精品解析：广西柳州市柳州高级中学2024-2025学年高二上学期段考物理试卷

2024~2025学年度上学期2023级段考 物理试题 满分：100分　考试时间：75分钟 一、选择题（本大题有10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0） 1. 在下列四个选项中，正确标明了带正电粒子所受洛伦兹力F方向的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据左手定则可知，图中洛伦兹力方向应该垂直纸面向里，故A错误； B．根据左手定则可知，图中洛伦兹力方向应该是垂直纸面向外，故B错误； C．根据左手定则可知，图中洛伦兹力方向应该竖直向下，故C错误； D．根据左手定则可知，图中洛伦兹力方向应该竖直向上，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流。在纸面上距a，b等远处有一点，若点合磁感应强度的方向水平向左，则导线a，b中的电流方向是（　　） A. a中向纸里，b中向纸外 B. a中向纸外，b中向纸里 C. a，b中均向纸外 D. a，b中均向纸里 【答案】A 【解析】 【详解】A．若a中向纸里，b中向纸外，根据安培定则判断可知，a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线向下，如图所示 b在P处产生的磁场Bb方向，根据平行四边形定则进行合成，则得P点的磁感应强度方向水平向左，故A正确； B．若a中向纸外，b中向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向水平向右，故B错误； C．若a、b中均向纸外，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向上，故C错误； D．若a、b中均向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向下，故D错误。 故选A。 3. 关于地磁场，下列叙述正确的是（　　） A. 地球的地磁两极和地理两极重合 B. 地磁的N极在地理的北极附近 C. 柳州上空地磁场竖直分量方向向上 D. 柳州上空地磁场竖直分量方向向下 【答案】D 【解析】 【详解】AB．地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，故AB错误； CD．根据地磁场的分布特点可知，柳州上空地磁场竖直分量方向向下，故C错误，D正确。 故选D。 4. 下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　） A. 不管测量电压、电流或者电阻，红表笔电势都高于黑表笔的电势 B. 测量阻值不同的电阻时，都必须重新欧姆调零 C. 测量电路中的某个电阻时，应该把该电阻与电路断开 D. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将倍率调大，重新欧姆调零后测量 【答案】C 【解析】 【详解】A．测量电压、电流时，红表笔接电源正极，黑表笔接电源负极，红表笔电势高于黑表笔电势，测量电阻时，红表笔接电源负极，黑表笔接电源正极，红表笔电势低于黑表笔电势，故A错误； B．测量阻值不同的电阻时，若换挡，则必须重新进行欧姆调零，不换挡，则不需要进行欧姆调零，故B错误； C．利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，故电阻不能在通路时测试，应该把该电阻与电路断开，故C正确； D．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将倍率调小，重新欧姆调零后测量，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】导体棒在磁场中，故安培力为 故选D。 6. 如图所示，在直角梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，BC=CD=2AB=2L。高为2L、宽为L的矩形金属闭合线圈由图中位置以向右的恒定速度匀速通过磁场区域，其长边始终与 CD 平行。以线圈中逆时针方向为电流正方向，线圈在通过磁场过程中电流随时间变化的关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】线圈进入磁场过程中磁通量向里增加，根据楞次定律可得电流方向为逆时针(为正)。在线圈左边没有进入磁场过程中，有效切割长度逐渐增大，根据可知感应电流逐渐增大； 当线圈左边进入磁场后，右边没有离开磁场前，有效切割长度不变，则感应电流不变； 当线圈右边离开磁场后，线圈内的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针(负值)，且有效切割长度逐渐增大，感应电流逐渐增大。 故选C。 7. 水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以速度v0垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒运动过程中安培力做的功转换为电路的电能 B. 导体棒在导轨上运动的最大距离为 C. 整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为 D. 整个过程中，导体棒的平均速度大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体棒向右运动过程中一直受到向左的安培力作用，即安培力一直做负功，即导体棒运动过程中克服安培力做的功转换为电路的电能，最终转化为回路中的焦耳热，故A错误； B．由动量定理可知 联立解得 故B正确； C．导体棒也有电阻且与左端所接电阻的阻值相等，故电阻R上产生的焦耳热应该为，故C错误； D．根据 可知，导体棒做的是加速度逐渐减小的减速运动，故其平均速度将小于做匀减速运动的平均速度，即小于，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S瞬间，流过B灯的电流方向向左 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S瞬间，B灯瞬间变亮，而A灯由于与线圈串联，逐渐变亮，达到稳定后，两灯一样亮，故A错误，B正确； CD．断开开关瞬间，A、B灯逐渐熄灭，流过B灯的电流方向与原来电流方向相反，即流过B灯的电流方向向左，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，空间存在沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知一带电微粒从静止开始自A点沿竖直平面中的曲线ACB运动，到达B点时速度恰好为零，其中C点是运动的最低点，则以下说法中正确的是（　　） A. 这微粒可能是负电荷 B. A点和B点位于同一高度 C. 微粒在C点时速度最大 D. 微粒到达B点后，将沿原曲线返回A点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从静止开始自A点沿竖直平面中的曲线ACB运动，根据左手定则可知粒子带正电，故A错误； B．