宁夏回族自治区2024-2025学年高二物理上学期11月期中试题含解析

Page23（试卷满分100分，考试时间为100分钟）一、选择题（共16道小题，共52分。其中1~12题为单选，每题3分；13~16题为多选，每题4分，漏选得2分，多选或错选不得分。）1.某学习小组想要测量电动车蓄电池的路端电压（蓄电池额定电压为36V）。试验室可供应的电压表最大量程为0~15V，不满意电压测量需求。小组同学探讨后确定利用电阻箱将该电压表改装成量程为0~45V的新电压表，已知量程为0~15V电压表的内阻RV=15kΩ，以下操作正确的是（）A.选择电路图甲进行改装，将R1的阻值调至15kΩB.选择电路图甲进行改装，将R1阻值调至30kΩC.选择电路图乙进行改装，将R2的阻值调至15kΩD.选择电路图乙进行改装，将R2的阻值调至30kΩ【答案】B【解析】【详解】要将电压表改成量程更大的电压表，须要串联一个新的电阻，依据欧姆定律可得故选B。2.在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了试验探讨，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该试验，下列说法正确的是（）A.此电路缺少电流表，所以无法探讨定量关系B.a与b相比，导体越长，电压表示数越大C.a与c相比，导体越粗，电压表示数越大D.a与d相比，电压示数越大，表明该种材料的导电性能越好【答案】B【解析】【详解】A．此电路是串联电路，电流相等，据电压表示数，可得各导体电阻间的定量关系，故A项错误；B．串联电路电流相等，a与b相比，导体越长，电阻越大，电压表示数越大，故B项正确；C．串联电路电流相等，a与c相比，导体越粗，电阻越小，电压表示数越小，故C项错误；D．串联电路电流相等，a与d相比，电压示数越大，电阻越大，表明该种材料的导电性能越差，故D项错误．3.多用电表在测量通过小灯泡的电流时，应选择下图中的哪种连接方式？（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】多用电表在测量通过小灯泡的电流时，电流应从红表笔进黑表笔出，同时将电表与被测元件串联。故选B。4.电动自行车具有快捷、环保的优势，已经成为人们出行的重要交通工具。某品牌电动自行车的电动机额定电压为36V，额定电流为6A，额定输出功率为180W，电动机的内电阻为（）A.7.2 B.6.0 C.5.0 D.1.0【答案】D【解析】【分析】【详解】依据题意得解得故ABC错误，D正确。故选D。5.如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为志向电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（）A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω【答案】A【解析】【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，故A正确．6.如图所示，a、b、c是直角坐标系平面内以坐标原点O为圆心的圆周上的三个点，且三点分别位于y轴的正半轴、负半轴及x轴的负半轴上，有两根平行通电长直导线分别通过a、b两点，电流大小相等，方向分别垂直纸面对外、向里（图中为直导线截面图），坐标原点O处的磁感应强度大小为B。若把a点的电流移到c点，方向仍垂直纸面对外，则O点处的磁感应强度大小为（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】【详解】两通电直导线的电流相等，离坐标原点O的距离相等，所以在原点O产生的磁感应强度大小相等，设为，依据右手螺旋定则，a点的电流在坐标原点O的磁场方向沿x轴的正方向，b点的电流在坐标原点O的磁场方向也沿x轴的正方向，于是有解得把a点的电流移到c点，其在坐标原点O产生的磁场方向沿y轴的正方向，大小仍为，b点的电流在坐标原点O产生的磁场不变，依据矢量运算法则，原点O的合磁场结合可得选项B正确，ACD错误。故选B。7.把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由b到a，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，俯视看，导线在安培力的作用下先顺时针转动，转过一个小角度后，接着边转动边向下移动，虚线框内有产生以上弧形磁感线的场源，下列符合要求的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】AB．因为导线在安培力的作用下先逆时针转动，接着边转动边向下移动，所以可以推断出磁感线沿弧线由左向右，故A错误，B正确；C．由安培定则推断，可知螺线管的右端为N极，它的磁感线沿弧线由右向左，故C错误；D．由安培定则推断，可知导线磁感线沿弧线由右向左，故D错误。故选B。8.如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为。则（）A.金属棒中的电流方向由指向B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面对上C.金属棒中的电流大小为D.每条悬线所受拉力大小为【答案】D【解析】【详解】AB．平衡时两细线与竖直方向夹角均为，故金属棒受到垂直于MN和磁场方向向右的安培力，依据左手定则，可推断金属棒中的电流方向由M指向N，故AB错误；CD．设每条细线所受拉力大小为，由受力分析可知解得故C错误，D正确；故选D。9.如图所示，在MNQP所围的区域内有一垂直纸面对里的匀强磁场，质量和电荷量都相等（电性可能不同）的带电粒子a、b，c以不同的速率从O点沿纸面并垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的运动轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力及带电粒子间的相互作用，下列说法中正确的是（）A.射入磁场时粒子a的速率最小B.粒子a带负电，粒子b、c带正电C.粒子a在磁场中运动的周期最小D.粒子c在磁场中运动时间最长【答案】D【解析】【详解】A．粒子在磁场中做圆周运动有即依据粒子的运动轨迹可知各粒子的轨迹半径大小关系为各粒子的质量和电荷量都相等，所以粒子c的速率最小，A错误；B．依据运动轨迹结合左手定则可得粒子a带正电，粒子b、c带负电，B错误；C．依据公式有即各粒子的质量和电荷量都相等，所以各粒子在磁场中运动的周期相同，C错误；D．依据前面分析各粒子在磁场中运动的周期相同，可知运动轨迹所对应的圆心角越大，运动时间越长，结合图像可知粒子c运动轨迹对应的圆心角最大，所以运动的时间最长，D正确。故选D。10.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是（）A开关S闭合稳定后，线圈N中B.磁铁向铝环A靠近，铝环A中C.金属框从A向B运动，金属框中D.铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中【答案】A【解析】【详解】A．开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，没有感应电流，选项A符合题意；B．磁铁向铝环A靠近，铝环A中磁通量变大，有感应电流，选项B不符合题意；C．金属框从A向B运动，穿过金属框中的磁通量发生变更，由感应电流产生，选项C不符合题意；D．铜盘在磁场中按图示方向转动，圆盘切割磁感线产生感应电流，即电阻R中有感应电流，选项D不符合题意。故选A。11.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（）A.图甲中增大沟通电的频率可增大粒子的最大动能B.图乙中可以推断出通过R的电流方向为从a到bC.图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是D.图丁中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大【答案】D【解析】【详解】A．由洛伦兹力供应向心力可得则粒子的最大动能为与沟通电的频率无关，故A错误；B．依据左手定则可知B为正极，所以通过R的电流方向为从b到a，故B错误；C．图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是可得故C错误；D．在加速电场中有在磁场中洛伦兹力供应向心力联立可得对于同位素，电荷量相等，半径最大的粒子对应质量也最大，故D正确。故选D。12.如图所示，边长为L的正方形金属线框abcd从某一高处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面对里，已知ab边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中a、b始终水平），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽视空气阻力，则下列说法中正确的是（）A.ab边进入磁场时，线框中感应电流的方向为顺时针方向B.ab边进入磁场时，ab两端的电压为C.线框进入磁场时的速度大小D.线框穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为mgL【答案】C【解析】【详解】A．依据右手定则可知，ab边进入磁场时，线框中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；B．ab边进入磁场时，产生的感应电动势为则ab两端的电压为故B错误；C．ab边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动，则有可得线框进入磁场时的速度大小D．依据条件可知线框匀速地穿越磁场，依据动能定理可得产生的焦耳热为故ABD错误，C正确。故选C。13.如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（）A.电压表的示数变小B.电流表的示数变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R消耗的功领先变大后变小【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大，路端电压减小，即电压表读数减小，选项A正确，B错误；C．将定值电阻R等效为电源内阻，即等效内阻为2r，当内阻等于外电阻时滑动变阻器消耗的功率最大，因滑动变阻器的阻值从2r减小，则滑动变阻器消耗的功率变小，选项C正确；D．因电流变大，则定值电阻R上的功率渐渐变大，选项D错误。故选AC。14.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面对里的匀强磁场，一质量为、带电量大小为的小球，以初速度沿与电场方向成45°夹角射入场区，能沿直线运动。经过时间，小球到达点（图中没标出），电场方向突然变为竖直向上，电场强度大小不变。已知重力加速度为，则（）A.小球确定带正电B.时间内小球可能做匀变速直线运动C.匀强磁场的磁感应强度为D.电场方向突然变为竖直向上，则小球做匀加速直线运动【答案】AC【解析】【详解】B．假设小球做变速直线运动，小球所受重力与电场力不变，而洛伦兹力随速度的变更而变更，则小球将不行能沿直线运动，故假设不成立，所以小球确定受力平衡做匀速直线运动，B错误；A．小球做匀速直线运动，依据平衡条件可以推断，小球所受合力必定为0，故电场力水平向右，洛伦兹力垂直直线斜向左上方，小球确定带正电，A正确；C．依据平衡条件，得解得C正确；D．依据平衡条件可知电场方向突然变为竖直向上，则电场力竖直向上，与重力恰好平衡，洛伦兹力供应向心力，小球将做匀速圆周运动，D错误；故选AC。15.下列甲、乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种状况，依据已经学过的学问，请推断下列说法正确的是（）A.甲图中当磁场匀整增大，线圈中感应电动势匀整增大B.乙图中线圈放置于垂直于纸面对里的磁场中，导体棒向右运动过程中，导体棒电流方向为由到C.丙图在条形磁铁极向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电D.丁图在向右匀速运动中，金属圈中将产生逆时针方向电流【答案】BC【解析】【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知，甲图中当磁场匀整增大，线圈中感应电动势恒定不变，故A错误；B．由右手定则可知，乙图中导体棒向右运动过程中，导体棒电流方向为由到，故B正确；C．丙图中，由楞次定律可知，条形磁铁极向下插入螺旋管的过程中，螺线管中感应电流由上端导线流入，下端导线流出，对电容器充电，则电容器下极板带正电，上极板带负电，故C正确；D．丁图在向右匀速运动中，线圈中产生恒定的电流，则金属圈中无感应电流产生，故D错误。故选BC。16.如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为37°，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面对里的匀强磁场充溢杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为，重力加速度大小为，，下列说法正确的是（）A.小环带正电B.小环滑到P处时的速度大小C.当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力D.当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离【答案】BCD【解析】【详解】A．依据题意，假如没有磁场，由平衡条件及牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小为然而此时小环对杆的压力大小为0.4mg，说明小环受到垂直杆向上的洛伦兹力作用，依据左手定则可知，小环带负电，故A错误；B．设小环滑到P处时的速度大小为vp，在P处，小环的受力如图所示，依据平衡条件得由牛顿第三定律得，杆对小环的支持力大小=0.4mg，联立解得故B正确；CD．在小环由P处下滑到处的过程中，对杆没有压力，此时小环的速度大小为v'，则在P'处，小环的受力如图所示由平衡条件得变形解得在小环由P处滑到P'处的过程中，由动能定理得代入解得故CD正确；故选BCD。二、试验题（共2道小题，共16分。）17.某探讨小组设计了一个试验方案，粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率，试验步骤如下：（1）如图甲所示，滑动变阻器的瓷筒上紧密缠围着单层电阻丝，测量出瓷筒外管直径D及瓷筒上电阻丝缠绕的总宽度l；（2）测得n匝电阻丝缠绕后的宽度为x，则电阻丝直径d=________；（3）由于d<<D，可算出电阻丝总长度；（4）已知该滑动变阻器阻值较小，但铭牌模糊，通过如图乙所示电路来测量其最大电阻，请把剩余的连线补充完整______。（5）闭合开关得到电压表示数U，电流表示数I；（6）可以估算出电阻丝的电阻率________（用x，n，D，U，I，l表示）；（7）电阻丝表层涂有绝缘漆，则因绝缘漆的存在使得电阻率的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）【答案】①.②.③.④.大于【解析】【详解】（2）[1]n匝电阻丝缠绕后的宽度为x，所以1匝电阻丝的直径为（4）[2]因为滑动变阻器的阻值较小，故依据“内大外小”原则，电流表应当选用外接法，电路连接图如下（6）[3]依据电阻确定式可得由欧姆定律可得由几何学问可得联立可得（7）[4]因绝缘漆的存在使得半径测量值变大，因此电阻率的测量值大于真实值。18.（1）某试验小组运用多用电表测量电学中的物理量。①甲同学用试验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为______mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为______Ω。②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，须要接着测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必需的操作步骤，其合理的依次是______（填字母代号）。A.将红表笔和黑表笔短接B.把选择开关旋转到“×100Ω”挡C.把选择开关旋转到“×1Ω”挡D.调整欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（2）在测量电源电动势和内电阻的试验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更精确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。①在试验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上试验进行了误差分析。其中正确的是______。A.试验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B.试验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C.试验测出的电动势小于真实值D.试验测出内阻大于真实值【答案】①.24.0②.160③.CAD④.1.5⑤.1.0⑥.AC##CA【解析】【详解】（1）①[1][2]依据多用电表读数规则，若所选挡位为直流50mA挡，则示数为。若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为②[3]乙同学用欧姆表正确测量了一个约150Ω的电阻后，须要接着测量一个阻值约20Ω的电阻，待测电阻变小须要换到“×1”挡，然后将红表笔和黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，故合理的依次是CAD。（2）①[4][5]依据闭合电路欧姆定律及其图像含义可知电源电动势为图线的纵轴截距电源内阻为图线的斜率②[6]AB．由题中所给电路图可知，相对于电源来说电流表接受外接法，由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表示数，电压表分流造成了系统误差，故A正确，B错误；CD．相对于电源来说，电流表接受外接法，由于电压表分流作用，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示由图象可知，电动势的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值，故C正确，D错误。故选AC。三、计算题（共3道小题，要求书写规范，有必要文字表述才能得满分，共32分）19.饭卡是学校等单位最常用的帮助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变更，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变更，（垂直纸面对里为正），（1）请你判定0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向（2）求0~0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热；（3）求0.1~0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。【答案】（1）从上到下；（2）；（3）【解析】【详解】（1）依据楞次定律“增反减同”可知0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向从上到下；（2）由法拉第电磁感应定律有0～0.1s时间内线圈产生的感应电动势为依据闭合电路欧姆定律，则有依据焦耳定律，可得0～0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热为（3）0.1～0.4s时间内，依据法拉第电磁感应定律有依据闭合电路欧姆定律有则通过电阻R的电荷量为结合图像可得20.如图所示，两根足够长、电阻不计