辽宁省葫芦岛市2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试卷【含答案解析】

2025年1月葫芦岛市普通高中期末考试高二物理时间：75分钟满分：100分注意事项：1.答卷前，考生须在答题卡和试题卷上规定的位置，准确填写本人姓名、准考证号，并核对条形码上的信息。确认无误后，将条形码粘贴在答题卡上相应位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内，超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）1.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（  ）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。故选B。【点睛】2.探究电磁感应现象的实验装置如图所示，蹄型磁铁水平放置。下列哪些操作电流表中指针会摆动（）A.闭合开关瞬间 B.由闭合状态打开开关瞬间C.闭合开关后导棒水平向左运动时 D.闭合开关后导棒竖直向上运动时【答案】C【解析】【详解】AB．闭合开关瞬间，回路磁通量保持不变，不会产生感应电流，指针不会摆动；由闭合状态打开开关瞬间，不会产生感应电流，指针不会摆动，故AB错误；C．闭合开关后导棒水平向左运动时，导体棒切割磁感线，会产生感应电动势，回路会产生感应电流，指针会摆动，故C正确；D．闭合开关后导棒竖直向上运动时，导体棒没有切割磁感线，不会产生感应电动势，回路不会产生感应电流，指针不会摆动，故D错误故选C。3.在光滑水平桌面上平行放置A、B两根细直导线，且可自由滑（或转）动，其中A导线通入电流，俯视图如图所示。当B导线通入与A同方向的电流时，下列发生的现象正确的是（）A.导线B远离AB.导线B靠近AC.导线B发生N端靠近A、M端远离A的转动D.导线B发生M端靠近A、N端远离A的转动【答案】B【解析】【详解】根据安培定则可知，导线A电流在B所在位置产生的磁场方向垂直纸面向里，当B导线通入与A同方向的电流时，根据左手定则可知，导线B受到的安培力指向A，则导线B靠近A。故选B。4.一根阻值为R的均匀电阻丝长为L，被均匀拉长到2L，其电阻值变为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】设电阻丝变化前的横截面积为，根据电阻定律可得电阻丝被均匀拉长到2L，其电阻值变为故选D。5.如图所示是由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是（）A.a电阻丝横截面积比b的大 B.a电阻丝的阻值大于b的阻值C.图线表示电阻丝的阻值与电压成正比 D.a电阻丝的电阻率大于b的电阻率【答案】B【解析】【详解】D．电阻丝a、b由相同材料制成，所以电阻率相同，故D错误；C．电阻丝的阻值由自身决定，与电压没有直接关系，故C错误；AB．根据欧姆定律，可知图像的斜率表示电阻的倒数，由题图可知，a电阻丝的阻值大于b的阻值；根据电阻定律，由于电阻率和长度都相同，所以a电阻丝横截面积比b的小，故A错误，B正确。故选B。6.下列四个图中，不计重力的带电粒子以水平向右的速度射入复合场，已知电场力的大小与洛伦兹力的大小相等，哪一个图带电粒子能匀速直线通过复合场（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向上，一定做曲线运动，故A错误；B．带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向下，一定做曲线运动，故B错误；C．带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向上，一定做曲线运动，故C错误；D．带电粒子受到的电场力向上，洛伦兹力向下，二者平衡，带电粒子做匀速直线运动通过复合场，故D正确。故选D。7.如图所示是某一交变电流的图像，曲线部分为正弦函数的一部分，则该交变电流的有效值为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】设该交变电流的有效值为，根据有效值定义可得解得故选A8.如图所示为世界上第一台回旋加速器，这台加速器的最大回旋半径只有5cm，加速电压为2kV，加速氘离子可达到80keV的动能。关于回旋加速器，下列说法正确的是（）A.所接电源必须为直流电B.所接电源必须为交流电C.仅改变加速电压氘离子获得的最大速度不变D.仅改变加速电压氘离子获得的最大速度改变【答案】BC【解析】【详解】AB．为了保证氘离子每次经过电场都能被加速，所接电源必须为交流电，故A错误，B正确；CD．当氘离子在磁场中的轨道半径等于D形盒半径时，氘离子的速度最大，则有解得可知氘离子获得的最大速度与加速电压无关，仅改变加速电压氘离子获得的最大速度不变，故C正确，D错误。故选BC。9.交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，且。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（）A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大C.