浙江省嘉兴市2023-2024学年高二年级上册1月期末考试物理（解析版）

嘉兴市2023〜2024学年高二第一学期期末测试

物理试题

考生须知：1.本卷中除特殊说明外，gmiOm/s2

2.不得使用计算器

3.答案填在答题卡或答题卷相应位置，填在试题卷上无效

一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有

一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1.下列物理量属于国际单位制中基本物理量的是（）

A.电流强度B.电场强度C.磁通量D.磁感应强度

【答案】A

【解析】

【详解】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流强度、光强度、

物质的量。

故选A。

2.如图甲为磁电式微安表的结构，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈。、》两边通以图示方向电

流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等，则（）

A.线圈将逆时针转动

B.a、6两边受安培力相同

C.线圈平面总与磁场方向垂直

D.在运输时要用导体把两接线柱连在一起

【答案】D

【解析】

【详解】AB.由左手定则可知，。受到的安培力向上，b受到的安培力向下，二力大小相等，方向相反,

线圈顺时针旋转，故AB错误；

C.由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故C错误；

D.在运输时要用导体把两接线柱连在一起，利用电磁阻尼减小外界振动对指针的影响，故D正确。

故选D。

3.下列表达式中，不属于物理量定义式的是（）

【答案】B

【解析】

【详解】A.表达式

是电阻的定义式，故A不符合题意；

B.电流的定义式为

故B符合题意；

C.表达式

是磁感应强度的定义式，故C不符合题意;

D.表达式

是电容定义式，故D不符合题意。

故选B。

4.如图所示，带电粒子在以下四种器件中运动的说法正确的是（）

A.甲图中从左侧射入的粒子，只有带正电的粒子才有可能沿直线射出

B.乙图中等离子体进入上下极板之间后上极板A带正电

C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小

D.丁图中只要回旋加速器的。形盒足够大，加速粒子就能获得任意速度

【答案】C

【解析】

【详解】A.甲图中带正电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的重力、电场力和向上的洛伦兹力，当

三个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出；当带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的重力、

洛伦兹力和向上的电场力，当三个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出，A错误；

B.乙图中等离子体进入上下极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正粒子向B极板偏转，

负粒子向A极板偏转，因此极板A带负电，极板B带正电，B错误；

C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，线圈产生的磁场越强，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有

V2

evB=m——

R

R=—

eB

由上式可知，当电子的速度一定时，磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越小，C正确；

D.丁图中只要回旋加速器的。形盒足够大，加速粒子就能获得较大的能量，具有较大的速度，可当能

量达到25MeV〜30MeV后就很难再加速了，原因是按照狭义相对论，粒子的质量随速度的增大而增大，

而质量的变化会导致其回旋周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步，因此加速粒子就不能获得

任意速度，D错误。

故选C。

5.下列说法正确的是（）

A.普朗克提出的能量子假设否定了经典物理学思想

B.变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场

C.金属块中的涡流会产生热量，应尽可能减小涡流

D.紫外线可以消毒，X射线可以用于诊断病情，/射线可以摧毁病变细胞

【答案】D

【解析】

【详解】A.量子理论弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观粒子世界的不足，并未否定经典物理学思

想，故A错误；

B.变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场产生恒定电场，故B错误；

C.金属块中的涡流会产生热量，真空冶炼炉利用涡流工作，故C错误；

D.紫外线可以消毒；X射线穿透能力较强，可以用于诊断病情；/射线有极强的穿透能力和很高的能量，

可以摧毁病变细胞，故D正确。

故选D。

6.不切断电源只按下遥控器的待机键，电视机即进入待机模式。家用电视机待机功率约0.5W,假设每

户家庭使用1台电视机，如果在不使用电视机时及时切断电源，则我国一年因此节省的电能最接近

()

A.lxlO7kWhB.lxlO8kWhC.lxl09kWhD.lxlOlokW-h

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】电视机待机状态时的功率为

F=0.5W=5xl0-4kW

一年用电器待机时间为

r=24x365=8760h

一台电视机待机一年消耗的电能为

W=Pt=5xKT4x8760=4.38kWh

全国大约有3亿个家庭，则我国一年因此节省的电能为

理=3XX4.38a1X1()9kW•h

所以C正确；ABD错误；

故选Co

7.将一根表面绝缘的硬质细导线按如图所示绕成线圈，外沿大圈所围面积为M，每个小圈所围面积均为

邑。有一随时间》变化的磁场，方向垂直线圈平面，磁感应强度大小3=稣-处，线方向垂直纸面朝

里，%大于0,综与上均为常数。关于线圈中总的感应电动势大小和A、2两点电势高低判断正确的是

A.kS[,(pA>(pBB.5ks2,(pA<(pB

C.kS[+5ks2,(pA<(pBD,kSx-5kS2,(pA>(pB

【答案】C

【解析】

【详解】根据楞次定律，大圈和5个小圈产生的感应电源方向均为顺时针，磁场的变化率为鼠则感应电

动势为

E=kS[+5ks2

且

（PA＜（PB

故选Co

8.如图所示是电表内部结构的照片，。、b、。是三个接线柱的尾端。6、。间接有电阻R2,。通过电阻与

与表头连接，b直接与表头连接。则下列说法正确的是（）

A.这是一只安培表B.测量时b端接正极c端接负极

C.图中的电阻作用是分去一部分电流D.接入ac的量程比接入湖的量程大

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据题意等效电路如图所示。

rc-@«（n

cba

表头与电阻串联，这是一只电压表，故A错误；

B.测量时应接入ac端或必端，故B错误；

C.图中的电阻与表头串联，起到分压的作用，故C错误；

D.根据

u=ig（4+R）

接入ac的电阻较大，故接入ac的量程比接入M的量程大，故D正确。

故选D。

9.下列判断正确的是（）

A,图甲中磁铁向右插入不闭合线圈，线圈中会产生感应电动势

B.图乙中矩形金属线圈水平向右移动，矩形线圈中会产生感应电流

C.图丙中闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都能产生感应电流

D.图丁中水平放置的圆形线圈直径正上方导线中电流增大，线圈中产生感应电流

【答案】A

【解析】

【详解】A.图甲中磁铁向右插入不闭合线圈，线圈中磁通量发生变化，线圈中会产生感应电动势由于线

圈不闭合，线圈中不会产生感应电流，选项A正确；

B.图乙中矩形金属线圈水平向右移动，由于线圈的磁通量保持不变，矩形线圈中不会产生感应电流，选

项B错误；

C.图丙中闭合导线框，若以竖直边为轴在磁场中旋转，不能产生感应电流，选项C错误；

D.图丁中水平放置的圆形线圈直径正上方导线中电流增大，线圈的磁通量一直为零，保持不变，线圈中

没有感应电流，选项D错误。

故选A„

10.如图所示是某电路中用到的理想变压器，原线圈两端输入的交流电压的有效值可认为恒定不变，两灯

泡L］、L?规格完全相同，电流表电阻忽略不计。在以下各种操作中各电路元件都没有损坏，下列说法正

A.仅使滑片N自变阻器〃端向〃端移动，灯泡4中的电流先减小后增大

B.仅使滑片N自变阻器a端向〃端移动，原线圈输入功率先减小后增大

C.仅使滑片M上移，电流表示数变小

D.仅使滑片M下移，变压器原线圈中的电流变大

【答案】B

【解析】

【详解】A.仅使滑片N自变阻器。端向b端移动，则滑动变阻器右侧阻值减小，由于电压不变，则灯泡

4中的电流增大，A错误；

B.仅使滑片N自变阻器。端向6端移动，负载总电阻先增大后减小，根据

P上

R

原、副线圈的功率先减小后增大，B正确；

C.仅使滑片M上移，副线圈匝数增大，根据

U2%

副线圈电压增大，电流表示数增大，c错误；

D.仅使滑片M下移，同理C选项，副线圈电压减小，副线圈电流减小，根据

/]〃2

原线圈电流减小，D错误。

故选B。

11.为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝

缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开

关从。拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推

知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（）

A.电源电动势越小，则振荡电流的频率越低

B.当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大

C.开关。拨向6瞬间，电感L的自感电动势为最大

D.检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高

【答案】C

【解析】

【详解】A.振荡电流的频率

f=__i___

2TT4LC

则振荡频率与电源电动势无关，选项A错误；

B.当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，选项B错误；

C.开关。拨向6瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，选项C正确；

D.检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据

「£S

C=--------

4兀kd

则£减小，即液面高度在降低，选项D错误。

故选C。

12.如图所示，电阻Ri和&是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，Ri的表面边长是&的2倍,

a、6和c、d分别是两个导体的接线柱。已知将。、6分别与电路中P、。接线柱连接时，电压表示数为

U1,将C、1分别与电路中P、。接线柱连接时，电压表示数为。2,贝U()

Ui>lh

C.Ri<&,Ux>Ui

UiVlh

【答案】A

【解析】

【详解】由图可知两个电阻的长度比为2：1,横截面积比为2：1,

由公式

可知

因为电路中内外电阻相等，所以路端电压相等，所以

Ui=U2

故A正确，BCD错误。

故选Ao

13.如图所示，说法正确的是（

电容器极板［

电介质板被测物体

A.甲图装置霍尔元件左右移动时,能产生霍尔电压的原理是电磁感应

B.乙图中物体向右移，则电容器的电容变大

C.丙图装置中通过物体位置变化引起线圈的自感系数改变

D丁图装置只要有声音，即使不接入电源，R两端也有电压输出

【答案】C

【解析】

【详解】A.产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场力的作用下发生偏转，不是电磁感应，A错误；

B.根据

csS

C=--------

4兀kd

物体向右移，插入电容器的电介质减少，介电常数减小，电容减小，B错误；

C.物体位置变化使软铁芯左右移动，引起线圈自感系数改变，C正确；

D.声音使膜片振动，使膜片与固定电极形成的电容器电容改变，在电容器两端加固有频率及大小的电

压，通过电容器的电流会发生改变，输出音频信号。如果不接入电源，R两端不会有电压输出，D错误。

故选Co

14.如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m,导轨处于方向与水平面成53。角斜向左上方的磁感应强度

为5T的匀强磁场中。导体棒仍垂直于导轨放置且处于静止状态，其质量〃z=lkg,电阻R=0.9Q,与

导轨间的动摩擦因数〃=。.5,电源电动势E=10V,其内阻r=0.1Q,定值电阻的阻值凡=4Q。不

计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对漏的拉力沿水平方向，5皿53。=0.8,

B.重物重力G最大值是7.5N

C.导体棒ab受到的摩擦力方向一定向右

D.导体棒油受到的安培力大小为5N,方向水平向左

【答案】B

【解析】

【详解】D.根据闭合电路的欧姆定律

E=/(R+K)+r)

可得

/=2A

导体棒外受到的安培力为

FA=IBL=5N

方向垂直磁场方向朝右上，与水平面呈37角，故D错误；

A.对导体棒受力分析，如图所示。

fm=-FAcos53)=3.5N

当导体棒仍受到的摩擦力等于最大静摩擦力，且方向向左时，重物重力G最小，最小值为

GmM=&sin53-九=0.5N

故A错误；

B.当导体棒仍受到的摩擦力等于最大静摩擦力，且方向向右时，重物重力G最大，最大值为

Gmax=&sin53+4=7.5N

故B正确；

C.重物重力大小未知，导体棒仍受到的摩擦力方向可能向右，也可能向左，故C错误。

故选B。

15.如图所示，边长不小于9a的正方形区域ABC。内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，口外为磁场分界

线，与43距离为。，上方区域的磁感应强度大小为劣。质量为小、电荷量为-9的粒子从A点垂直AD

射入上方磁场，经。点第一次进入下方磁场，且0Q=3a,不计粒子重力，sin37o=0.6,则（）

A'xKx''x!B

;xx9xx\

OxXXQXXXI02

XXXXX

XXXXX

XXXXX

Dc

A.粒子射入磁场时的速度大小为”也

m

B.当下方磁感应强度大小3=也时，粒子垂直边界飞出磁场

2

C.当下方磁感应强度大小3>2生时，粒子不一定从8c边界飞出磁场

3

D.当下方磁感应强度大小3=4线且a。？=9。时，粒子垂直8C边界飞出磁场

【答案】D

【解析】

【详解】A.设粒子在磁场中的轨道半径为R,根据勾股定理可知

（凡-4+（34）2=与2

解得

&=5a

在。1。2的上方，偏转的圆心角为仇则

tan0=—

5

可知

9=37°

又由于

„mvl

可知粒子射入磁场时的速度大

A错误;

B.当下方磁感应强度大小3=也时，粒子在下方磁场运动的轨道半径

2

此时圆心根本不在AO上，粒子不可能垂直AZ）边界飞出磁场，B错误;

