内容正文:
2025-2026学年广东省广州市越秀区高二上物理期末练习卷
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.关于教材中的插图,下列说法正确的是( )
A.图A中转动手柄使磁铁转动起来,由于电磁感应里面铝框也会跟着一起转动,稳定后铝框一定比磁铁转动慢
B.图B为一强磁小圆柱体从甲、乙所示的铝管上端放入管口,由静止释放。因为乙管有裂缝不闭合,强磁体做自由落体运动
C.图C为动圈式扬声器,线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中,能够在空隙中左右运动。音频电流通进线圈,安培力使线圈左右运动。纸盆与线圈连接,随着线圈振动而发声。这样的扬声器不能当作话筒
D.图D为一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把U形磁铁的两极放在铜盘的边缘,但并不与铜盘接触,铜盘就能在较短的时间内停止,把铜盘换成塑料盘,也会看到同样的现象
2.如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小
C.线圈a有扩张的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
3.如图所示,E为电源, 内阻可忽略,RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,闭合开关S,小灯泡正常发光。当环境温度明显升高时,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L将变亮 B.电流表A₁的示数将变大
C.电流表 A₂的示数将变小 D.电阻R上消耗的功率变小
4.2024年11月1日起,泸州市再次实施主城区机动车尾号限行。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题,有助于改善城市空气质量。如图所示为纯电动汽车的电路示意简图,若汽车电池组的电动势为400 V,能量容量为20 kWh。当汽车以90 km/h匀速行驶时,受到的阻力约为400 N,此时直流驱动电机的输入电压为300 V,输入功率15 kW,则( )
A.当汽车以90 km/h行驶,电流为100 A B.电池组的热功率为5 kW
C.直流驱动电机的内阻约为1 Ω D.当汽车以90 km/h行驶,最大行驶里程约为90 km
5.如图甲所示,三角形导线框abc固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向,下列i-t图像中正确的是( )
A.B.
C.D.
6.如图,两个阻值分别为和的定值电阻串联接在电路中,电源电动势为E,内阻不计,平行板电容器水平放置,板间距离为d,板间存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m的带电小球以初速度v沿水平方向从下板左侧边缘进入电容器,小球做匀速圆周运动且恰好从上板左侧边缘离开电容器,此过程中小球未与极板发生碰撞。已知重力加速度大小为g,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.该小球带正电 B.小球所带电荷量为
C.匀强磁场的磁感应强度为
D.如果将电容器上极板向下平移,电容器极板所带的电量将减少
7.N匝矩形线圈电阻为R,在如图所示的磁极N、S间的水平方向的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω顺时针匀速转动,磁感应强度为B,线圈面积为S。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动,分别与两半圆金属环接触,两电刷间接有阻值也为R的电阻,其余电阻不计。下列说法正确的是( )
A.流过R的电流方向每周期改变2次 B.通过电阻R的电流方向一直向左
C.R两端的电压有效值为 D.R两端的电压有效值为
8.如图所示,L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈,调节乙电路中的滑动变阻器使其阻值均不为零。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是( )
A.图甲中,闭合S1,随着电路稳定后,A1会逐渐熄灭
B.图甲中,闭合S1瞬间和断开S1瞬间,通过A1的电流方向相同
C.图乙中,断开S2瞬间,灯A3闪亮一下再缓慢熄灭
D.图乙中,断开S2瞬间,灯A2立刻熄灭
9.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。下图是电磁炮的原理示意图,与电源的正、负极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道所在平面向上,通电的导体滑块将在磁场中向右加速,下列说法正确的是( )
A.a为电源正极
B.仅增大电源电动势滑块出射速度变大
C.仅将磁场反向,导体滑块仍向右加速
D.仅减小弹体质量,其速度变化率增大
10.2025年6月19日,我国300兆瓦级变速抽水蓄能发电电动机全尺寸交流集电系统顺利完成验证试验,标志着我国变速抽蓄核心技术实现重大突破。如图甲所示为抽水蓄能的原理图,当电网中用户负荷较低时,某水电站一台输出电压如图乙所示的发电机与理想变压器相连,理想变压器的原、副线圈匝数分别为、,副线圈接有一台抽水蓄能发电电动机,其额定电压为380V,内阻为1Ω,电动机正常工作时,与原线圈相连的电流表(内阻不计)示数为12.5A,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.理想变压器的原、副线圈匝数比
B.抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为625W
C.抽水蓄能发电电动机的输出功率为9500W
D.抽水蓄能发电电动机1s内可将88.75kg水抽到10m高处
二、非选择题(11题6分,12题10分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.某实验小组尝试测量某款电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。
(1)某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作,实验时发现,大范围移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数变化都不明显,该同学在思考后将的定值电阻串入电路中,如图 (选填“乙”或“丙”),解决了这一问题。
(2)多次调节滑动变阻器的阻值,读出相应的电压表和电流表示数和,用测得的数据描绘出如图丁所示的图像,则该电池的电动势E= V,内阻r0= Ω(结果均保留两位有效数字)。
12.某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝,该校的一兴趣小组同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的长度,已知该镍铬合金丝的常温电阻率。
(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“×100”;
②调整“机械零点调节旋纽”使指针指到零刻度,调整时 (选填“必须”或“不能”)将两表笔短接,然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零,调整时 (选填“必须”或“不能”)将两表笔短接;
③把红、黑表笔分别与镍铬合金丝的两端(已刮去绝缘漆)相接,多用电表的示数如图甲所示,该合金丝的电阻约为 Ω。
(2)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径,示数如图乙所示,则镍铬合金丝的直径为 mm。
(3)根据多用电表测得镍铬合金丝电阻值,不计合金丝绝缘漆的厚度,可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为 m。(结果保留整数)
13.如图所示,有一对长4 cm的平行金属板,相距3 cm倾斜放置与水平面成37°角,两板间加上50 V电压,有一带电粒子质量为4×10-8 kg,以1 m/s的速度自A板左边缘C水平进入电场,在电场中沿水平方向运动并恰好从B板边缘水平飞出,虚线为其运动轨迹,g=10 m/s2,sin 37°=0.6.求:
(1)该电场的电场强度E
(2)带电粒子所带电量q;
(3)带电粒子飞出电场时的速度v.
14.如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨间距L=1.0m,左端连接阻值R=4.0Ω的电阻,匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上,向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好,t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F,杆运动的v-t图像如图乙所示,其余电阻不计。求:
(1)金属杆运动的加速度和t=2s时电路中的电流;
(2)在0~3.0s内,外力F的大小随时间t变化的关系式;
(3)3s内流过电阻R的电荷量。
15.图示装置为一过滤装置,此装置在运行过程中,将高速混合粒子束先通过加有一定电压的两极板之间区域后,再进入极板下方的偏转磁场中,此过程中中性粒子仍会沿原方向运动并被接收器接收;而带电离子中的一部分则会先在两极板间的电场作用下发生偏转,一部分直接打在极板上,另一部分则会在穿过板间电场后进入其下方的匀强磁场区域,进一步发生磁偏转并打在吞噬板上,从而剥离吸收。已知这些带电离子电荷量为q(),质量为m,两极板间距为d,所加电压为U,极板长度为2d,粒子束中所有粒子所受重力均可忽略不计,不考虑粒子间的相互作用。
(1)要使初速度为的离子能沿平行于极板的直线经过电场区域,需在极板间再施加一垂直于纸面的匀强磁场,求其磁感应强度B1的大小和方向;
(2)若带电离子以初速度沿直线通过极板区域后,进入下方垂直纸面向外的匀强偏转磁场B2区域。当磁感应强度时,求贴近两极板飞出的离子偏转后被吞噬板吸收的位置之间的长度l;
(3)若粒子束中带电粒子为初速度,且撤去了两极板间的磁场,则有部分带电离子会通过两极板间的偏转电场进入偏转磁场,已知磁场的磁感应强度大小可调,且分布范围足够宽广,吞噬板并紧靠左极板水平放置。若要保证进入偏转磁场的带电粒子最终都能被吞噬板吞噬,求磁感应强度大小的取值范围。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.A【详解】A.根据电磁驱动原理,图中当手摇动柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动,且比磁体转动的慢,故A正确;
B.乙虽然是有竖直裂缝的铝管,但是强磁小圆柱在铝管中下落时,在侧壁也产生涡流,对小圆柱产生向上的阻力,所以强磁体不是做自由落体运动,则B错误;
C.图中这种动圈式扬声器,反过来说,若有声音使得纸盆振动,从而带动线圈振动切割磁感线产生感应电流,所以这样的扬声器也能当作话筒,选项C错误;
D.当转动铜盘时,导致铜盘的一部分切割磁感线,从而产生感应电流,此时机械能转化为电能最终转化为内能;把铜盘换成塑料盘,不会产生感应电流,则不会消耗机械能,即不会看到同样的现象,选项D错误。
故选A。
2.D【详解】AB.当滑动触头P向下移动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大,穿过线圈a的磁通量增加,方向向下;根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针,故AB错误;
C.根据楞次定律,感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因,因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加,故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加,故线圈a应有收缩的趋势,故C错误;
D.开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑动触头向下滑动时,可以用“等效法”,即将线圈a和b看作两个条形磁铁,判断知此时两磁铁的N极相对,互相排斥,故线圈a对水平桌面的压力将增大,故D正确。
故选D。
3.B【详解】A.温度升高,热敏电阻减小,热敏电阻和灯的并联阻值
电阻减小,电路总阻值;总电阻减小,根据欧姆定律
电流变大,即电流表示数变大,故B正确;
B.电阻的分压;电阻分压变大,灯两端分压
灯分压变小,电流变小,灯变暗,故A错误;
C.电流表的示数示数变大,故C错误;
D.电阻消耗的功率功率变大,故D错误。故选B。
4.D【详解】A.当汽车以90 km/h行驶,电流为选项A错误;
B.电池组的总功率
则电池组的热功率以及汽车用电器消耗的总功率为
可知电池组的热功率小于5 kW,选项B错误;
C.机械功率根据可得直流驱动电机的内阻约为选项C错误;
D.当汽车以90 km/h行驶,最大行驶里程约为选项D正确。故选D。
5.B【详解】由图可知,0-1s内,线圈中磁场方向垂直纸面向里且均匀增大,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针,即电流为负方向;同理可知,1-2s内电路中的电流为顺时针,2-3s内,电路中的电流为顺时针,3-4s内,电路中的电流为逆时针,由可知,且0-4s内磁场变化率大小相同,则电路中电流大小恒定不变故选B。
6.C【详解】A.由于小球做匀速圆周运动且恰好从上板左侧边缘离开电容器,表明电场力与重力平衡,则电场力方向向上,与电场强度方向相反,则小球带负电,故A错误;
B.根据上述有根据欧姆定律有解得故B错误;
C.根据几何关系有
小球做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有解得故C正确;
D.根据,解得可知,如果将电容器上极板向下平移,极板间距减小,则电容器极板所带的电量将增大,故D错误。故选C。
7.B【详解】AB.根据右手定则,矩形线圈中产生顺时针(俯视)方向的感应电流,则通过电阻R的电流一直向左,方向不变,故A错误,B正确;
CD.电源电动势最大值、有效值回路中的电流
则R两端的电压有效值,故CD错误。故选B。
8.AC【详解】A.图甲中,闭合S1,随着电路稳定后,L1相当于导线把A1给短路,故灯会逐渐熄灭,A正确;
B.图甲中,闭合S1瞬间电源提供的通过A1的电流方向向右,断开S1瞬间,L1提供的通过A1的电流方向向左,B错误;
CD.图乙中,由于L2电阻不计,稳定时流过A2的电流大于流过A3的电流,断开S2瞬间,L2中的电流逐渐减小,灯A2逐渐熄灭,L2中的电流流过灯A3,大于原来的电流,故A3会闪亮一下再缓慢熄灭,C正确,D错误。
故选AC。
9.BD【详解】A.根据左手定则可知,受到的安培力向右,电流方向由下向上流过滑块,则b为电源正极,故A错误;
B.仅增大电源电动势,流过滑块的电流增大,安培力增大,加速度增大,速度变化增大,故B正确;
C.仅将磁场反向,根据左手定则可知,滑块向左加速,故C错误;
D.仅减小弹体质量,滑块的合力不变,根据牛顿第二定律可知,加速度增大,速度变化量增大,故D正确。
故选BD。
10.BD【详解】A.由题意,原线圈两端电压有效值为
副线圈两端电压有效值为
则理想变压器的原、副线圈匝数比,故A错误;
B.由题意,原线圈电流有效值由可知,副线圈电流有效值
则抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为,故B正确;
C.抽水蓄能发电电动机的输出功率为,故C错误;
D.内,发电电动机的输出机械功
由,其中m=88.75kg可解得水升高,故D正确。故选BD。
11.(1)乙(2) 12 1.0
【详解】(1)实验时发现,大范围移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数变化都不明显,则可能是电源内阻太小造成的,可以在电源上串联一个定值电阻,则图乙可以解决这一问题。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得可知图丁中图像的纵轴截距等于电动势,则有;图像的斜率绝对值为解得内阻为
12. 不能 必须 1400 0.303 101
【详解】(1)②[1]多用电表已选择电阻挡“×100”,因此调整“机械零点调节旋纽”使指针指到零刻度,调整时“不能”将两表笔短接。
[2]调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零,调整时“必须”将两表笔短接,使指针指到0刻度。
③[3]由图甲可知,多用电表已选择电阻挡“×100”,则该合金丝的电阻约为R=14×100Ω=1400Ω
(2)[4]由图乙可知,螺旋测微器的固定刻度读数是零,可动刻度的读数30.3×0.01mm=0.303mm
则镍铬合金丝的直径为0.303mm。
(3)[5]由电阻定律,可得镍铬合金丝的长度约为
13.(1) (2) (3)
【分析】(1)根据U=Ed列式求解两板间电场强度。( 2 )带电粒子做直线运动,对粒子进行受力分析,粒子在竖直方向受到的合力为零,由平衡条件可以求出粒子所带电量。( 3 )由动能定理可以求出粒子飞出电场时的速度大小。
【详解】(1)根据U=Ed有,
(2)对带电粒子受力分析,如图所示
因带电粒子水平方向沿直线运动,故解得
(3) 令带电粒子飞出电场时速度为v,由动能定理得代入数据得
14.(1)-2m/s2,0.2A;(2);(3)0.9C
【详解】(1)由图像得金属杆运动的加速度为 ①
t=2s时,金属杆的速度大小为 ②
此时电路中的电流为 ③
(2)t时刻金属杆的速度为 ④
通过金属杆的电流为 ⑤
对金属杆根据牛顿第二定律有 ⑥
联立①⑤⑥并代入数据可得 ⑦
在0~3.0s内,外力F的大小随时间t变化的关系式为 ⑧
(3)3s内金属杆的位移为 ⑨
流过电阻R的电荷量为 ⑩
15.(1),方向垂直纸面向里;(2);(3)
【详解】(1)离子能直线通过两极板,则洛伦兹力与电场力平衡,则有
将代入上式解得由左手定则判断可知:磁场方向垂直纸面向里。
(2)当离子在偏转磁场中做匀速圆周运动时有解得
又由图可知:离子在吞噬板上最靠右的落点到左极板距离
离子在吞噬板上最靠左的落点到左极板距离
则两种粒子到吞噬板落点距离为
(3)当初速度为时,对于沿右极板运动的离子,在两极板间做类平抛运动。
则;;联立解得
离子做类平抛运动的过程中,根据动能定理得
离子进入偏转电场时的速度偏向角的余弦值为
此时沿上极板进入电场的带电离子射出偏转电场时,与吞噬板右端相距为,当磁场满足此离子打到吞噬板,则由几何关系分析可得
又当入射点下移至带电粒子刚好擦着下极板右边缘射出电场进入偏转磁场,则磁场满足该离子刚好能打在吞噬板的下端点为最大值,有
综合分析结果有根据
则所需磁场的取值范围
答案第1页,共2页
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