电源对外输出功率增大 D.电源内阻消耗的电功率增大【答案】ACD【解析】【详解】AB．当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，传感器电阻R的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表的示数变大，两端电压增大，所以传感器电阻两端的电压减小，即电压表的示数变小，故A正确，B错误；C．电源的输出功率为当时，电源输出功率最大；由于，则当传感器电阻R的阻值减小时，电源对外输出功率增大，故C正确；D．电源内阻消耗电功率为由于电路总电流增大，所以电源内阻消耗的电功率增大，故D正确。故选ACD。10.长、宽分别为2L和L的金属线框（电阻不计），右端接电阻R，a、b为金属线框的两端点，金属线框的左半部分处在磁场中，规定垂直纸面向里的磁场为正方向，磁场变化情况图所示，在时间内，则A.b点的电势高于a点的电势B.金属线框中的电流方向为逆时针C.流过R的的电量为D.流过R的的电量为【答案】ABD【解析】【详解】AB．由图可知磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流为逆时针方向，则b点的电势高于a点的电势，故AB正确；CD．根据电流的定义式可知故C错误，D正确；故选ABD。二、非选择题（本题共5小题，共54分）11.游标卡尺的读数为_______cm；螺旋测微器的读数为_______mm。【答案】①.2.325②.1.410【解析】【详解】[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知读数为[2]螺旋测微器的精确值为，由图可知读数为12.小明利用如图甲电路测量电池的电动势E和内阻r。（1）根据实物电路图在方框乙中画出用符号表示的电路图______；（2）调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丙所示的图像，由图可测干电池电动势_______，内阻_______Ω（已知电流表内阻为1.0Ω，内阻保留1位小数）。（3）电动势的测量值_______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）（2）①.1.40②.1.0（3）等于【解析】【小问1详解】根据实物电路图，画出用符号表示的电路图如图所示【小问2详解】[1][2]已知电流表内阻为1.0Ω，根据闭合电路欧姆定律可得可得由丙图中的图像可得，解得内阻为【小问3详解】电流表相对于电源采用内接法，但电流表内阻已知，第（3）问中已经考虑了电流表的分压，所以电动势的测量值等于真实值。13.电动汽车是未来汽车行业的发展方向，为其配套的充电装置的深度研究摆在我们面前。用正弦交流充电桩为动力电池充电的供电电路如图所示。配电设施的输出电压为，变压器均视为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩“慢充”时的额定功率为7kW，额定电压为，频率为50Hz。求：（1）升压变压器副线圈的电压；（2）“慢充”时，充电桩电流的有效值；（3）交流电压随时间t变化的方程。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】升压变压器，电压与匝数的关系满足又，解得【小问2详解】“慢充”时，充电桩电流的有效值为解得【小问3详解】交流电压频率为50Hz，则交流电压的峰值为交流电压随时间变化的方程为14.某研学小组设计了一套电气制动装置，其简化模型如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），磁感应强度的大小为B，方向竖直向上，若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度为，cd边进入磁场瞬间，列车恰好停止，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。求：（1）线框边ab进入磁场瞬间，产生的感应电流大小和列车加速度的大小；（2）线框从进入磁场到停止的过程中产生的焦耳热Q。【答案】（1），（2）【解析】【小问1详解】线框边进入磁场瞬间，产生的感应电动势回路产生的感应电流大小联立解得线框边受到的安培力对线框整体，根据牛顿第二定律解得【小问2详解】列车减少的动能部分转化为线框的焦耳热，部分转化为因铁轨及空气阻力产生的热量，根据能量守恒定律可得解得15.医院中X光检测设备的核心器件为X射线管。如图所示，在X射线管中，电子（质量为m、电荷量为，初速度可以忽略）经电压为U的电场加速后，从P点垂直磁场边界水平射入匀强磁场中。磁场宽为，磁感应强度大小可以调节。电子经过磁场偏转后撞击目标靶，撞在不同位置就会辐射出不同能量的X射线。已知水平放置的目标靶MN长为，PM长为L，不计电子重力、电子间相互作用力及电子高速运行中辐射的能量。（1）求电子进入磁场的速度大小；（2）调节磁感应强度大小使电子垂直撞击在目标靶上，求电子在磁场中运动的时间；（3）为辐射出X射线范围最大，求磁感应