C.当下方磁感应强度大小3〉强时，粒子在下方磁场运动的轨道半径

3

R,<-R,=—a

3818

进入。1。2下方后，圆心到AD距离

13a15a

4>8«--cos37°--->----

'828

到DG的距离

15a.石。15。

d?>3d—-----sin37=-----

88

运动轨迹如图所示

因此不可能从下方和左方离开磁场，再次进入到0102上方后，半径又变为5〃，这样向右偏移的多，向

左偏移的少，最后一定从离开磁场，C错误；

D.当下方磁感应强度大小3=4稣时，粒子在下方磁场运动的轨道半径

_5

RA—---—CL

444

从A点射入磁场后每一个周期向右移动的距离

9

d=2&sin37°-2R&sin37°=-a

因此经过两个周期，恰好从B点垂直离开磁场，D正确。

故选D。

二、非选择题（本题共6小题，共55分）

16.在“导体电阻率的测量”的实验中，小明同学想测定一段粗细均匀、电阻约为6。的合金丝的电阻

率，器材有：

电池组（电动势3.0V,内阻约为1。）

电流表（量程0~100mA,内阻约0.5。）

电压表V］（量程0~3V,内阻约3k。）

电压表V2（量程0~15V,内阻约3k。）

滑动变阻器与（070。，允许最大电流2.0A）

滑动变阻器耳（0-500Q,允许最大电流05A）

（1）以上器材中，电压表应选（填“Y”或"VJ）,滑动变阻器应选（填“RJ或

“冬”）。

（2）用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图1所示，读数为mm。

图1图2

（3）根据如图2所示的电路图，小明已经连接一部分电路如图3所示，请在答题卡中的图3对应位置将

电路连接完整______o

图3

©

/二-------5

【答案】①.M②.玲③.1.220④.

【解析】

【详解】（1）［1］电池组电动势为3.0V,为减小实验误音!,电压表应选量程为3V的V］。

［2］为调节方便，获取更多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器应选阻值较小的，故滑动变

阻器应选与。

（2）［3］合金丝的直径为

d=1mm+22.0x0.0mm=1.220mm

（3）［4］根据如图2所示的电路图，实物连接如图所示。

17.在“练习使用多用电表”的实验中，有小组同学利用欧姆表测量“220V,60W"的白炽灯灯丝电

阻。

（1）下列操作正确的是（单选）

A.测量前对多用电表进行机械调零，然后选择欧姆挡“xlO”档后直接测量

B.读数时发现指针偏转过大，换选更高倍率的挡位再进行测量

C.测量结束后将多用电表开关旋钮转到OFF位置

（2）将选择开关调至欧姆挡“xlO”档，并进行正确操作后，指针位置如图所示，则白炽灯的灯丝电阻

【答案】①.C②.80

【解析】

【详解】（1）[1]A.测量前对多用电表进行机械调零，选择欧姆挡“X10”档，欧姆调零后再进行测量，故

A错误；

B.读数时发现指针偏转过大，说明待测电阻阻值较小，应换选更低倍率的挡位再进行测量，故B错误；

C.测量结束后将多用电表开关旋钮转到OFF位置，故C正确。

故选C。

（2）⑵白炽灯的灯丝电阻为

R=8.0x10。=80Q

18.为研究舜猴桃电池的电动势和内阻，进行如下实验。

（1）如图1和图2所示，先后用电压表（量程为0~3V）和数字多用电表直流电压2V档（其内阻远大于

电压表内阻）直接测量了跳猴桃电池两端电压，则该电池的电动势更接近______（填“电压表”或“数

字多用电表”）测量的值，其值为______V；

ML

（2）该小组又以一节内阻不计、电动势为1.5V的干电池与水果电池串联组成电源，测量电路如图3所

示，改变电阻箱的阻值R,并读出电压表的读数U,作出一——图像如图4所示，则水果电池的电动势

RU

为______V,内阻为______Q；（用图3中所给字母表示）

图3图4

【答案】①.数字多用电表②.0.660③.--1.5©.-

ab

【解析】

【详解】（1）[1]由于数字多用电表内阻远大于电压表内阻，根据

口_R口

测-R+r

则水果电池电动势更接近数字多用电表的测量值。

⑵数字多用电表的示数为

U=0.660V

（2）[3][4]根据闭合电路的欧姆定律

E+El=U+^■r

整理得

1_E+E[11

R~rUr

图像斜率为

b

ra

图像纵截距为

—b=—

r

解得

E」-1.5,r=-

ab

19.(1)在物理课堂上，某学习小组探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏

转方向如图1所示，如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为(填

“左偏”、“右偏”或“不偏转”)。

L

A

B

图2

(2)某小组利用如图2所示电路研究自感线圈工对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为

0,A、B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是.

