陕西咸阳彩虹中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理理试题

**基本信息** 聚焦电磁学核心内容，通过实验情境（如伏安特性曲线描绘）与实际应用（如远距离输电），考查物理观念与科学思维，适配高二期末综合能力评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15/45|电场线磁感线、电路动态分析、电磁感应|注重概念辨析（如第1题场线性质）与模型建构（如第3题磁场叠加）| |填空题|2/18|实验测量（游标卡尺）、伏安特性曲线|考查科学探究技能（如电表选择与数据处理）| |计算题|4/37|交变电流、电磁感应综合、带电粒子运动|强调科学推理（如线框下落加速度分析）与多过程问题解决| |附加题|2/20|金属棒运动、能量守恒|提升创新应用能力（如电动机牵引棒的能量转化）|

2023-2024学年高二上学期期末考试 物理理试题 一、选择题：（本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题给出的4个选项中 至少有一项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分) 1、关于电场线和磁感线，以下说法中正确的是() A.电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线 B.静电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的 C.电场线总是从正电荷出发到负电荷终止，磁感线总是从磁体的N极出发到S 极终止 D.电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同，磁感线上某点的 切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向垂直。 2、如图所示的电路中，当变阻器R的滑片P向下滑动时，电压表V和电流表A的 示数变化的情况是（ A.V和A的示数都变小 B.V和A的示数都变大 C.V的示数变大，A的示数变小 D.V的示数变小，A的示数变大 3、如图所示，在一个平面内有六根绝缘的通电导线，电流大小相同，1、2、3、4为 面积相等的正方形区域，其中指向纸面内的磁场最强的区域是() A.1☒ B.2区 C.3区 D.4区 4、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆 能绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一 个小环，同学们看到的现象是（) 1 A.磁铁插向左环，横杆发生转动 B.磁铁插向右环，横杆发生转动 C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 5、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时.下列说法中正确的是 (). A.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零 B.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大 C.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大 D.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零 6、如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略， 下列说法中正确的是（) A.当接通电路时，A先亮，A1后亮，最后A2比A1亮 B.当接通电路时，A1和A始终一样亮 C.当断开电路时，A,和A2都过一会儿熄灭 D.当断开电路时，A立即熄灭，A1过一会儿熄灭 7、α粒子（氦原子核）、质子、氘核、氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场做 匀速圆周运动，其中轨道半径最大的是( A.粒子 B.质子 C.氘核 D.氚核 2 8、关于感应电流，下列说法中正确的是() A.只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B.穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C.线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 D.只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流 9、如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈I突然缩小为线圈Ⅱ，则关于 线圈的感应电流及其方向（从上往下看）是() A.有顺时针方向的感应电流 B.有逆时针方向的感应电流 C.先逆时针后顺时针方向的感应电流 D.无感应电流 10、如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁 场足够大，从b边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内， 线框运动的速度一时间图象不可能是() 11、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比：2=1：3，次级回路中联入三个均 标有“36V,40W的灯泡，且均正常发光，那么，标有 ni na “36V、40W的灯泡A( ) 0 3 A.也正常发光 B.将被烧毁 C.比另三个灯暗 D.无法确定 12、如图是一个理想变压器，K为双向电键，P是滑动变阻器滑动触头，U为加在 原线圈两端电压，为原线圈上电流，则( A.保持U及P的位置不变，K由a合向b时，I将增大 B.保持U及P的位置不变，K由a合向b时，R消耗的功率增大 C.保持U不变，K合在a处，使P上滑，I将增大 D.保持P的位置不变，K合在a处，若U增大，I将减小 13、如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如哪些运动时，cd杆将向右移动( A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动 14、某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起， 4 并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平 恒力F作用于物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动.在A、B一起向左运动 的过程中，以下关于A、B受力和运动的说法中正确的是( A.A对B的摩擦力变大 B.B对地面的压力保持不变 C.A对B的压力变大 D.B对A的摩擦力保持不变 15、远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到倍，则 A.输电线上的电压损失减少到原来的m-l)n倍 B.输电线上的电能损失不变 C.输电线上的电能损失减少到原来的m-1)π D.每根输电线上的电压损失减少到原来的ln 二、填空题：（每空3分，共18分） 16.读出以下游标卡尺和螺旋测微器的测量结果 (1) (2) 读数为 mm. 读数为 mm 17.一个小灯泡的额定电压为6.3V,额定电流约为0.34，用以下所给的实验器材 描绘出小灯泡的伏安特性曲线，实验电路如图所示。 电源E:电动势为8.0V,内阻不计；电源E2:电动势为12.0V,内阻不计： 电流表A:量程为0—3A,内阻约为0.12： 电流表A2:量程为0一3004，内阻约为12： 电压表：量程为0一10V,内阻约为10k2 滑动变阻器R:最大阻值102，额定电流1.0A; 开关S,导线若干。 ①依照实验电路图将实物图连接成实验电路（下图中左边的是电流表，右边 的是电压表)。 ②实验中电源应该选用 电流表应该选用 ③实验测出的数据如下表所示，依照这些数据在下图所示的坐标纸中描绘 出该小灯泡的伏安特性曲线。 Ul 0 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 6.3 V I/A 0.05 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.23 0.25 0.27 0.27 三、计算题：（本题共4小题，共37分。解答题 应写出必要的文字说明、方程式和重要演算过 程，只写出最后答案的不得分。有数值计算的 UV 题，答案中必须明确写出数值和单位) 18、如图所示，电源的电动势E=110V,电阻R1=212,电动机绕组的电阻R0.52, 电键S始终闭合。当电键S,断开时，电阻R的电功率是 R 6 525W:当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W,求：(1)电源的内电阻： (2)当电键S,闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。 19、一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交 le/v 20 变电动势图象，试根据图象求出： t1102g (1)线圈转动的角速度： -201 (2)电动势的有效值； (3)t=1.0×10-2s时，线圈平面转过的角度。 20、均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量 为。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自 由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd 边刚进入磁场时， (1)求线框中产生的感应电动势大小； (2)求cd两点间的电势差大小 1 (3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应 满足的条件。 …是. 果等g等×第g是 。g下。￥￥ 21、如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场， y轴为两种场的分界线，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为、电荷量 为一4的带电粒子从电场中坐标位置（一1,0）处，以初速度vo沿x轴正方向开始 运动，且已知（重力不计）。试求：(1)带电粒子进入磁场时速度的大小？(2)若要 使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件？ 四、附加题：（本题共2小题，共20分。不计入总分） 22、如图甲所示，平行导轨水平放置固定在磁感应强度为1T的匀强磁场中，磁场 方向垂直导轨所在平面，导轨一端跨接阻值为R=12的定值电阻，质量为0.2kg 的金属棒N可沿水平导轨滑动（其他电阻不计），导轨与棒间的动摩擦因数为 0.5,用电动机D牵引N从 静止开始运动，其运动的位移一时间图象如图乙所示，此后，电压表和电流表示 数恒为7V和1A,电动机内阻为12，g取10s2. 求：(1)匀强磁场的宽度： (2)金属棒在变速运动过程中R上产生的焦耳热. ◆s/m 1.0 电源 0.5 0.51.01.5t/s 甲 23、如 图甲所 示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1,上端接有电阻R,=32,下端接 有电阻R=62,虚线OO'下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m= 0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO'上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m 过程中始终与导轨保持良好接触，加速度α与下落距离h的关系图象如图乙所示 求：(1)磁感应强度B: (2)杆下落0.2m过程中通过电阻R的电荷量q. 足 a/(m·s2) 6 10 0+ hl×10-2m ×× 0 5 20 + + × × -10 R2 甲 乙 10 参考答案 一、选择题：（本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题给出的4个选项中 至少有一项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分) 题 2 3 4 5 6 7 8 号 答 B B D B A C D C 案 题 9 10 11 12 13 14 15 号 答 A B A AB BD CD D 案 二、填空题：（每空3分，共18分） 16.18.5,1.585;17.①；②E1；A2。③ IIA H出出出H中中 1.0 2.0 3.04.05.06.0Uv 答图1 答图2 三、计算题：（本题共4小题，共37分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和 11 重要演算过程，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单位) 18.12,264,1606W 19.105r0ds,14.4y60° 20.BL gh:3mgh: m'gR' 21.,(+1) 4 2B4 四、附加题：（本题共2小题，共20分。不计入总分） 22.[解析](1)由s一t图象看出，金属棒经过1s向右移动s=1.0m时获得稳定速 度y, 4s1.0 v=r=0.5 /=2/s,设此时绳对棒的拉力为F,棒所受安培力为F,则 中 Fr-tong-F=0,F=HLB,1=R,E=BLv 此时绳拉力的功率PT与电动机的输出功率相等，即 FTv=IU-I,联立以上各式得L=1m 1 (②)由能量守恒定律得U-1i=ugs+2W+0 代入数据得Q=4.6J 23.[解析](1)由图象知，杆自由下落距离是0.05m,当地重力加速度g=10/2, 2gh 则杆进入磁场时的速度v= =1/s 由图象知，杆进入磁场时加速度a=一g=一102 由牛顿第二定律得g一F安=a 12 回路中的电动势E=BLv 杆中的电流I=R RiR2 R并=R+R BLv F安=BIL=R开 2mgR 得B=V=2T (②杆在磁场中运动产生的平均感应电动势E_号 杆中的平均电流=R 通过杆的电荷量Q=1·△1 通过R2的电量q=3Q=0.05C 13