黑龍江省哈爾濱市尚志中學、五常中學、阿城中學、賓縣中學、雙城中學多校聯(lián)考2024-2025學年高二（上）期末物理試卷【含解析】

第=page11頁，共=sectionpages1313頁黑龍江省哈爾濱市尚志中學、五常中學、阿城中學、賓縣中學、雙城中學多校聯(lián)考2024-2025學年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列關(guān)于電荷及電場強度的說法正確是(

)A.電荷量很小的電荷就是元電荷

B.勻強電場中電場強度處處相同，任何電荷在其中受力都相同

C.相互作用的兩個電荷，不論它們的電荷量是否相等，它們之間相互作用的庫侖力大小一定相等

D.電場中某點的電場強度方向即為試探電荷在該點的受力方向2.如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.6T，矩形線圈abcd的面積S=0.4m2，B與S垂直，線圈一半在磁場中，則當線圈從圖示位置繞ad邊逆時針轉(zhuǎn)過60°時，下列說法正確的是(

)A.穿過線圈的磁通量為0.2Wb

B.此過程中磁通量的改變量為0.24Wb

C.線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過30°時，繞圈平面與磁感線垂直

D.線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過30°時，穿過線圈的磁通量為3.通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s。電阻兩端電壓的有效值為(

)A.12V

B.410V

C.15V4.串聯(lián)電路在生活中的應(yīng)用非常廣泛，汽車中的各個電器設(shè)備，如車燈、音響、空調(diào)等，都是通過串聯(lián)電路連接到車輛的電源上的。如圖甲所示的純電阻電路模型中，兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)接在輸出電壓U=24V的恒壓電源上，圖乙是定值電阻R1、R2的U-IA.R2的阻值為1kΩ

B.R1兩端電壓U1為4V

C.R2兩端的電功率為1.6W

D.若用另一阻值為5kΩ的定值電阻R3并聯(lián)在5.如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則(

)

A.在電路甲中，斷開S后，A將立即熄滅

B.在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗

C.在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗

D.在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗6.電容器是現(xiàn)代電子產(chǎn)品不可或缺的重要組成部分，近年來，我國無線充專用MICC研發(fā)獲得重大突破，NPO電容實現(xiàn)國產(chǎn)，NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。如圖所示為質(zhì)子加速器的模型，真空中的平行金屬板A、B間的電壓為2U，金屬板C、D間的電壓為3U，平行金屬板C、D之間的距離為d、金屬板長也為d。質(zhì)子源發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子，質(zhì)子從A板上的小孔進入(不計初速度)平行板A、B的電場，經(jīng)加速后從B板上的小孔穿出，勻速運動一段距離后以平行于金屬板C、D方向的初速度v0(大小未知)進入板間，若CD之間不加偏轉(zhuǎn)電壓，質(zhì)子直接打在豎直平板上的O點。加偏轉(zhuǎn)電壓后，質(zhì)子射出平行金屬板C、D并恰好擊中距離平行金屬板右端d2處豎直平板上的M點。平行金屬板A、B和C、D之間的電場均可視為勻強電場，質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的相互作用力均可忽略，則下列分析正確的是A.質(zhì)子從B板上的小孔穿出時的速度v0大小為2qUm

B.質(zhì)子射出金屬板C、D間時速度的偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ為33

C.質(zhì)子垂直于金屬板D方向的位移y的大小為37.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的虛線右側(cè)有垂直于紙面向外的勻強磁場，一個等腰直角三角形金屬線框(重力不計)在水平向右的拉力作用下勻速進入磁場區(qū)域，已知三角形平面始終與磁場方向垂直，三角形一直角邊與磁場左邊界垂直。則關(guān)于回路中的電流I、水平拉力F隨時間t變化的圖像中正確的是(

)A. B.

C. D.二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示的直流電路中，電壓表V1和電壓表V2是由完全相同的靈敏電流計改裝而成，已知V1、V2的最大測量值分別為15V、3V，改裝后電壓表V1的總電阻為RV1，若A.兩電表的示數(shù)始終相等

B.兩電表的內(nèi)阻之比為5：1

C.定值電阻R1兩端的電壓與V1表示數(shù)的比值為16：3

D.定值電阻R1兩端的電功率與R29.如圖所示，一固定光滑絕緣半圓弧槽C處于豎直向下的勻強磁場B中，槽內(nèi)放有質(zhì)量不變、電流方向垂直紙面向外的通電導體棒靜止于A位置，已知D位置為圓弧槽最低點.現(xiàn)使導體棒的電流緩慢增加時，下列說法正確的是(

)