A.闭合开关，A、B灯均立刻亮，A灯亮度不再变化

B.闭合开关，A灯立刻亮，B灯先不亮，然后逐渐亮起来

C.电路稳定后断开开关，A灯立刻熄灭，B灯由不亮变亮再熄灭

【答案】①.左偏②.c

【解析】

【详解】(1)口]如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，即磁场方向改变，则电流方向相反,

所以电流计指针左偏;

(2)[2]AB.闭合开关S后，灯泡A、B同时变亮，之后由于线圈的通电自感，且其电阻几乎为零，则

灯泡B缓慢熄灭，灯泡A的亮度逐渐变更亮，故AB错误;

C.闭合开关，电路稳定后，再断开S,灯泡A立即熄灭，但由于线圈的断电自感，则灯泡B由暗变亮,

再逐渐熄灭，故C正确。

故选C。

20.利用电动机起重装置可以提升重物，工作原理及电路图如图所示。已知电源电动势£=10V,电源

内阻厂=in,电阻R=2.5。。当重物质量严重超载时(电动机未能将重物提升)闭合电源开关S,电压

表的示数U1=8V；减小重物质量，当质量根=0.72kg,闭合电源开关S,电动机最后以稳定的速度匀

速提升重物，此时电动机获得的电功率与不能提升重物时电动机获得的电功率相同。(不计摩擦)求:

(1)电动机的内阻时;

(2)重物匀速上升时电压表示数。2和流经电动机的电流大小几；

(3)重物匀速上升的速度大小丫。

0

【答案】(1)1.5。；(2)—V,—A；(3)---m/s

77147

【解析】

【详解】(1)未能提升时，电路为纯电阻，根据闭合电路欧姆定律有

E=Ul+Ir

5=I(R+RM)

解得

RM=L5C

/=2A

(2)电动机获得的电功率与不能提升重物时电动机获得的电功率相同，则

PMTRM

弓2=&I=E/M-/2M(R+r)

^M1=几2

解得

IMl=2A(不合实际舍去)

九24A

根据闭合电路欧姆定律有

U[=E~IM2r=^V

(3)重物匀速上升时有：

几2=1M2&M+mgV

解得

100.

v=---m/s

147

21.如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长L=100cm,匝数N=100匝，

线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，转速〃=100r/s；己知电动势最

大值与=500A/2V=

(1)求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；

(3)如图乙所示，将发电机通过升压变压器工升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW,输电线

的总电阻为4Q,在用户端用降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损失的功率控制在

10kW,则T］、的原副线圈匝数比区和以分别为多少？

»2〃4

/—/、n,1n,190

【答案】(1)B=上T；⑵e=500V2cos200^(V),⑶丁&，丁五

40〃

【解析】

【详解】(1)线圈转动的角速度

co=27m-200〃rad/s

由

Em=NBSco

得

B=-T

40〃

(2)线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式

e=Emcoscot=500V2cos200^(V)

(3)输电线上的电流

—唇=50A

V保

工的输入电流

人=£=400A

a

则工原、副线圈匝数比

nxI21

n2/18

工副线圈两端电压

U,=匡=4000V

T2原线圈两端电压

U3=U2-I2r&=3800V

则原、副线圈匝数比

n3_U3_190

丁干IT

22.如图所示，平行导轨宽度L=2m,固定在水平面内，右端尸、。间接有电阻R=5Q,金属棒MN质

量〃7=0.4kg,电阻r=m,垂直导轨放置，棒的左侧有竖直挡杆，棒与导轨间的动摩擦因数〃=02,

到的距离％i=3m,匀强磁场磁感应强度方向垂直平面向下，磁感应强度的变化规律如图所示，在

04内5=(2—0.4。1，％后B恒定不变。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，求：

(1)/=0时刻，回路中的感应电流大小及方向；

(2)当/=：时，金属棒对竖直挡杆的挤压恰好消失，则％为多少；

(3)在"后，撤去竖直挡杆，同时给施加一向左的外力尸使其在导轨上做加速度为a=5m/s2的匀

加速直线运动。

①导体棒向左运动％=3m过程中，通过R的电量；

②当与=5.5s时，F的功率。

得

e=ic

②撤去竖直挡杆施加外力F后,金属棒做a=5m/s2的匀加速