广东省江门市某中学2023-2024学年高二年级上册期末考试物理试卷（含答案解析）

广东省江门市新会第一中学2023-2024学年高二上学期期末考

试物理试卷

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.如图所示，长度为乙的导体棒仍与导电线框垂直，水平放置在磁感应强度为8的竖直向

上的匀强磁场中。已知流过导体棒电流方向由6到a,电流大小为/,导体棒始终处于静止,

b

A.导体棒ab所受安培力方向水平向左

B.导体棒仍所受安培力方向竖直向上

C.导体棒。6所受安培力大小为

D.导体棒ab所受安培力大小0

2.下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的

结构示意图，下列说法中正确的是（）

A.图①中粒子沿直线尸。运动的条件是v=O

E

B.图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下

C.图③中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大

D.图④随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短

3.课本中有以下图片，下列说法错误的是（）

试卷第1页，共8页

A.真空冶炼炉利用金属中涡流产生的热量使金属熔化

真空冶炼炉

B.使用电磁炉加热食物时可以使用陶瓷锅

电磁炉加热食物

C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变

用硅钢片做变压器的铁芯

压器铁芯中的热损失

D.用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用

探雷

电磁感应工作的

4.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，。、b、c是三个相同的

小灯泡，下列说法正确的是（）

A.开关S闭合瞬间，。灯立即亮，a、b灯逐渐亮

B.开关S闭合瞬间，a、6灯一样亮

C.开关S断开，c灯立即熄灭，。灯逐渐熄灭

D.开关S断开瞬间，流过。灯的电流方向与断开前相反

试卷第2页，共8页

5.如图甲，矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴以角速度。匀速转动，线圈匝数为〃，

面积为S,电阻为心磁场的磁感应强度为2,线圈与阻值为式的电阻连接。线圈产生的感

应电动势e随时间，的变化关系如图乙，下列说法中正确的是（）

A./=%时刻与才=4时刻穿过线圈的磁通量相同

B.尸。边始终不受安培力作用

。〜G内，通过电阻R的电荷量为国

C.

R+r

,①〒工士生n2B2S2a）2R

D.电阻R的功率为kn―廿

2（7?+r）2

6.“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一.如图是远距离输电的原理图，假设发

电厂的输出电压以恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器.下

列说法正确的是（）

发

电

厂

A.若输送总功率不变，当输送电压内增大时，输电线路损失的热功率增大

B.在用电高峰期，用户电压心降低，输电线路损失的热功率增大

C.当用户负载增多，升压变压器的输出电压%会增大

D.当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大

7.如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流z.的方向指向A板，且正在增大，则此时（）

B.电容器C正在充电

C.线圈/两端电压在增大D.磁场能正在转化为电场能

试卷第3页，共8页

二、多选题

8.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的

磁通量①与时间f的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.时刻线框平面与中性面垂直

B.线框的感应电动势有效值为^^

T

C.线框转一周外力所做的功为次21

RT

T①

D.从/=0到7=匕过程中通过线框横截面的电荷量为％

4R

9.如图所示,理想变压器的原线圈接在〃=220&sin7rt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Q

的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法错误

A.电流表的读数为1A

B.电压表的读数为55«V

C.原线圈的输入功率为55W

D.副线圈输出交流电的周期为0.5s

10.如图甲所示，导体框架a6cd放置于水平面内，仍平行于cd,导体棒MN与两导轨垂直

并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度3随时间f变化

规律如图乙所示，儿W始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为

感应电流/正方向，水平向右为导体棒所受安培力厂的正方向，下列图像中正确的是（）

试卷第4页，共8页

三、实验题

11.如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动

势约为3V,内阻约为2。。现提供的器材如下:

B.电压表v（量程0~10V,内阻约为10000。）

C.电压表V2（量程0~3V,内阻约为3000。）

D.电阻箱及（0~99.9。）

E.定值电阻4=20。

F.定值电阻凡=100。。

试卷第5页，共8页

G.开关和导线若干

（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择（选填"B”或"C”）,

定值电阻凡应选择（选填"E”或"F”）。

（2）改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的▲-4图像如图2所示，图

UR

线与横、纵坐标轴的截距分别为-拉°,定值电阻的阻值用凡表示，则可得该电池组的电

动势为，内阻为（用字母表示）。

（3）该实验测得的电动势与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻

的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

12.实验小组的同学练习多用电表的使用，首先练习用多用电表测量某一电阻的阻值。

图1图2

（1）他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“xlOO”

位置，将红黑表笔分别插插孔，把两笔尖相互接触，调节旋钮，使多用

电表的指针指向电阻挡刻线（选填“0”或"8”）。

（2）使用多用电表欧姆挡测电阻和二极管时，下列说法正确的是o

A.测量电路中某个电阻时，应该把该电阻与电路断开

B.将红、黑表笔金属部分分别与电阻两端接触，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准

确的测量结果，应将K旋转到电阻挡“xlk”的位置

C.测二极管时，若指针偏角很大，则与黑表笔的接触的是二极管的负极

D.多用电表红表笔的电势一定比黑表笔高

（3）练习使用多用电表测量电流和电压，如图2所示，甲图是用电流挡测小灯泡电流的示

意图，乙图是用电压挡测量小灯泡电压的示意图，实验中不符合操作规范的是=

（选填“甲”或"乙”）

试卷第6页，共8页

(4)某同学在使用多用电表测电压时，选择开关调到直流电压2.5V挡位，指针如图°,电

压为.V；螺旋测微器如图"示数为mm；游标卡尺如图c,示数为

mm。

15

10

05

图a图b

10II

1020

图c

四、解答题

13.如图所示，两平行金属导轨间的距离£=0.40m,导轨所在的平面与水平面夹角8=37。，

在导轨所在平面内，分布着磁感应强度5=LOOT、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50。的直流电源，现把一个质量

加=0.040kg的导体棒仍放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触

良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻&=2.5。，金属导轨电阻不计，g取lOm/s?。

已知sin37°=0.60、cos37°=0.80,求：

(1)导体棒受到的安培力和摩擦力；

(2)若将磁场方向改为竖直向上，要使导体棒继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时

磁场磁感应强度层的大小。

试卷第7页，共8页

14.如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在产0的空间中，存在

匀强磁场，磁场方向垂直xQy平面(纸面)向外。一电荷量为外质量为7〃的带正电的运

动粒子，经过y轴上y=〃处的点尸/时速率为vo,方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=

2〃处的尸2点进入磁场，并经过y轴上y=-2/z的B点。不计重力。求：

(1)电场强度大小。

(2)粒子到达刊时速度的大小和方向。

(3)磁感应强度大小。

15.如图甲所示，两电阻不计的光滑金属导轨倾斜平行放置，间距d=lm,倾角a=37。，下

端接定值电阻&=3。，矩形区域内有垂直导轨平面向上的磁场，边长x=20m,磁

场磁感应强度8随时间f的变化情况如图乙所示。现将一质量机=2kg,电阻R=1C的金属棒

在导轨上端某处由静止释放，经〃=ls运动到M位置，进入磁场后，再运动s=10m后开始

做匀速运动。g取10m/s2,sin37°=0,6o求：

(1)0〜Is时间内金属棒中电流的大小//；

(2)金属棒刚进磁场时加速度的大小a；

(3)从金属棒刚进磁场到开始做匀速运动的过程中，定值电阻凡上产生的焦耳热。。

试卷第8页，共8页

参考答案:

题号12345678910

答案CCBCDBACDABDBD

1.C

【详解】AB.由图可知，导体棒防的电流方向为由6流向。，根据左手定则可知，导体棒

成所受安培力方向为水平向右，故AB错误；

CD.根据安培力公式可知，导体棒仍所受安培力大小为

F=BIL

故C正确，D错误。

故选C。

【点睛】根据左手定则确定安培力的方向。导体棒处于静止状态，只说明其所受合外力为零。

根据安培力公式求出其大小。

2.C

【详解】A.根据洛伦兹力和电场力相互平衡，可知

qE=qvB

故

E

v=一

B

故A错误；

B.根据左手定则可知，等离子体中的正电荷向下偏，负电荷向上偏，所以B极板的电势高,

通过电阻的电流方向为从下到上，故B错误；

C.在加速电场中，则有

12

qU=-mv

在磁场中，则有

V2

qvB=m——

R

可得

则半径最大的粒子对应质量也最大，故C正确;

D.根据洛伦兹力充当向心力，可知

答案第1页，共11页

V

qvB=m——

R

则周期为

eZiR17im

T=------=-------

vqB

可知粒子走过半圆的时间间隔与速度无关，故D错误；

故选C。

3.B

【详解】A.真空冶炼炉接有高频交流电源，高频交流电产生高频交变磁场，高频交变磁场

在金属中产生涡流，金属中的涡流产生的热量使金属熔化，A正确，不符合题意；

B.使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅中没有自由电荷，不能产生涡流，锅不会产生热，因此

不可以使用陶瓷锅，B错误，符合题意；

C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，从

而减小变压器铁芯中的热损失，C正确，不符合题意；

D.用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用电磁感应工作的，D正

确，不符合题意。

故选B。

4.C

【详解】AB.开关S闭合瞬间，6、c灯立即亮，。灯由于与自感线圈串联，而自感线圈会

产生自感电动势，阻碍电流的通过，因此。灯逐渐变亮，故AB错误；

C.开关S断开，。灯处于断路状态，立即熄灭，而〃、6灯与自感线圈串联构成闭合回路，

因自感线圈在开关S断开瞬间，产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以。、6灯逐渐熄灭,

故C正确；

D.开关S断开瞬间，流过。灯的电流方向仍与为断开前相同，而流过6灯的电流方向与断

开前相反，故D错误。

故选C。

5.D

【详解】A.由图乙结合电磁感应定律可知，图像的斜率表示该时刻穿过线圈的磁通量，若

f=4时刻穿过线圈的磁通量为8S,贝腾=八时刻穿过线圈的磁通量为-BS,故A错误；

B.尸。边从图示位置转到中性面之前受到安培力的作用，故B错误；

C.0时刻穿过线圈的磁通量为0,穿过线圈的磁通量为3S,故0〜。内通过电阻R的电荷量

答案第2页，共11页

为

△①nBS

q=n------=--------

R+rR+r

故c错误；

D.电阻R的功率可根据电流或电压的有效值求解，电动势有效值为

nBSco

故电阻R的功率为

，£、2〃n2B2S2(D2R

P=(------)-R=--------厂

R+r2(7?+r)2

故D正确。

故选D。

【点睛】感应电动势最大时，磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量为零。感应电动势为

零时，磁通量的变化率最小，穿过线圈的磁通量最大。掌握交变电压有效值与最大值的关系。

再结合电磁感应定律及电功率的定义进行求解。

6.B

【详解】A.若输送总功率不变，当输送电压%增大时，输电线路中电流变小，由

生"及

可知输电线路损失的热功率变小，故A错误；

B.在用电高峰期，用户电压&降低，电路中电流变大，由

A«3

可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故B正确；

C.由于发电厂输出电压恒定不变，根据

5_=巴

可知升压变压器的输出电压S不变，故C错误；

D.当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故D错误。

故选B。

7.A

【详解】ABC.电流i的方向指向A板，且正在增大，说明电容器C正在放电，则A、B

板间的电压在减小，则线圈工两端电压在减小，电流方向从正极板流向负极板，因此B板

答案第3页，共11页

带正电，A板带负电，A正确，BC错误；

D.电容器正在放电，可知电场能正在转化为磁场能，D错误。

故选Ao

8.CD

【详解】A.?时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，A错误;

B.线框的感应电动势的最大值为

则有效值为

EEm：=V2^Om

V2T

B错误；

C.根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即

E22/①之

W=——T=----马

RRT

C正确；

D.从f=0到/=4过程中通过线框横截面的电荷量为

故选CDo

9.ABD

【详解】B.原线圈电压有效值为

22072

U、=—^-V=220V

根据原副线圈电压与匝数的关系可得

=55V

即电压表的读数为55V,故B错误，符合题意;

A.根据原副线圈电流与匝数的关系

A«i

答案第4页，共11页

所以电流表的读数为

/1=0.25A

故A错误，符合题意；

C.原线圈的输入功率为

<=U/=55W

故C正确，不符合题意；

D.原、副线圈交流电周期相同，所以副线圈输出交流电的周期为

丁2万2乃

T=——=——s=2s

co71

故D错误，符合题意。

故选ABDo

10.BD

【详解】AB.由题图乙可知，在0〜2s时间内，磁感应强度先均匀减小，后反向均匀增大，

可知”大小不变，由电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小不变，感应电流大

小不变，由楞次定律可知，回路中的感应电流方向是逆时针方向，即由〃到N,为正方向，

AD

在2〜4s时间内，磁感应强度由负方向最大先均匀减小零，后正方向均匀增大，可知「大

AZ

小不变，回路中感应电流大小不变，由楞次定律可知，回路中的感应电流方向是顺时针方向，

即由N到是负方向，A错误，B正确；

CD.由左手定则可知，在0〜1s时间内，电流/是正方向，3是正方向，导体棒儿W受安培

力厂方向水平向右，由尸=BIL,可知，3均匀减小，安培力均匀减小，在1〜2s时间内，电

流/是正方向，8是负方向，导体棒儿W受安培力/方向水平向左，B均匀增大,安培力均

匀增大；在2〜3s时间内，电流/是负方向，磁感应强度是负方向，且逐渐减小，因此安培

力方向为正方向，逐渐减小；在3〜4s时间内，电流是负方向，磁感应强度是正方向，且逐

渐增大，因此安培力厂方向是负方向，逐渐增大，C错误，D正确。

故选BD-

11.CE-g-R0偏小偏小

【详解】（1）[1]电源电动势约为3V,电压表应选择C；

⑵为方便实验操作，定值电阻&应选择E。

答案第5页，共11页

(2)[3][4]由图示电路图可知，电源电动势

E=U+/（&+厂）=。+幺&+厂）

K

解得

1r+R.11

——二------------X——I——

UERE

可知!一!图像的斜率

UR

7r+R.a

k=-------=—

Eb

纵截距

1

ci——

E

解得电源电动势

E=-

a

电源内阻

r=V-Ro

b

(3)[5]考虑到电压表的分流作用，根据图示电路图由闭合电路的欧姆定律得

£=[/+/（&+）=U+

解得

1_Ro+「、,1,1,.十♦

—X十十

UEREER.

可知图像的纵截距

UR

1Ro+r

a=—+———

EER、

计算时认为。=±,电动势的测量值小于真实值。

E

[6]图像的斜率

k=坐一

Eb

电源内阻

Ea_

r=-r-Ro

b

电动势的测量值小于真实值，所以内阻的测量值小于真实值。

答案第6页，共11页

12.T0AB/BA甲1.652.095100.25

【详解】(1)用图1多用电表测电阻，欧姆调零，应把两笔尖相互接触，调节T旋钮,

使多电表的指针指向电阻挡的刻线0刻度线处。

(2)[3]A.测量电路中某个电阻时，由于电表内部有电源，则需把该电阻与电路断开，故

A正确；

B.指针偏转角度过小，即欧姆表读数过大，为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到

电阻挡“xlk”的位置，故B正确；

C.测二极管时，若指针偏角很大，则说明所加电压为正向电压，与黑表笔的接触的是二极

管的正极，故C错误；

D.电流从多用电表的红表笔流入，黑表笔流出，当用来测电流和电压时，红表笔的电势高,

测电阻时，红表笔的电势低，故D错误。

故选AB»

(3)[4]用电流挡测小灯泡电流，多用电表应该串联在电路中，且电流从红表笔进，黑表笔

出，故甲图不规范，用电压挡测量小灯泡电压，多用电表应该与待测电路并联，且电流从红

表笔进，黑表笔出，故乙图规范。

(4)[5]图0中选择开关调到直流电压2.5V挡位，最小分度为0.05V,读数为1.65V。

⑹图6中螺旋测微器的读数为

2mm+9.5x0.01mm=2.095mm

⑺图c中游标卡尺的读数为

10cm+5x0.05mm=100.25mm

13.(1)0.60N,方向沿金属导轨向上，0.36N,方向沿金属导轨向下；(2)0.50T

【详解】(1)由闭合电路欧姆定律得

F

1=-------=1.5A

Ro+r

导体棒受到的安培力

F=5/£=1.00xl.5x0.4N=0.60N

方向沿金属导轨向上

重力沿斜面向下的分量

G=〃zgsin37°=0.24N

则摩擦力为

答案第7页，共11页

f=F-Gx=0.60N-0.24N=0.36N

方向沿金属导轨向下

（2）磁场变为竖直向上，则安培力水平向右，导体棒不受摩擦力作用，则导体棒受重力、

支持力和安培力作用，如图

八BJL

tan6=——

mg

解得

B2=0.50T

14.⑴彖⑵①，方向与x轴夹角45。，斜向右下方；（3）

【分析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动的位移公式结合牛顿第二定律可

以求出电场强度的大小；

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用速度的合成可以求出合速度的大小，利用运动的

轨迹可以判别速度的方向；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用牛顿第二定律结合轨道半径的大小可以求出磁感

应强度的大小。

【详解】（1）粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示

设粒子从尸/运动到尸2的时间为3电场强度的大小为£,粒子在电场中的加速度为0,由牛

顿第二定律

答案第8页，共11页

qE=ma

根据运动学公式有

vQt=2h

h7——1at2

2

联立以上解得

2qh

(2)粒子到达尸2时速度沿'方向速度分量为vo,以v/为速度沿〉方向速度分量的大小，v

表示速度的大小，。为速度与x轴的夹角，则有

V；=2ah

v=抓+说

由图可得

6=45°

有

匕=%

联立以上各式解得

V-y[2v0

方向与x轴夹角45。，斜向右下方。

(3)设磁场的磁感应强度为8,在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律

可得

2

4/=机二厂是圆周的半径，与x轴、y轴的交点为H、P3,因为

r