因为洛伦兹力不做功，只有重力做功，A、B两点速度都为零，根据动能定理可知， A、B位于同一高度，故B正确； C．C点是最低点，从A到C运动过程中重力做正功最大，则粒子在C点时速度最大，故C正确； D．到达B点时速度为零，将重复刚才的运动，向右运动，不会返回，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，a、b、c为三个被悬挂起的小金属圆环线圈，其中a位于螺线管左侧附近，b位于螺线管右侧附近，c位于螺线管中央的正上方，螺线管与电阻、电源以及开关串联组成一电路，当开关S闭合瞬间，忽略三环中感应电流之间的相互作用力，则a、b、c小金属圆环线圈（不考虑形变）的运动情况是（　　） A. 如果电源左边是正极，a向左摆动，b向左摆动，c向左摆动 B. 如果电源左边是负极，a向右摆动，b向右摆动，c向右摆动 C. 如果电源左边是正极，从左边看，a、b的电流方向均是逆时针，c的电流方向是顺时针 D. 无论电源正极在左边还是右边，a向左摆动，b向右摆动，c不动 【答案】CD 【解析】 【详解】ABD．当开关S闭合瞬间，穿过线圈的磁通量增大，根据“来拒去留”可知，无论电源正极在左边还是右边，a向左摆动，b向右摆动，c不动，故AB错误，D正确； C．如果电源左边是正极，a处磁场方向向右，b处磁场方向向右，c处磁场方向向左，根据楞次定律，从左边看，a、b的电流方向均是逆时针，c的电流方向是顺时针，故C正确。 故选CD。 二、非选择题：本答题共5小题，共54分。 11. 某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用电压表（内阻约50kΩ）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得该电池的电动势E=________V，内阻r=________kΩ。（结果均保留两位有效数字）；该实验的主要误差来自于________；该实验测量得到的电动势________实际的电动势（填“大于”、“等于”或者“小于”）。 【答案】 ①. 1.0 ②. 3.3 ③. 电压表分流 ④. 小于 【解析】 【详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 所以 结合图像可得 [3]该实验的主要误差来自于电压表分流； [4]根据等效电源法可知 所以电动势的测量值偏小，内阻的测量值偏小。 12. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm； （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端； （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 【答案】（1）2.450 （2）1 （3）1.91 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为 【小问2详解】 由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端； 【小问3详解】 根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有 【小问4详解】 根据电阻定律 可得 两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知 13. 如图所示，PP'和QQ'是两根互相平行的粗糙固定导轨，左端接电源。质量为m、长度为L的导体棒MN垂直导轨放置，静止在水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于MN电流方向且与导轨平面成θ角斜向左下，重力加速度为g，求： （1）棒MN所受支持力的大小： （2）棒MN所受摩擦力的大小和方向。 【答案】（1） （2），方向水平向左 【解析】 【小问1详解】 对MN受力分析如图所示 导体棒MN受到的安培力 对导体棒MN，由平衡条件得 解得支持力 【小问2详解】 水平方向上有 解得摩擦力 方向水平向左。 14. 如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两固定导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止（t=0）开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为g，求： （1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆运动时的受力示意图； （2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值vm； （3）设某时刻ab杆的速度为v，求此时安培力的功率和整个电路的电功率； （4）经时间t，ab杆的速度为v1，求开始到时间t过程中通过ab杆的电荷量q。 【答案】（1） （2） （3）， （4） 【解析】 【小问1详解】 略 【小问2详解】 对ab杆，由牛顿第二定律得 当a=0时，ab杆的速度达到最大，根据 解得 【小问3详解】 当ab杆速度为v时，根据 解得 根据 可得 【小问4详解】 对ab杆沿斜面方向列动量定理，以沿水平向下为正方向，则 解得 15. 如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为6m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个金属长方形HIJK，已知长为2L，宽为L，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等，且HI与导轨平行。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属长方形的可能形变，金属棒、金属长边形均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求： （1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； （2）金属长方形刚开始运动时的加速度大小； （3）运动过程金属棒始终不与金属长方形接触，求开始到稳定过程中金属长方形产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，对金属棒ab由静止释放到刚越过MP过程中，由动能定理有 解得 则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为 【小问2详解】 根据题意可知，金属四边形在导轨间两段金属丝并联接入电路中，轨道外侧的金属丝被短路，由几何关系可得 可知，整个回路的总电阻为 ab刚越过MP时，通过ab的感应电流为 对金属四边形由牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 根据题意，结合上述分析可知，金属四边形和金属棒ab所受的安培力等大反向，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒得 由串并联知识得金属四边形产生的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度上学期2023级段考 物理试题 满分：100分　考试时间：75分钟 一、选择题（本大题有10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0） 1. 