浙江省浙东北联盟2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1浙东北联盟（ZDB）2024/2025学年第一学期期中联考高二年级物理学科试题一、选择题1（本题共13小题，每小题3分，共39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.下列物理量在国际单位制中是基本物理量的是（）A.电流 B.电荷量 C.磁感应强度 D.磁通量【答案】A【解析】国际单位制中的7个基本物理量分别是：长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度和物质的量。故选A。2.下列说法正确的是（）A.磁感应强度是矢量，其单位是WbB.磁通量是矢量，其正负代表方向C.电感线圈的自感系数与电流的变化快慢有关D.金属探测器是利用涡流工作的，而变压器铁芯用硅钢片替代是为了减小涡流【答案】D【解析】A．磁感应强度是矢量，其单位是T，故A错误；B．磁通量是标量，其正负代表磁感线的贯穿方向，故B错误；C．电感线圈的自感系数由线圈本身决定，与电流的变化快慢无关，故C错误；D．金属探测器是利用涡流工作的，而变压器铁芯用硅钢片替代是为了减小涡流，故D正确。故选D。3.下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比B.根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功C.根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多D.根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【解析】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A错误；B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B错误；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C正确；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D错误。故选C。4.列实验现象，属于电磁感应现象的是（）A.甲图中，导线通电后其下方的小磁针发生偏转B.乙图中，开关闭合后通电导线在磁场中运动C.丙图中，开关闭合后通电线圈在磁场中转动D.丁图中，金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转【答案】D【解析】磁生电的现象叫作电磁感应。甲图中的现象是通电导线产生磁场使小磁针发生偏转，是电流的磁效应，乙图和丙图中的现象均为通电导线在磁场中受到安培力的现象，丁图中的现象是电磁感应现象。故选D。5.磁贴纱窗的软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（）A.磁感线不是封闭的曲线，可以相交于一点B.软磁条内部a位置应为N极C.磁感线与电场线一样真实存在于空间之中D.软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b【答案】D【解析】A．磁感应是闭合的曲线，不能交于一点。A错误；B．在磁铁外部，磁感应是从北极到南极，所以软磁条内部a位置应为S极。B错误；C．磁感线与电场线一样都是假想的曲线。C错误；D．软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b。D正确。故选D。6.如图所示，在通有电流I的长直导线右侧固定一矩形金属线框abcd，线框与导线在同一平面内，且ad边与导线平行。调节电流I使空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（）A.线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→aB.线框中产生的感应电流逐渐增大C.线框ad边所受的安培力逐渐减小D.线框整体受到的安培力方向水平向右【答案】D【解析】A．根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→a，选项A错误；B．因各点的磁感应强度随时间均匀增加，可知磁通量的变化率不变，产生的感应电动势恒定，则线框中产生的感应电流不变，选项B错误；C．根据F=BIL，I和L不变，B均匀增加，可知线框ad边所受的安培力逐渐增大，选项C错误；D．由左手定则，ad边受安培力向右，bc受安培力向左，但是ad受安培力大于bc受的安培力，可知线框整体受到的安培力方向水平向右，选项D正确。7.如图所示是双量程电压表的内部电路图，当使用两个端点时，量程为；当使用两个端点时，量程为；已知表头的内阻为，满偏电流为，则电阻的值（）A. B.C. D.【答案】A【解析】当使用时，根据欧姆定律同理，当使用时，则有代入数据解得8.如图是两个有趣的实验，第一个实验叫“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，见图甲。第二个实验叫“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，见图乙。下列说法正确的是（）A.图甲中，如果从上往下看，液体旋转方向为逆时针B.图甲中，如果改变电流的方向，液体的旋转方向不变C.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动D.图乙中，如果改变电流的方向，将观察不到弹簧不断上下振动【答案】A【解析】A．根据图甲中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线，磁场方向从下向上，根据左手定则可知，从上往下看，液体沿逆时针方向旋转，A正确；B．如果改变电源的正负极，液体中电流的方向反向，磁感线方向不变，则安培力方向改变，所以液体的旋转方向改变，B错误；C．图乙中给装置通电，弹簧中每一圈的电流方向相同，因为同向电流相互吸引，所以弹簧缩短，脱离水银液面，弹簧中无电流，再次落下与水银接触，从而使弹簧上下振动；纯酒精不导电，所以接通电源后，弹簧中无电流，不会上下振动，C错误；D．如果改变电流的方向，根据C选项分析可知依然可以观察到弹簧不断上下振动，D错误。故选A。9.如图所示，空间存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为，以磁场左边界上的一点为坐标原点，建立轴。一边长为的正方形金属线框在外力作用下以速度匀速穿过匀强磁场。从线框的边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框的边两端的电压、线框所受的安培力F、穿过线框的磁通量随位移的变化图像正确的是（规定逆时针电流方向为正，安培力方向向左为正）（）A. B. C. D.【答案】D【解析】A．线圈向右移动0-L进入磁场时产生的电动势根据欧姆定律可得，线圈中的电流方向为逆时针，大小不变，线圈向右移动L-2L完全进入磁场时产生的电动势0,电流为0;当线圈向右移动2L-3L出离磁场时产生的电动势根据欧姆定律可得，线圈中的电流此时方向为顺时针，大小也不变，A错误；B．同理可知，线圈向右移动0-L进入磁场时，线框的边两端的电压线圈向右移动L-2L完全进入磁场时，线框的边两端的电压当线圈向右移动2L-3L出离磁场时，线框的边两端的电压B错误；C．线圈向右移动0-L进入磁场时，安培力方向向左，大小不变，线圈向右移动L-2L完全进入磁场时，安培力为零，当线圈向右移动2L-3L出离磁场时，安培力方向向左，大小不变，C错误；D．线圈向右移动0-L进入磁场时，磁通量线圈向右移动L-2L完全进入磁场时，磁通量当线圈向右移动2L-3L出离磁场时，磁通量D正确。故选D。10.某学校正创建绿色校园，如图1为新装的一批节能路灯，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，如图2为其内部电路简化原理图，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光照强度减小时，其电阻值增大）。光照强度减小时，（）A.路端电压变小 B.电源的总功率不变C.电阻的消耗功率变小 D.灯变暗、灯变亮【答案】C【解析】A．光照强度减小时光敏电阻的阻值增大，外电路的总阻值变大，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流减小，又因为可知，路端电压增大，A错误；B．根据上述分析，结合功率可知电源的总功率减小，B错误；CD．由于路端电压增大，故A灯所在支路的电流增大，故A灯变亮，结合上述分析可知，干路电流减小，A灯所在支路电流增大，所以所在支路的电流减小，根据可知，的消耗功率变小，此时B灯两端的电压增大，故B灯变亮，C正确，D错误。故选C。11.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同下列说法正确的是()A.图甲中，与电阻值相同B.图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流C.图乙中，变阻器R的电阻值小于的电阻值D.图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等【答案】B【解析】根据“演示自感现象”可知，本题考查通电自感和断电自感，根据当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响.A、图甲中，断开的瞬间，灯突然闪亮，是因为电路稳定时，的电流大于的电流，可知的电阻小于的电阻，故A错误；B、图甲中，闭合，电路稳定后，断开开关瞬间，灯突然闪亮，说明灯泡中的电流小于线圈中的电流，故B正确；C、图乙中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与的电阻值相同，故C错误；D、图乙中，闭合瞬间，对电流由阻碍作用，所以中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误.12.如图是某海湾风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为r的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为。风速在范围内，可视为不变。已知风速时每台发电机输出电功率为1000kW，空气的密度为，则（）A.单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为B.当风速为时每台发电机的输出电功率约为2370kWC.每台发电机叶片转动时形成的圆面半径r约为10mD.若每年有风速在，则每台发电机年发电量至少为【答案】B【解析】A．单位时间内气流冲击发电机叶片的体积为这些气体的质量气流的动能为故A错误；B．气流的动能转化的电能为则每秒输出电功率可得输出功率与成正比，风速时每台发电机输出电功率为1000kW，则可知当风速为20m/s时每台发电机的输出电功率约为故B正确；C．由于气流动能转化为输出电能的效率为未知，故每台发电机叶片转动时形成的圆面半径r无法求出，故C错误；D．可得输出功率与成正比，则若每年有4000h风速在，则每台发电机年发电量至少为故D错误；故选B。13.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图所示，在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入某种金属材料制成的霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压UH为0，将该点作为位移的零点，以水平向右为正方向。当霍尔元件通以大小不变的电流I，并沿着±z方向移动时，则有霍尔电压输出，从而实现微小位移的测量。下列说法正确的是（）A.若仅增加电流I的大小，霍尔电压减小B.当霍尔元件向+z方向移动时，UMN小于零C.若仅增加霍尔元件z轴方向的厚度，霍尔电压增大D.该霍尔元件可以实现把微小位移量转换为磁学量输出【答案】B【解析】B．当霍尔元件向+z方向移动时，磁场方向水平向左。根据左手定则，电子向M侧面偏转，M表面带负电，N表面带正电，所以N表面的电势高，则UMN小于零，故B正确；ACD．设载流子的电荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速度为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，导体板横截面积为S，霍尔元件沿z轴厚度为a，霍尔元件上下宽度为b，电流微观表达式I=nqSv=nqabv当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，根据平衡条件得联立可得可知，UH与B、I成正比，而B与z轴的位置有关，故UH与坐标z是有关的；在z＜0区域（霍尔元件距离左侧的N极较近），所处的B方向沿z轴正方向，在z＞0区域（霍尔元件距离右侧的N极较近），所处的B方向沿z轴负方向，用左手定则可判断载流子偏转方向相反，则霍尔电压符号相反，即该传感器是将位移量转化为电压且随着位置在中心点的左右不同输出电压正负不同，由此可知若仅增加电流I的大小，霍尔电压不一定减小，若仅增加霍尔元件z轴方向的厚度，霍尔电压变小，故ACD错误。故选B。二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种器件中的运动，下列说法正确的是（）A.甲图中，仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能会增加。B.乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大C.丙图中，A极板是磁流体发电机的负极D.丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转【答案】BC【解析】A．甲图中，根据可得最大动能可知粒子离开加速器时的动能与加速电压无关，选项A错误；B．乙图中，所有粒子通过粒子速度选择器后速度相同，粒子打在胶片上位置越靠近狭缝P，则在磁场中运动的轨道半径越小，由可得可知粒子的比荷越大，选项B正确；C．丙图中，由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，即A极板是磁流体发电机的负极，选项C正确；D．丁图中，带负电的粒子从左侧射入，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，若速度即则粒子将向上极板偏转，选项D错误。故选BC。15.如图所示，abcd为水平放置的平行“C”形光滑金属导轨，间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（）A.电路中感应电动势的大小为BlvB.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为【答案】AC【解析】A．金属杆切割磁感线有效长度为l，由法拉第电磁感应定律可知电路中感应电动势的大小为A正确；B．电路中电阻为由闭合电路欧姆定律可得感应电流的大小为B错误；C．金属杆所受安培力的大小为C正确；D．金属杆的热功率为D错误。三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.某同学设计了如图所示的电路进行实验探究，其中为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，其横截面积为是阻值为的定值电阻。正确接线后，闭合开关，调节滑片，记录电压表示数、电流表示数以及对应的长度。通过调节滑片，记录多组的值。（1）实验室提供“”双量程电流表，该同学选用挡。实验过程中，测得某次电流表的示数如图甲所示，电流大小为______；（2）根据实验数据绘出的图像如图乙所示，由图可得电池的电动势______，内阻______。（结果均保留两位有效数字）（3）根据实验数据可进一步绘出图像如图丙所示，根据图像可得电阻丝的电阻率______；图丙中所作图线与纵轴交点意义指的是______。【答案】（1）0.30（2）1.50.60（3）电流表电阻为【解析】（1）[1]在本实验中该同学选用0.6A挡，则分度值为0.02A，由图乙可知此时电流大小为0.30A。（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得可得可知图像的纵轴截距等于电动势，则有图像的斜率绝对值为解得内阻为（3）[1][2]根据欧姆定律可得可知图像的斜率为可得电阻丝的电阻率为可知图像的纵轴截距为该截距表示当接入滑动变阻器的阻值为零时的电阻，即电流表内阻为0.3。17.在用多用电表欧姆挡测电阻时，将旋转到电阻挡“”的位置，正确操作后，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将旋转到电阻挡““”的位置B．将旋转到电阻挡““”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动部件，进行欧姆调零【答案】BDC【解析】选择“”的倍率测电阻指针偏转角度过大，说明所选择的倍率过大，应该选择较小的倍率，即“”倍率，所以先将旋转到电阻挡“”的位置，然后将两表笔短接，进行欧姆调零，最后再去测电阻。故选BCD，正确顺序为BDC。18.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接，下列说法中正确的是()A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合或断开瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后，滑动变阻器滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【答案】A【解析】A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；CD．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项CD错误。故选A。19.如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。（1）求导体棒受到的安培力的大小和方向；（2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。【答案】（1），方向：沿斜面向上（2）【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律导体棒中电流方向由b向a，导体棒所受的安培力为方向沿斜面向上。（2）由于故导体棒所受摩擦力沿斜面向下，根据受力平衡，得又联立求得20.如图甲所示，为一电动机，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的图线①、②所示。已知电流表读数在以下时，电动机没有发生转动。不考虑电表阻值和温度对电路的影响，求：（1）电动机的电阻；（2）电源的电动势和内阻；（3）滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电动机的输出功率和电源的效率。【答案】（1）4Ω（2）3.6V，2Ω（3）0.54W，83.3%【解析】（1）电流表读数在以下时，电动机没有发生转动，可知电动机的内阻（2）由图像②可知当U=3.4V，I=0.1A；当U=3.0V，I=0.3A；由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir可知解得（3）滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电动机两端电压为U=3.0V，电流为I=0.3A，可知电动机输出功率电源效率21.如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L=1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B=0.5T方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，从t=0时刻开始对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v