A.導體棒受的安培力方向緩慢改變

B.導體棒將向圓弧槽最低點D移動

C.導體棒對圓弧槽的壓力增加

D.導體棒所受的安培力與圓弧槽對導體棒的支持力的合力不變10.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子以不同初速度(不計重力)被加速電場加速后，進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2，平板S下方有磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是(

)A.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外

B.進入B0磁場的粒子，在該磁場中運動時間均相等

C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于EB

D.粒子打在膠片上的位置越遠離狹縫三、填空題：本大題共2小題，共6分。11.一個面積S=4×10-2m2、匝數(shù)n=100匝的線圈放在勻強磁場中，磁場方向垂直線圈面，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖所示，由圖可知，在開始2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于______Wb，在開始2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于______Wb/s，在開始2s12.如圖所示，交流發(fā)電機的矩形線圈abcd中，ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝數(shù)n=100匝，線圈電阻r=1Ω，外電阻R=4Ω。線圈在磁感應(yīng)強度B=0.05T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=10rad/s，則產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為______V，從圖示位置起，轉(zhuǎn)過90°過程中，通過線圈截面的電荷量為______C。四、實驗題：本大題共1小題，共10分。13.某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，步驟如下：

(1)用游標為20分度的游標卡尺測量圓柱體長度如圖甲所示，可知其長度為L=______cm。

(2)用螺旋測微器測量圓柱體的直徑如圖乙所示，可知其直徑為d=______mm。

(3)請幫助該同學將本次實驗的電路圖畫在方框中。

(4)將圓柱體接入設(shè)計好的電路中，電流表、電壓表的示數(shù)分別如圖丙、丁所示，已知電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V，則電流表的示數(shù)為______A，電壓表的示數(shù)為______V。

(5)根據(jù)以上步驟：若圓柱體的有效長度為L，直徑為d，兩端的電壓為U，通過它的電流為I，可以得到圓柱體的電阻率ρ=______(用題中所給的物理量符號表示)五、計算題：本大題共3小題，共38分。14.如圖所示為遠距離輸電示意圖，其中變壓器為理想變壓器，水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW，發(fā)電機的電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制為5kW(即用戶得到的功率為95kW)。

(1)求輸電線上的電流I2；

(2)求降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比。

15.如圖，水平平行光滑金屬導軌寬為L，導體棒PQ從圖中位置開始以速度v沿導軌水平向右勻速通過一正方形abcd磁場區(qū)域。ac垂直于導軌且平行于導體棒，ac左側(cè)的磁感應(yīng)強度為B，ac右側(cè)的磁感應(yīng)強度為2B且方向相反，定值電阻阻值為R，導軌和金屬棒的電阻均不計。求：

(1)當t=7L8v時，流過電阻R瞬時電流的大小及方向；

(2)導體棒從b運動到d過程中電路平均電動勢的大小。16.如圖所示，絕緣光滑軌道ABCD豎直放在與水平方向成θ=45°的勻強電場中，其中BCD部分是半徑為R=2m的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓平滑相切，現(xiàn)把一質(zhì)量為m=0.5kg、電荷量為q=1C的小球(大小忽略不計)，放在水平面上A點由靜止開始釋放，小球能沿ABCD軌道通過半圓軌道最高點D，且落地時恰好落在B點，重力加速度g=10N/kg。求：

(1)電場強度E的大?。?/p>

(2)小球過D點時的速度大??；

(3)軌道起點A距B點的距離L的大小。

答案和解析1.C

【解析】A、實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量，即電子所帶的電荷量叫做元電荷，故A錯誤；

B、電場強度處處相同的電場叫勻強電場，根據(jù)F=qE可知，帶電荷量不同的電荷所受的電場力并不相同，故B錯誤；

C、兩個點電荷之間的庫侖力是一對相互作用力，則不論它們的電荷量是否相等，它們之間相互作用的庫侖力大小一定相等的，故C正確；

D、電場中某點的電場強度方向與正試探電荷在該點的受力方向相同，與負試探電荷在該點的受力方向相反，故D錯誤。

故選：C。

2.D

【解析】A.當線圈從圖示位置繞ad邊逆時針轉(zhuǎn)過60°時，穿過線圈的磁通量為Φ=BScos60°=0.6×0.2×12Wb=0.12Wb，故A錯誤；

B.當線圈處于圖示位置時，線圈一半在磁場中，穿過線圈的磁通量為Φ0=B?S2=0.6×0.42Wb=0.12Wb，所以線圈轉(zhuǎn)過60°時磁通量的改變量為ΔΦ=Φ-Φ0【解析】由有效值的定義可得：I12Rt1+I22Rt2=U2RT，【解析】A.由

U-I

圖可知R1=204×10-3Ω=5000Ω=5kΩ，R2=404×10-3Ω=10000Ω=10kΩ，故A錯誤；

B.兩電阻串聯(lián)，電流相等，則有U1R1=U2R2，又U1+U2=U，聯(lián)立解得U2=16V，U1=8V，故B錯誤；

【解析】AD、在電路甲中流過線圈L的電流與流過燈泡的電流是相等的，斷開S，由于線圈阻礙電流變小，導致燈泡A將逐漸變暗，故AD錯誤；

BC、在電路乙中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以電路中的電流穩(wěn)定時通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開S時，線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，此時線圈與燈泡A以及電阻R組成自感回路，電流從開始時流過線圈的電流開始變小，導致A先變得更亮，然后逐漸變暗。故B錯誤，C正確。

故選：C。

6.D

【解析】A.質(zhì)子在平行金屬板A、B間做加速運動，由動能定理有2qU=12mv02，解得v0=2qUm，故A錯誤；

B.質(zhì)子在平行金屬板C、D間做類平拋運動，平行于金屬板方向上有d=v0t，垂直于板面方向a=3qUmd，vy=at，tanθ=vyv0，聯(lián)立解得tanθ=34，故B錯誤；

C.【解析】設(shè)線框做勻速直線運動的速度大小為v，設(shè)線框的電阻為R，設(shè)線框切割磁感線的有效長度為L

AB、線框做勻速直線運動，時間t內(nèi)線框的位移大小x=vt，

線框是等腰直角三角形，經(jīng)時間t線框切割磁感線的有效長度L=x=vt

線框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=Bv2t

由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流I=ER=Bv2R×t，故AB錯誤；

CD、線框受到的安培力F安培=BIL=B【解析】A.電壓表由電流表和定值電阻串聯(lián)而成，即流過V1、V2表的電流始終相等，因此V1、V2的指針偏角總是相等的，但由于兩表的量程不同，因此兩表的讀數(shù)不同，故A錯誤；

B.根據(jù)題意可知V1、V2兩表的量程比為15：3，它們允許通過的最大電流相等，根據(jù)U=IR可知，V1表的內(nèi)阻與V2表的內(nèi)阻之比為

15：3=5：1，故B正確；

C.由題意R1=R2=RV1，假設(shè)V1表的讀數(shù)為15U0，則V2表的示數(shù)為3U0，則定值電阻R2兩端的電壓為15U0，由并聯(lián)電路的特點可知，定值電阻R1兩端的電壓為33U0，則定值電阻R1兩端的電壓與V1表示數(shù)的比值為11：【解析】A、增大電流，只增大安培力的大小，但不改變方向，故A錯誤；

B、導體棒受三力處于靜止狀態(tài)如圖所示，由平衡條件有：水平方向，BIL=FNsinθ，豎直方向，mg=FNcosθ，聯(lián)立可得：BIL=mgtanθ，當電流I增大時，θ增大，導體棒向右稍微移動一點，故B錯誤；

C、由上一問豎直方向的的平衡方程可知：FN=mgcosθ，當θ增大時，F(xiàn)N10.ACD

【解析】A.根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電，則在速度選擇器中電場力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則知，磁場方向垂直紙面向外，故A正確；

B.進入B0磁場的粒子速度相同，根據(jù)T=2πmqB0可知，周期不一定相同，則在該磁場中運動時間不一定相等，故B錯誤；

C.能通過狹縫P的帶電粒子，在過速度選擇器時做直線運動，則qE=qvB

解得v=EB，故C正確；

D.進入偏轉(zhuǎn)電場后，則

qvB0=mv2r

解得

r=mvqB0=【解析】開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為△Φ=△B?S=(-2-2)×4×10-2Wb=-0.16Wb，負號表示方向；

在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率△Φ△t【解析】峰值表達式為：E=nBSω，其中S=lablbc，解得：E=7.5V；

從圖示位置起，轉(zhuǎn)過90°過程中，平均電動勢為：E-=n×ΔΦΔt，電流的定義式為：I-=qΔt，由歐姆定律：I-=E-R+r，解得：【解析】(1)游標卡尺的精確度為0.05mm，圓柱體的長度為L=5cm+0.05×3mm=5.015cm

(2)螺旋測微器的精確度為0.01mm，圓柱體的直徑為d=4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm

(3)如圖

(4)電流表的量程為0-0.6A，最小分度值為0.02A，則電流表的示數(shù)為0.34A，電壓表的量程為0-3V，最小分度值為0.1V，電壓表的示數(shù)為1.20V

(5)根據(jù)歐