在下列四个选项中，正确标明了带正电粒子所受洛伦兹力F方向的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流。在纸面上距a，b等远处有一点，若点合磁感应强度的方向水平向左，则导线a，b中的电流方向是（　　） A. a中向纸里，b中向纸外 B. a中向纸外，b中向纸里 C. a，b中均向纸外 D. a，b中均向纸里 3. 关于地磁场，下列叙述正确的是（　　） A. 地球的地磁两极和地理两极重合 B. 地磁的N极在地理的北极附近 C. 柳州上空地磁场竖直分量方向向上 D. 柳州上空地磁场竖直分量方向向下 4. 下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　） A. 不管测量电压、电流或者电阻，红表笔电势都高于黑表笔的电势 B. 测量阻值不同的电阻时，都必须重新欧姆调零 C. 测量电路中的某个电阻时，应该把该电阻与电路断开 D. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将倍率调大，重新欧姆调零后测量 5. 如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( ) A. B. C. D. 6. 如图所示，在直角梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，BC=CD=2AB=2L。高为2L、宽为L的矩形金属闭合线圈由图中位置以向右的恒定速度匀速通过磁场区域，其长边始终与 CD 平行。以线圈中逆时针方向为电流正方向，线圈在通过磁场过程中电流随时间变化的关系为（　　） A. B. C. D. 7. 水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以速度v0垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒运动过程中安培力做的功转换为电路的电能 B. 导体棒在导轨上运动的最大距离为 C. 整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为 D. 整个过程中，导体棒的平均速度大于 8. 如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S瞬间，流过B灯的电流方向向左 9. 如图所示，空间存在沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知一带电微粒从静止开始自A点沿竖直平面中的曲线ACB运动，到达B点时速度恰好为零，其中C点是运动的最低点，则以下说法中正确的是（　　） A. 这微粒可能是负电荷 B. A点和B点位于同一高度 C. 微粒在C点时速度最大 D. 微粒到达B点后，将沿原曲线返回A点 10. 如图所示，a、b、c为三个被悬挂起的小金属圆环线圈，其中a位于螺线管左侧附近，b位于螺线管右侧附近，c位于螺线管中央的正上方，螺线管与电阻、电源以及开关串联组成一电路，当开关S闭合瞬间，忽略三环中感应电流之间的相互作用力，则a、b、c小金属圆环线圈（不考虑形变）的运动情况是（　　） A. 如果电源左边是正极，a向左摆动，b向左摆动，c向左摆动 B. 如果电源左边是负极，a向右摆动，b向右摆动，c向右摆动 C. 如果电源左边是正极，从左边看，a、b的电流方向均是逆时针，c的电流方向是顺时针 D. 无论电源正极在左边还是右边，a向左摆动，b向右摆动，c不动 二、非选择题：本答题共5小题，共54分。 11. 某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用电压表（内阻约50kΩ）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得该电池的电动势E=________V，内阻r=________kΩ。（结果均保留两位有效数字）；该实验的主要误差来自于________；该实验测量得到的电动势________实际的电动势（填“大于”、“等于”或者“小于”）。 12. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm； （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端； （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 13. 如图所示，PP'和QQ'是两根互相平行的粗糙固定导轨，左端接电源。质量为m、长度为L的导体棒MN垂直导轨放置，静止在水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于MN电流方向且与导轨平面成θ角斜向左下，重力加速度为g，求： （1）棒MN所受支持力的大小： （2）棒MN所受摩擦力的大小和方向。 14. 如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两固定导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止（t=0）开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为g，求： （1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆运动时的受力示意图； （2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值vm； （3）设某时刻ab杆的速度为v，求此时安培力的功率和整个电路的电功率； （4）经时间t，ab杆的速度为v1，求开始到时间t过程中通过ab杆的电荷量q。 15. 如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为6m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个金属长方形HIJK，已知长为2L，宽为L，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等，且HI与导轨平行。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属长方形的可能形变，金属棒、金属长边形均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求： （1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； （2）金属长方形刚开始运动时的加速度大小； （3）运动过程金属棒始终不与金属长方形接触，求开始到稳定过程中金属长方形产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $