精品解析：宁夏回族自治区石嘴山市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

石嘴山市第一中学2024-2025学年高二上学期期末考试 物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 首先发现小磁针在通电导线周围会发生偏转现象的物理学家是（　　） A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 科拉顿 D. 麦克斯韦 【答案】B 【解析】 【详解】首先观察到这个实验现象的物理学家丹麦物理学家奥斯特；故B正确，ACD错误 故选B。 2. 根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（ ） A. 导体两端的电压越大，电阻就越大 B. 导体中的电流越大，电阻就越小 C. 比较几只电阻的I－U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的 D. 由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 【答案】D 【解析】 【详解】导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关，只有导体本身决定，选项AB错误；比较几只电阻的I－U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较小的那个电阻的，选项C错误；由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，选项D正确；故选D. 3. 如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是 A. 总是顺时针 B. 总是逆时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 【答案】C 【解析】 【详解】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确． 故选C． 4. 关于感应电动势大小的下列说法中正确的是（　　） A. 线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大 B. 线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C. 线圈放在磁感应强度越强的地方，线圈中产生的感应电动势一定越大 D. 线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大 【答案】D 【解析】 【详解】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势跟磁通量变化及所用时间有关，即跟磁通量的变化率有关，磁场越强、磁通量越大、磁通量变化量越大，电动势不一定越大，线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大。 故选D。 5. 在如图所示的电路中，电源电动势和内阻均为定值，电流表和电压表均为理想电表，带电油滴P恰好静止于平行板电容器中。当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数增大 B. 油滴P将向下加速运动 C. 通过R1的电流变化量大于电流表示数的变化量 D. 电压表的示数增大 【答案】D 【解析】 【详解】AD．当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的总电流减小，内阻和R1所消耗的电压减小，因此电压表的示数为 由上式的电压表的示数增大，所以R3两端的电压增大，电流增大，因此电流表的示数减小，故A错误，D正确； B．根据油滴P恰好静止于平行板电容器可知该油滴带负电，滑动变阻器R4的滑片向a端移动时电容器两端的电压增大，电场强度增大，所以该油滴向上加速运动，故B错误； C．根据 R1中电流减小，R3中电流增大，电流表的示数减小，则通过R1的电流变化量小于电流表示数的变化量，故C错误； 故选D。 6. 如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压U。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（　　） A. 只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度 B. 只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度 C. 只增大交变电压U可以增加质子离开D形盒的速度 D. 交变电压的变化周期为 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．当质子离开D形盒时，轨迹半径等于D形盒半径，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 可知只增大半径R可以增加质子离开D形盒的速度，只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度，只增大交变电压U无法增加质子离开D形盒的速度，故AC错误，B正确； D．交变电压的变化周期等于质子在磁场中的运动周期，则有 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界。现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线，以下说法正确的是（ ） A. 电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→P B. 电子运动一周回到P点所用的时间 C. B1=4B2 D. 电子在B2区域受到的磁场力始终不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，电子在P点所受的洛伦兹力的方向向上，轨迹为P→D→M→C→N→E→P，故A正确； BC．电子在磁场中做匀速圆周运动有 解得 ， 由图知2r1=r2，则B1=2B2，2T1=T2， 电子运动一周回到P点所用的时间为 故BC错误； D．电子在磁场中受洛伦兹力始终与速度垂直，方向时刻改变，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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分。 8. 如图所示的U﹣I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. R的阻值为1.5Ω B. 电源电动势为3V，内阻为1.5Ω C. 电源的输出功率为3.0W D. 电源内部消耗功率为1.5W 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．R的阻值为 故A正确； B．电源的U-I图像纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，则 故B正确； C．电源的输出功率为 故C错误； D．电源内部消耗的功率为 故D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 棒与导轨间的动摩擦因数为 B. 棒与导轨间的动摩擦因数为 C. 加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60° D. 减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150° 【答案】BC 【解析】 【详解】设磁场方向与水平方向夹角为θ1，θ1<90°;当导体棒加速且加速度最大时，合力向右最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时有 令 根据数学知识可得 则有 同理磁场方向与水平方向夹角为θ2，θ2<90°，当导体棒减速，且加速度最大时，合力向左最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有 有 所以有 当加速或减速加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得 带入 可得α=30°，此时 加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有 减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有 故BC正确，AD错误。 故选BC。 10. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为，一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度，则（　　） A. 如果增大，变大 B. 如果变大，变大 C. 如果变大，变大 D. 如果变大，变大 【答案】BCD 【解析】 【详解】根据题意可知，当金属杆所受合力为0时，速度最大，设此时最大速度为，则感应电动势为 感应电流为 安培力为 则有 解得 A．如果增大，变小，故A错误； B．如果变大，变大，故B正确； C．如果变大，变大，故C正确； D．如果变大，变大，故D正确。 故选BCD。 三、实验题（本题共18分） 11. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，所用电源的电动势为3V，某同学实验过程如下： （1）先用多用表的欧姆挡“×1”粗测金属丝电阻，如图甲所示，则读数应记为________Ω。 （2）用毫米刻度尺测量金属丝的长度为L，用图乙螺旋测微器测量金属丝的直径D为________mm。 （3）该同学设计了如图丙所示的实验电路较精确测量其电阻，实验室提供了两个滑动变阻器分别为（0～2000Ω，0.1A）和（0～5Ω，0.6A），则应选用________。（选填“”或“”） （4）该同学已连接好部分实物如图丁所示，请依据图丙，以笔画线代替导线，将图丁连接完整________。 （5）若测得电阻为R，则它的电阻率________。（用字母L、D、R表示） 【答案】 ①. 6 ②. 0.695##0.696##0.697 ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]如图甲所示，则读数应记为6Ω。 （2）[2]图乙螺旋测微器测量金属丝的直径D为 0.5mm+19.6×0.01mm=0.696mm （3）[3]由丙图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，选用R2。 （4）[4]金属丝电阻较小，测量电路采用外接法。实物连接如图 （5）[5]根据 解得 12. 在图(1)中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是__________；图(3)中电流计的指针从中央向_________偏转；图(4)中的条形磁铁上端为___________极。 【答案】 ①. 向下 ②. 右 ③. N 【解析】 【分析】 【详解】根据图(1)可知，电流从左接线柱进入电流表时,指针向左偏转； [1]在图(2)中，指针向左偏，表明电流从左接线柱进入电流表，从上向下看，线圈中产生顺时针的感应电流，根据楞次定律，磁铁的运动方向是向下； [2]在(3)中，磁铁向下运动，根据楞次定律，从上向下看，线圈中产生逆时针感应电流，电流从右接线柱进入电流表，指针向右偏转； [3]在图(4)中，电流表指针向右偏转，从上向下看，线圈中产生逆时针的感应电流，根据楞次定律，磁铁的上端是N极。 四、解答题（本题共29分。） 13. 如图所示，导体棒ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，导体棒的电阻r=0.1Ω，线框中接有电阻 R=0.4Ω，线框放在磁感应强度 B=0.2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，线框宽度L=0.4m，导体棒运动速度 v=5.0m/s。线框的电阻不计。求： （1）导体棒产生的动生电动势为多少？ （2） a、b两点的电势差 Uab是多少？ （3）导体棒受到的安培力大小是多少？ 【答案】（1）0.4V；（2）0.32V；（3） 【解析】 【详解】（1） ab边切割磁感线产生的电动势为 E=BLv=0.4V （2）通过线框的电流为 ab边两端电压为路端电压 （3）导体棒受到的安培力大小 14. 如图所示，在第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度调为B，从x轴上的P点以相同速度v沿与x轴成60°的方向射入磁场电荷量相同的两种粒子a和b，其中粒子a恰好垂直于y轴射出第一象限，而粒子b则在y轴上的Q点（未画出）飞出磁场，PQ连线刚好于进入磁场时的速度方向垂直。求： (1)a、b两种粒子的质量之比ma：mb； (2)a、b两种粒子在磁场中运动时间之比ta： tb。 【答案】(1)2:1；(2) 【解析】 【详解】(1)根据题意a、b两粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示 据题意可知a粒子的圆心在Q点，b粒子的圆心在PQ连线的中点，可得 ， 由 得 则有 (2)由 得 则 由运动示意图可知 ， 则 15. 2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁橇”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流i的关系式为（k为常量）。金属棒被该磁场力推动。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I。已知两导轨内侧间距为L，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s，金属棒的质量为m。求： （1）金属棒经过第一级区域的加速度大小a； （2）金属棒经过第一、二级区域的时间之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，第一级区域中磁感应强度大小为 金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为 根据牛顿第二定律可知，金属棒经过第一级区域的加速度大小为 【小问2详解】 第二级区域中磁感应强度大小为 金属棒经过第二级区域时受到安培力的大小为 金属棒经过第二级区域的加速度大小为 金属棒在第一级区域 ， 金属棒在第二级区域 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山市第一中学2024-2025学年高二上学期期末考试 物理试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 首先发现小磁针在通电导线周围会发生偏转现象的物理学家是（　　） A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 科拉顿 D. 麦克斯韦 2. 根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（ ） A. 导体两端的电压越大，电阻就越大 B. 导体中的电流越大，电阻就越小 C. 比较几只电阻的I－U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的 D. 由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 3. 如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是 A. 总是顺时针 B. 总是逆时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 4. 关于感应电动势大小的下列说法中正确的是（　　） A. 线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大 B. 线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C. 线圈放在磁感应强度越强的地方，线圈中产生的感应电动势一定越大 D. 线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大 5. 在如图所示的电路中，电源电动势和内阻均为定值，电流表和电压表均为理想电表，带电油滴P恰好静止于平行板电容器中。当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数增大 B. 油滴P将向下加速运动 C. 通过R1的电流变化量大于电流表示数的变化量 D. 电压表的示数增大 6. 如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压U。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（　　） A. 只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度 B. 只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度 C. 只增大交变电压U可以增加质子离开D形盒的速度 D. 交变电压的变化周期为 7. 如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界。现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线，以下说法正确的是（ ） A. 电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→P B. 电子运动一周回到P点所用的时间 C. B1=4B2 D. 电子在B2区域受到的磁场力始终不变 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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分。 8. 如图所示的U﹣I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. R的阻值为1.5Ω B. 电源电动势为3V，内阻为1.5Ω C. 电源的输出功率为3.0W D. 电源内部消耗功率为1.5W 9. 如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 棒与导轨间的动摩擦因数为 B. 棒与导轨间的动摩擦因数为 C. 加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60° D. 减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150° 10. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为，一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度，则（　　） A. 如果增大，变大 B. 如果变大，变大 C. 如果变大，变大 D. 如果变大，变大 三、实验题（本题共18分） 11. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，所用电源的电动势为3V，某同学实验过程如下： （1）先用多用表的欧姆挡“×1”粗测金属丝电阻，如图甲所示，则读数应记为________Ω。 （2）用毫米刻度尺测量金属丝的长度为L，用图乙螺旋测微器测量金属丝的直径D为________mm。 （3）该同学设计了如图丙所示的实验电路较精确测量其电阻，实验室提供了两个滑动变阻器分别为（0～2000Ω，0.1A）和（0～5Ω，0.6A），则应选用________。（选填“”或“”） （4）该同学已连接好部分实物如图丁所示，请依据图丙，以笔画线代替导线，将图丁连接完整________。 （5）若测得电阻为R，则它的电阻率________。（用字母L、D、R表示） 12. 在图(1)中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是__________；图(3)中电流计的指针从中央向_________偏转；图(4)中的条形磁铁上端为___________极。 四、解答题（本题共29分。） 13. 如图所示，导体棒ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，导体棒的电阻r=0.1Ω，线框中接有电阻 R=0.4Ω，线框放在磁感应强度 B=0.2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，线框宽度L=0.4m，导体棒运动速度 v=5.0m/s。线框的电阻不计。求： （1）导体棒产生的动生电动势为多少？ （2） a、b两点的电势差 Uab是多少？ （3）导体棒受到的安培力大小是多少？ 14. 如图所示，在第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度调为B，从x轴上的P点以相同速度v沿与x轴成60°的方向射入磁场电荷量相同的两种粒子a和b，其中粒子a恰好垂直于y轴射出第一象限，而粒子b则在y轴上的Q点（未画出）飞出磁场，PQ连线刚好于进入磁场时的速度方向垂直。求： (1)a、b两种粒子的质量之比ma：mb； (2)a、b两种粒子在磁场中运动时间之比ta： tb。 15. 2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁橇”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流i的关系式为（k为常量）。金属棒被该磁场力推动。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I。已知两导轨内侧间距为L，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s，金属棒的质量为m。求： （1）金属棒经过第一级区域的加速度大小a； （2）金属棒经过第一、二级区域的时间之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $