辽宁省名校联盟2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题 含解析

2024—2025学年度上学期期中考试高二试题物理考试时间：90分钟满分：100分第I卷（选择题，共44分）一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选照，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分）1.2024年9月27日，世界新能源汽车大会在海口开幕。大会中展现的诸多前沿科技，揭示了未来汽车发展的趋势。其中电动汽车的进步最为引人注目。图中与磁现象有关的四个实验，与电动机的原理最为相似的是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】B【解析】【详解】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动。A．图甲是反映条形磁铁周围磁场的分布情况，故A不符合题意；B．通电导体在磁场中受到安培力的作用，故B符合题意；C．图丙反映的是电流的磁效应，故C不符合题意；D．图丁反映的是电磁铁的磁性与匝数的关系，故D不符合题意。故选B。2.小明同学有一个电热水杯，其主要发热元件是电阻丝，正常使用电源烧开一杯水需要2分钟。若出国旅游时当地的电压是，那么烧开初始温度相同的一杯水需要几分钟？（假设两地水的沸点相等，忽略电阻随温度的变化）（）A.1 B.2 C.4 D.8【答案】D【解析】【详解】烧开初始温度相同的一杯水需要电流做功相同，根据可知，电压变为一半，时间变为4倍，即8分钟。故选D。3.有两根完全相同的金属丝甲和乙，将甲对折起来，将乙拉长为原来的3倍，然后将两根金属丝并联在同一电路中，则甲、乙两金属丝通过的电流大小之比为（）A.3∶2 B.9∶4 C.4∶9 D.【答案】D【解析】【详解】设两金属丝的电阻率为，长度为，横截面积为，电阻为，故有金属丝甲对折后的电阻为将乙拉长为原来的3倍，电阻为将两根金属丝并联在同一电路中，电压相等，则电流之比等于电阻的反比，有故选D。4.如图所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。已知电流表满偏电流，标准电池电动势1.5V；若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为，但此表仍能进行欧姆调零，用此表测量某电阻时读数为，则该电阻的真实值应为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】电动势时欧姆表内阻为该欧姆表的刻度是按照电动势标注的，电动势为，待测电阻为时，流过表头的电流为当欧姆表电动势为时，欧姆表的内阻为欧姆表读数为时，流过表头的电流为联立可得故待测电阻的真实值为故选A。5.如图所示，三根平行直导线的截面图刚好为等边三角形，电流和方向垂直纸面向里，电流方向垂直纸面向外，它们的电流大小都相同，，每根导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小均为，则点的合磁感应强度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由安培定则判断可知三根通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示：电流B与电流D在A点产生的磁感应强度大小相等，夹角为120°，合磁感应强度大小为1T，方向水平向左；电流C在A点产生的磁感应强度磁感应强度大小为1T，方向水平向左。所以A点的磁感应强度大小为2T，方向水平向左。故选C。6.如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】当磁场方向垂直纸面向里时，通电导线的有效长度如下图中红线所示根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为当磁场方向水平向右时，通电导线的有效长度如下图中红线所示根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为所以故选A。7.如图所示，电路中电表均可视为理想电表。闭合开关，将滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中，下列选项正确的是（）A.电路总电阻变大 B.电流表的示数变小C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变大【答案】C【解析】【详解】A．分析电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R1并联，再与定值电阻R2串联。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电阻总电阻变小，故A错误；B．电流表A1测的是电路的总电流。由A选项分析可知，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，电阻总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律电路中的总电流将变大，即电流表A1的示数变大，故B错误；C．电流表A2测的是定值电阻R1的电流。由闭合电路欧姆定律结合B选项分析可知，电流表A1的示数变大，所以电流表A2示数变小，故C正确；D．电压表测的是路端电压，由闭合电路欧姆定律由B选项分析可知，电路中的总电流将变大，所以路端电压变小，故D错误。故选C。8.如图所示，两个质量相等带电粒子a和b分别以速度和射入足够长平行边界匀强磁场，磁场宽度为d，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，两粒子同时由A点出发，同时到达点，不计粒子重力及粒子间的影响，则（）A.两粒子的周期之比为 B.两粒子的轨迹半径之比为C.两粒子的电荷量之比为 D.两粒子的速度之比为【答案】D【解析】【详解】A．由题图可知，带电粒子a和b在磁场中运动的圆心角分别为和。即由于两带电粒子运动时间相同，则可得两粒子的周期之比为故A错误；B．根据几何关系，由题图可得，两粒子的轨迹半径分别为则两粒子的轨迹半径之比为故B错误；CD．两粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得粒子的轨迹半径为运动的周期为则可得两粒子的电荷量之比为两粒子的速度之比为故C错误，D正确。故选D。9.近年来国产智能手机取得了多方面的巨大进步。其中快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电，比如对一块的锂电池充电，可以在十分钟内将电池充到满容量的，关于快速充电技术”，你认为下列叙述中比较合理的是（）A.快速充电技术提高了锂电池的原有容量B.满容量的是指将电池电压充到的C.该锂电池的电动势是D.“”是电量的常用单位，【答案】D【解析】【详解】A．快速充电技术提高了锂电池的充电速度，不会提高原有容量，故A错误；B．这里所提到的“满容量的75%”是指将电量充到满容量的75%，而充电电压不能变化，故B错误；C．对锂电池正常充电的电压为3.7V，而该锂电池的电动势指的是使用电池时的电压，不一定为3.7V，故C错误；D．由可知，“”是电量的常用单位，单位换算关系为故D正确。故选D。10.下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（）A.图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出板是发电机的负极B.图乙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时、点电势的关系与导电粒子的电性无关C.图丙是电磁流量计的示意图，在、一定时，流量D.图丁是回旋加速器的示意图，粒子获得的最大动能与电压大小无关【答案】AD【解析】【详解】A．图甲是磁流体发电机结构示意图，根据左手定则可以判断出正离子向B板偏转，负离子向A板偏转。所以A板是发电机的负极，故A正确；B．霍尔元件中若导电粒子为正电荷，根据左手定则可以判断出正电荷向N点偏转，N点电势高；若导电粒子为负电荷，根据左手定则可以判断出负电荷向N点偏转，N点电势低。故B错误；C．电磁流量计中，设横截面积为S，长度为l，带电粒子电荷量为q，定向移动速率为v。流量为单位时间流过某横截面的体积，即其中根据平衡条件，得则流量为故C错误；D．回旋加速器的最大速度由回旋加速度D形盒的半径限制。由牛顿第二定律可得所以最大动能为与电压U无关，故D正确。故选AD。11.如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有逆时针方向电流（方向如图）时，天平恰好平衡；若电流大小不变，方向变为顺时针，在其中一个盘内放上质量为的砝码天平又可以恢复平衡。已知矩形线框水平边长度为，重力加速度为，则（）A.应将质量为砝码放入左盘 B.磁感应强度大小为C.为了提高灵敏度，可以增加线圈匝数 D.为了提高灵敏度，可以减少线圈匝数【答案】AC【解析】【详解】A．当线圈中通有逆时针方向电流时，由左手定则可知安培力方向竖直向上，安培力大小为当线圈中通有顺时针方向电流时，由左手定则可知安培力方向竖直向下。天平是等臂杠杆，此时若不增减砝码，天平会右低左高，为了使天平恢复水平，应向左盘中加入砝码，A正确；B．当线圈中通有逆时针方向电流时，设线框受到的拉力为T，则有当线圈中通有顺时针方向电流时，设线框受到的拉力为，则有故解得B错误；CD．为了提高灵敏度，应使磁感应强度发生微小变化时，天平也会发生明显的倾斜，故应增加线圈匝数，使安培力变大，C正确，D错误。故选AC。12.如图所示，电源电动势恒定，内阻为，定值电阻和的阻值均等于，滑动变阻器的总阻值也等于，电容器的电容为，电流表可视为理想表。闭合开关，将滑动变阻器滑片从向缓慢滑动。下列说法正确的是（）A.理想电流表示数一直减小 B.电容器的电量先增大后减小C.电源的效率一直减小 D.电源的输出功率一直增大【答案】ACD【解析】【详解】A．滑动变阻器滑片由a端向b端移动过程中，并联部分总电阻R并一直减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I增大，电源内电压增大，外电压减小，并联部分可知，并联部分电压U并减小，电流表示数一直减小，故A正确；B．根据可知，电容器的电量减小，B错误；C．电源的效率所以一直减小，故C正确；D．的阻值等于，所以外电路总电阻大于内阻，根据电源输出功率与外电阻关系可知，当外电路总电阻等于电源内阻时，输出功率最大，因为外电路总电阻减小，所以电源的输出功率一直增大，故D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（非选择题，共56分）二、实验题（本题共2小题，共14分）13.如图所示，伏安法测电阻实验中，电压表和电流表均为非理想表，会对测量结果的准确度产生一定的影响。若甲乙两图中电源输出电压恒定，甲图中电压表示数为，电流表示数为，乙图中电压表示数为，电流表示数为，电阻的真实阻值为，则：________（选填“>”“=”或“<”）；________（选填“>”“=”或“<”）；________（选填“>”“=”或“<”）；【答案】①.<②.>③.=【解析】【详解】[1]图甲中因为电压表的分流作用，电流表测量的电流大于实际流过待测电子的电流，而电压测量是准确的，则电阻的测量值为电压表的内阻与待测电阻并联所得，有[2]图乙中因为电流表的分压作用，电压表测量的电压大于实际待测电阻两端的电压，电流测量是准确的，则电阻的测量值为电流表的内阻与待测电阻串联所得，有[3]因甲乙两图所加电压相同，则和是待测电阻的真实值，故有14.如图所示的电路即可以测量未知电阻的阻值，还可以测量电池的电动势和内阻。实验室提供的器材除了被测电源及被测电阻，还提供了电流表，电阻箱，两个电键、导线若干。（1）实验时，先将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合电键，再闭合电键，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针偏转较大，记下这时电流表的示数，电阻箱接入电路的阻值；断开电键，调节电阻箱接入电路的电阻，使电流表的示数仍为，记下这时电阻箱接入电路的阻值，则___________。（2）上述测量电阻的思想方法和下面哪个力学实验的思想方法最为接近？______A.验证力的平行四边形定则B.探究加速度与力和质量的关系C.通过测量一本书的厚度来计算一张纸的平均厚度（3）保持电键闭合，多次改变电阻箱的阻值，记录每次调节后电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻，根据测得的多组。以为纵轴为横轴，作出图像，得到图像的斜率的绝对值为，图像与纵轴的截距为，已知电流表内阻为，则电池的电动势______，内阻_____。【答案】（1）（2）A（3）①.b②.【解析】【小问1详解】根据题意可知，断开后，要使电流还是，应该保证回路总电阻不变，根据等效原理可知【小问2详解】上述测量电阻的思想方法用到了等效替代的思想。A.验证力平行四边形定则，用到了等效替代的思想方法，A正确；B.探究加速度与力和质量的关系，用到了控制变量的思想方法，B错误；C.通过测量一本书的厚度来计算一张纸的平均厚度，用到了累积法，C错误。故选A。【小问3详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律得到故以为纵轴为横轴，作出图像，得到图像的斜率的绝对值为解得图像与纵轴的截距为三、计算题（本题共。3小题，共42分）15.如图所示是一玩具起重机电路示意图。图中电源电动势E=6V、内阻，电阻，当玩具起重机以的速度匀速向上提升一质量的物体时，标有“”的灯泡恰好正常发光。不计摩擦阻力，重力加速度，求：（1）通过电源的电流及两端的电压；（2）起重机的效率。【答案】（1）0.5A，2.5V（2）50%【解析】【小问1详解】由电路图可知，灯泡与起重机并联，灯泡正常发光，电压为故起重机两端的电压为由欧姆定律可得【小问2详解】灯泡电流为通过起重机的电流为起重机的总功率为起重机的输出功率为起重机的效率为16.如图所示，在匀强磁场中沿水平方向固定两平行金属导轨，磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面的夹角，导轨宽度为，导轨电阻忽略不计，左端与电源连接。一质量的金属棒垂直于两平行导轨放置并与导轨接触良好，连入导轨间的电阻与导轨间的动摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），在棒中点施加一水平向右的拉力，使棒能处于静止状态。已知，取，求：（1）金属棒受到的安培力的大小；（2）拉力的大小范围；（3）若磁场磁感应强度大小不变方向突然反向，同时撤去，求此时金属棒的加速度的大小。【答案】（1）10N（2）（3）【解析】【小问1详解】通过的电流大小为I方向为a到b，受到的安培力为【小问2详解】对受力分析，如图所示最大静摩擦力当最大静摩擦力方向向右（图甲）时当最大静摩擦力方向向左（图乙）时综上可得【小问3详解】磁场反向后，