.【答案】D【解析】A．線圈向右移動0-L進入磁場時產生的電動勢根據歐姆定律可得，線圈中的電流方向為逆時針，大小不變，線圈向右移動L-2L完全進入磁場時產生的電動勢0,電流為0;當線圈向右移動2L-3L出離磁場時產生的電動勢根據歐姆定律可得，線圈中的電流此時方向為順時針，大小也不變，A錯誤；B．同理可知，線圈向右移動0-L進入磁場時，線框的邊兩端的電壓線圈向右移動L-2L完全進入磁場時，線框的邊兩端的電壓當線圈向右移動2L-3L出離磁場時，線框的邊兩端的電壓B錯誤；C．線圈向右移動0-L進入磁場時，安培力方向向左，大小不變，線圈向右移動L-2L完全進入磁場時，安培力為零，當線圈向右移動2L-3L出離磁場時，安培力方向向左，大小不變，C錯誤；D．線圈向右移動0-L進入磁場時，磁通量線圈向右移動L-2L完全進入磁場時，磁通量當線圈向右移動2L-3L出離磁場時，磁通量D正確。故選D。10.某學校正創(chuàng)建綠色校園，如圖1為新裝的一批節(jié)能路燈，電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變，如圖2為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為，內阻為，為光敏電阻（光照強度減小時，其電阻值增大）。光照強度減小時，（）A.路端電壓變小 B.電源的總功率不變C.電阻的消耗功率變小 D.燈變暗、燈變亮【答案】C【解析】A．光照強度減小時光敏電阻的阻值增大，外電路的總阻值變大，根據閉合電路的歐姆定律可知干路電流減小，又因為可知，路端電壓增大，A錯誤；B．根據上述分析，結合功率可知電源的總功率減小，B錯誤；CD．由于路端電壓增大，故A燈所在支路的電流增大，故A燈變亮，結合上述分析可知，干路電流減小，A燈所在支路電流增大，所以所在支路的電流減小，根據可知，的消耗功率變小，此時B燈兩端的電壓增大，故B燈變亮，C正確，D錯誤。故選C。11.圖甲和圖乙是演示自感現象的兩個電路圖，和為電感線圈，、、是三個完全相同的燈泡．實驗時，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同下列說法正確的是()A.圖甲中，與電阻值相同B.圖甲中，閉合，電路穩(wěn)定后，中電流小于中電流C.圖乙中，變阻器R的電阻值小于的電阻值D.圖乙中，閉合瞬間，中電流與變阻器R中電流相等【答案】B【解析】根據“演示自感現象”可知，本題考查通電自感和斷電自感，根據當通過線圈本身的電流變化時，線圈中會產生自感現象，這是一種特殊的電磁感應現象，可運用楞次定律分析自感電動勢對電流的影響.A、圖甲中，斷開的瞬間，燈突然閃亮，是因為電路穩(wěn)定時，的電流大于的電流，可知的電阻小于的電阻，故A錯誤；B、圖甲中，閉合，電路穩(wěn)定后，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，說明燈泡中的電流小于線圈中的電流，故B正確；C、圖乙中，因為要觀察兩只燈泡發(fā)光的亮度變化，兩個支路的總電阻相同，因兩個燈泡電阻相同，所以變阻器R與的電阻值相同，故C錯誤；D、圖乙中，閉合瞬間，對電流由阻礙作用，所以中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤.12.如圖是某海灣風力發(fā)電場。每臺風力發(fā)電機的葉片轉動時可形成半徑為r的圓面，當地風向可視為與葉片轉動的圓面垂直，發(fā)電機將此圓面內氣流動能轉化為輸出電能的效率為。風速在范圍內，可視為不變。已知風速時每臺發(fā)電機輸出電功率為1000kW，空氣的密度為，則（）A.單位時間內經過每臺發(fā)電機葉片圓面的氣流動能為B.當風速為時每臺發(fā)電機的輸出電功率約為2370kWC.每臺發(fā)電機葉片轉動時形成的圓面半徑r約為10mD.若每年有風速在，則每臺發(fā)電機年發(fā)電量至少為【答案】B【解析】A．單位時間內氣流沖擊發(fā)電機葉片的體積為這些氣體的質量氣流的動能為故A錯誤；B．氣流的動能轉化的電能為則每秒輸出電功率可得輸出功率與成正比，風速時每臺發(fā)電機輸出電功率為1000kW，則可知當風速為20m/s時每臺發(fā)電機的輸出電功率約為故B正確；C．由于氣流動能轉化為輸出電能的效率為未知，故每臺發(fā)電機葉片轉動時形成的圓面半徑r無法求出，故C錯誤；D．可得輸出功率與成正比，則若每年有4000h風速在，則每臺發(fā)電機年發(fā)電量至少為故D錯誤；故選B。13.利用霍爾元件可以進行微小位移的測量。如圖所示，在兩塊磁感應強度相同、同極相對放置的磁體縫隙中放入某種金屬材料制成的霍爾元件，當霍爾元件處于中間位置時，磁感應強度B為0，霍爾電壓UH為0，將該點作為位移的零點，以水平向右為正方向。當霍爾元件通以大小不變的電流I，并沿著±z方向移動時，則有霍爾電壓輸出，從而實現微小位移的測量。下列說法正確的是（）A.若僅增加電流I的大小，霍爾電壓減小B.當霍爾元件向+z方向移動時，UMN小于零C.若僅增加霍爾元件z軸方向的厚度，霍爾電壓增大D.該霍爾元件可以實現把微小位移量轉換為磁學量輸出【答案】B【解析】B．當霍爾元件向+z方向移動時，磁場方向水平向左。根據左手定則，電子向M側面偏轉，M表面帶負電，N表面帶正電，所以N表面的電勢高，則UMN小于零，故B正確；ACD．設載流子的電荷量為q，沿電流方向定向運動的平均速度為v，單位體積內自由移動的載流子數為n，導體板橫截面積為S，霍爾元件沿z軸厚度為a，霍爾元件上下寬度為b，電流微觀表達式I=nqSv=nqabv當達到穩(wěn)定狀態(tài)時，洛倫茲力與電場力平衡，根據平衡條件得聯立可得可知，UH與B、I成正比，而B與z軸的位置有關，故UH與坐標z是有關的；在z＜0區(qū)域（霍爾元件距離左側的N極較近），所處的B方向沿z軸正方向，在z＞0區(qū)域（霍爾元件距離右側的N極較近），所處的B方向沿z軸負方向，用左手定則可判斷載流子偏轉方向相反，則霍爾電壓符號相反，即該傳感器是將位移量轉化為電壓且隨著位置在中心點的左右不同輸出電壓正負不同，由此可知若僅增加電流I的大小，霍爾電壓不一定減小，若僅增加霍爾元件z軸方向的厚度，霍爾電壓變小，故ACD錯誤。故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）14.如圖所示，關于帶電粒子（不計重力）在以下四種器件中的運動，下列說法正確的是（）A.甲圖中，僅增大加速電壓，粒子離開加速器時的動能會增加。B.乙圖中，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大C.丙圖中，A極板是磁流體發(fā)電機的負極D.丁圖中，帶負電的粒子從左側射入，若速度，將向下極板偏轉【答案】BC【解析】A．甲圖中，根據可得最大動能可知粒子離開加速器時的動能與加速電壓無關，選項A錯誤；B．乙圖中，所有粒子通過粒子速度選擇器后速度相同，粒子打在膠片上位置越靠近狹縫P，則在磁場中運動的軌道半徑越小，由可得可知粒子的比荷越大，選項B正確；C．丙圖中，由左手定則可知，正離子向下偏轉，負離子向上偏轉，即A極板是磁流體發(fā)電機的負極，選項C正確；D．丁圖中，帶負電的粒子從左側射入，受向上的電場力和向下的洛倫茲力，若速度即則粒子將向上極板偏轉，選項D錯誤。故選BC。15.如圖所示，abcd為水平放置的平行“C”形光滑金屬導軌，間距為l。導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置，與導軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好）。則（）A.電路中感應電動勢的大小為BlvB.電路中感應電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿的熱功率為【答案】AC【解析】A．金屬桿切割磁感線有效長度為l，由法拉第電磁感應定律可知電路中感應電動勢的大小為A正確；B．電路中電阻為由閉合電路歐姆定律可得感應電流的大小為B錯誤；C．金屬桿所受安培力的大小為C正確；D．金屬桿的熱功率為D錯誤。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.某同學設計了如圖所示的電路進行實驗探究，其中為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲，其橫截面積為是阻值為的定值電阻。正確接線后，閉合開關，調節(jié)滑片，記錄電壓表示數、電流表示數以及對應的長度。通過調節(jié)滑片，記錄多組的值。（1）實驗室提供“”雙量程電流表，該同學選用擋。實驗過程中，測得某次電流表的示數如圖甲所示，電流大小為______；（2）根據實驗數據繪出的圖像如圖乙所示，由圖可得電池的電動勢______，內阻______。（結果均保留兩位有效數字）（3）根據實驗數據可進一步繪出圖像如圖丙所示，根據圖像可得電阻絲的電阻率______；圖丙中所作圖線與縱軸交點意義指的是______。【答案】（1）0.30（2）1.50.60（3）電流表電阻為【解析】（1）[1]在本實驗中該同學選用0.6A擋，則分度值為0.02A，由圖乙可知此時電流大小為0.30A。（2）[1][2]根據閉合電路歐姆定律可得可得可知圖像的縱軸截距等于電動勢，則有圖像的斜率絕對值為解得內阻為（3）[1][2]根據歐姆定律可得可知圖像的斜率為可得電阻絲的電阻率為可知圖像的縱軸截距為該截距表示當接入滑動變阻器的阻值為零時的電阻，即電流表內阻為0.3。17.在用多用電表歐姆擋測電阻時，將旋轉到電阻擋“”的位置，正確操作后，將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現指針偏轉角度過大。為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按______的順序進行操作，再完成讀數測量。A．將旋轉到電阻擋““”的位置B．將旋轉到電阻擋““”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動部件，進行歐姆調零【答案】BDC【解析】選擇“”的倍率測電阻指針偏轉角度過大，說明所選擇的倍率過大，應該選擇較小的倍率，即“”倍率，所以先將旋轉到電阻擋“”的位置，然后將兩表筆短接，進行歐姆調零，最后再去測電阻。故選BCD，正確順序為BDC。18.現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示連接，下列說法中正確的是()A.開關閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉B.線圈A插入線圈B中后，開關閉合或斷開瞬間電流計指針均不會偏轉C.開關閉合后，滑動變阻器滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度D.開關閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉【答案】A【解析】A．電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而電流計指針偏轉，選項A正確；B．線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間，線圈B的磁通量會發(fā)生變化，電流計指針會偏轉，選項B錯誤；CD．電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動，都會導致線圈A的電流發(fā)生變化，線圈B的磁通量變化，電流計指針都會發(fā)生偏轉，選項CD錯誤。故選A。19.如圖所示，電阻可忽略不計，相距為的兩平行金屬導軌，固定在傾角的斜面上，導軌上端接有電動勢、內阻的直流電源?？臻g分布著磁感應強度大小、方向垂直于斜面向上的勻強磁場。現把一個質量的導體棒垂直放在金屬導軌上，導體棒恰好保持靜止。已知導體棒接入電路的電阻，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度。（1）求導體棒受到的安培力的大小和方向；（2）求導體棒與金屬導軌間的動摩擦因數。【答案】（1），方向：沿斜面向上（2）【解析】（1）根據閉合電路歐姆定律導體棒中電流方向由b向a，導體棒所受的安培力為方向沿斜面向上。（2）由于故導體棒所受摩擦力沿斜面向下，根據受力平衡，得又聯立求得20.如圖甲所示，為一電動機，當滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數隨電流表讀數的變化情況如圖乙中的圖線①、②所示。已知電流表讀數在以下時，電動機沒有發(fā)生轉動。不考慮電表阻值和溫度對電路的影響，求：（1）電動機的電阻；（2）電源的電動勢和內阻；（3）滑動變阻器的滑片滑到最左端時，電動機的輸出功率和電源的效率。【答案】（1）4Ω（2）3.6V，2Ω（3）0.54W，83.3%【解析】（1）電流表讀數在以下時，電動機沒有發(fā)生轉動，可知電動機的內阻（2）由圖像②可知當U=3.4V，I=0.1A；當U=3.0V，I=0.3A；由閉合電路的歐姆定律E=U+Ir可知解得（3）滑動變阻器的滑片滑到最左端時，電動機兩端電壓為U=3.0V，電流為I=0.3A，可知電動機輸出功率電源效率21.如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定在水平面內，導軌間距L=1.0m，左端連接阻值R=4.0Ω的電阻，勻強磁場磁感應強度B=0.5T方向豎直向下。質量m=0.2kg、長度L=1.0m、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導軌上，向右運動并與導軌始終保持垂直且接觸良好，從t=0時刻開始對桿施加一平行于導軌方向的外力F，桿運動的v