云南省昆明十四中2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

第=page1313页，共=sectionpages1313页云南省昆明十四中2024-2025学年高二（上）期末物理试卷第I卷（选择题）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.在物理学中，常用物理量的比值定义一个新的物理量，这种定义物理量的方法叫作“比值定义法”，如加速度，其定义式为a=ΔvΔt，下列物理量是用比值定义法定义的是A.电场强度E=kQr2 B.电容C=εrS2.通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的12)，则该交变电流的有效值为(

)A.32I0

B.53I03.如图所示，ABC是等腰直角三角形，O为斜边BC的中点。在B、C两点处各有一根长直通电导线垂直于纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，此时O点处的磁感应强度大小为B。若将C处的导线平移至A点，O点处的磁感应强度大小为(

)

A.22B B.2B 4.如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁体，当给条形磁体一竖直向上的初速度后(不考虑金属环之间的作用，重力加速度大小为g)，将会出现的情况是(

)A.两金属环将保持静止 B.两金属环将相互远离

C.磁体的加速度会小于g D.磁体的加速度会大于g5.小华设计了如图所示的输液提示器，在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时(

)A.电压表示数减小，灯泡亮度变暗

B.电压表示数减小，灯泡亮度变亮

C.电压表示数增大，灯泡亮度变暗

D.电压表示数增大，灯泡亮度变亮6.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、RA.电源的电动势为E=3V，内阻为r=2Ω

B.将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大

C.将R2单独接到电源两端时电源的输出功率最大

D.7.如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中A线圈绕法如图乙所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈A放在线圈B中。下列说法正确的是(

)

A.断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转

B.将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将向右偏转

C.当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向右偏转

D.当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示，带电粒子(不计重力)在以下四种器件中运动，下列说法正确的是(

)

A.甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足v>EB，将向上极板偏转

B.乙图中等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势高于B极板电势

C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小9.图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则(

)

A.t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最大 B.线圈转动的角速度为100πrad/s

C.电压表的示数为9V10.如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向，cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是(

)

A. B.

C. D.第II卷（非选择题）三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值L。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为______mm，之后选不同的位置共测量3次，求出其平均值d。

(2)已知被测金属丝的电阻约为5Ω，实验所用电源的电压为3V，电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为15kΩ。采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。

(3)请你根据电路图在图丙中进行实物连线。

(4)若测出金属丝的电阻为R，则金属丝的电阻率ρ=______(用题目中所提供的物理量符号表示12.电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值RF随压力F变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图乙所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为3.6V(内阻未知)，电流表A的量程为30mA，内阻为9.0Ω。重力加速度g取10m/s2。请回答以下问题：

(1)实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为0.3A，应该给电流表A______(选填“串联”或“并联”)一个阻值为______Ω的电阻；

(2)用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示数为0.2A，此时压力传感器的阻值为______Ω，则所放物体的质量m=______kg；

(3)写出放到传感器上的物体的质量m与电流表的示数I满足的函数关系式m=四、计算题：本大题共3小题，共36分。13.如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=800，副线圈匝数n2=200，灯泡A标有“5V，2W”，电动机D的线圈电阻为1Ω。将交变电压u=1002sin(10014.如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5，导轨所在平面与水平面的夹角θ=30°，M、P间接有R=3.2Ω的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小B=1.6T。长度与导轨间距相等、质量m=0.2kg、阻值r=0.8Ω的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2。

(1)当金属棒的速度大小v15.如图甲所示，直角坐标系xOy中，第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第一、四象限内有垂直坐标系平面的匀强交变磁场，以磁场方向垂直纸面向外为正方向。第三象限内有一发射装置(图中没有画出)沿y轴正方向射出一个比荷qm=100C/kg的带正电的粒子(可视为质点且不计重力)，该粒子以v0=20m/s的速度从x轴上的点A(-2m,0)进入第二象限，从y轴上的点C(0,4m)(C点未画出)进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，第一、四象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。求：答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、试探点电荷周围电场的表达式，电场强度的大小与场源电荷带电荷量成正比，与到场源距离的平方都成反比，公式E=kQr2，不是比值定义法，故A错误；

B、电容器的大小与两极板的正对面积成正比，与极板间电介质常数成正比，与两极板间的距离成反比，公式C=ɛrS4πkd，不是比值定义法，故B错误；

C、导体电阻由电阻率、导体长度和横截面积决定，公式R=ρLS为电阻的决定式，电阻不是比值定义法定义的，故C错误；

D、磁感应强度与安培力、电流强度、导线长度无关，都是由自身决定，定义式B【解析】解：由图可知，在前半个周期，交流电的电流值为正弦波形，即前半个周期的有效值为：I1=I02；

由有效值的含义，可知图示的电流与有效值的发热量满足：I2RT=I123.【答案】A

【解析】解：因为ABC是等腰直角三角形，O为斜边BC的中点，则由几何关系可知：BO=CO=AO，

又因为B、C处导线中通有大小相等的恒定电流，则B、C处导线在O处的磁感应强度大小相等，设为B'，

初状态，由安培定则可知，B、C处导线在O处的磁感应强度方向均向下，则由矢量合成法则可得：2B'=B，

解得：B'=0.5B，

若将C处的导线平移至A点，同理可知，B、A处导线在O处的磁感应强度大小相等，均为B'，

由安培定则可知，A处导线在O处的磁感应强度方向为向右，则由矢量合成法则可得，此时O点处的磁感应强度大小为：BO=B'2+B【解析】解：AB、条形磁铁向上运动，穿过两个圆环的磁通量减小，根据楞次定律的推广可知，两个线圈的移动阻碍磁通量的减小，故两金属环将相互靠近，故AB错误；

CD、条形磁铁向上运动，穿过两个圆环的磁通量减小，根据“来拒去留”可知，磁铁受到向下的安培力，磁体的加速度会大于g，故C错误、D正确。

故选：D。

5.【答案】B

【解析】解：当袋中药液量减少时，弹簧的形变量减小，弹簧会带动滑片P向上滑动，所以变阻器接入电路的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可以知道电路中的电流增大，即通过灯泡的电流增大，所以灯泡的亮度变亮；电压表测量的是变阻器两端的电压，则电压表示数U=E-I(RL+r)，其中RL表示灯泡的电阻，r表示电源内阻，因为I增大，所以U变小，即电压表示数减小，故B正确，【解析】解：A、由U-I图可知，E=U1+I1r，E=U2+I2r，解得：电源电动势E=3V、内阻r=0.5Ω；

其中R1=U1I1，解得：R1=0.5Ω；R2=U3I1，解得：R2=1Ω，故A错误；【解析】解：AB、根据安培定则可以判断线圈A通电时产生的磁场方向是竖直向上，当断开开关时，或者将线圈A从线圈B中拔出时，穿过线圈B的磁通量是向上的减少，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向也是竖直向上，根据安培定则可知线圈B中产生的感应电流方向是从d流出进入电流表，所以电流表指针向左偏转，故AB错误；

CD、当滑动变阻器的滑片向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向向下，根据安培定则可知线圈B中的电流方向从a端流出，进入电流表，则电流表指针将向右偏转，所以与滑片滑动的快慢无关，故C正确，D错误。

故选：C。

8.【答案】AC

【解析】解：A.甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足v>EB，则qvB>qE，则将向上极板偏转，故A正确；

B.乙图中等离子体进入A、B极板之间后，正离子向下偏转，从而A极板电势低于B极板电势，故B错误；

C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，则磁感应强度越大，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式r=mvqB可知，电子的运动径迹半径r越小，故C正确；

D.丁图中增大加速电压，只能减少粒子在回旋加速器中的加速次数，不能改变粒子的最大动能，粒子的最大动能由D【解析】解：B、由e-t图，可知角速度为：ω=2πT=2π0.02s=100πrad/s；可得到感应电动势的瞬时值表达式为：e=102sin(100πt)(V)，

电动势的有效值为：E=Em2=102V2=10V，故B正确；

A、由e-t图，在【解析】解：AB、根据法拉第电磁感应定律可得：E=ΔΦΔt=ΔBΔtS，由此可知，知道B-t图象的斜率不变，产生的感应电动势不变，根据闭合电路的欧姆定律可知感应电流不变。根据楞次定律可知，0～3s内，线框中产生正方向的恒定电流，3-6s内产生负方向的电流，故A错误、B正确；

CD、根据安培力的计算公式F=BIL可知，在0～2s内，ab边所受安培力垂直ab边向上且减小；2s～3s内，电流仍是正方向，且大小不变，此过程ab边所受安培力垂直ab边向下且增大；3s～4s内，ab边所受安培力【解析】解：(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm，金属丝的直径d=0mm+39.5×0.01mm=0.395mm

(2)实验误差来源于电压表的分流作用，根据欧姆定律，待测电阻Rx真=UI-IV>UI=Rx

因此电阻的测量值比真实值偏小；

12.【答案】并联

1

11

0.6

0.36I【解析】解：(1)并联电阻有分流作用，根据并联电路的特点和欧姆定律IgRg=(I-Ig)R

代入数据解得R=1Ω

(2)由图甲可知，当秤盘上不放重物时，压力传感器的电阻为R0=5Ω，调节滑动变阻器使得电流表满偏；

根据闭合电路的欧姆定律IA=ER0+R滑+r=0.3A

代入数据解得R滑+r=7Ω当秤盘上放上重物，且电流表示数为0.2A时，压力传感器的电阻为R1

根据闭合电路欧姆定律I1=ER1+R滑+r=0.2A

代入数据联立解得R1=1113.【答案】解：(1)由变压器的原副线圈匝数比与电压比的关系：U1U2=n1n2，原线圈的电压有效值为：U1=Um2，解得副线圈两端电压为：U2=25V；

(2)由灯泡恰好正常发光，可计算通过灯泡的电流I=PI，则：

E1=BLv1I1=E1R+r

此时金属棒受到的安培力：FA1=BI1L

根据牛顿第二定律有：F-mgsinθ-FA1=ma

解得：a=3.2m/s2

(2)设金属棒进入匀速运动状态时的速度