吉林省长春外国语学校2024-2025学年高二上学期10月期中考试物理试卷（Word版附解析）

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长春外国语学校2024-2025学年第一学期期中考试高二年级
物理（选考）
出题人 ：姜峰 审题人：景然
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
选择题：本题共10小题，1-7每题4分，8-10每题6分，共46分。1-7题只有一项是符合题目要求的，8-10题有多个选项符合要求。
1．下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（ ）
A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿逆时针方向转动
B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属
C．丙图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁阻尼的作用
D．图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变
2．如图所示，质量为的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为，则在磁感应强度减小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（ ）
A．大于环的重力，沿顺时针方向
B．小于环的重力，沿顺时针方向
C．大于环的重力，沿逆时针方向
D．小于环的重力，沿逆时针方向
3．如图所示，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场。将一粗细均匀的电阻丝折成的正五边形导体框abcde置于磁场中（ab边水平），用导线将恒压电源U连接在导体框的a、b两点。则下列说法正确的是（ ）
A．ba边所受的安培力方向竖直向上
B．bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1：4
C．ba边与bc边所受的安培力大小相等
D．导体框所受的安培力为0
4．如图电路中，电源电动势、内电阻、R1、R2为定值．闭合S后，将R的滑片向右移动，电压表的示数变化量的绝对值为U，电阻R2的电压变化量的绝对值为U′，电源电流变化量的绝对值为I，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流增大，增大量等于
B．通过R2的电流增大，增大量I等于
C．U′与I的比值保持不变
D．U与I的比值保持变小
5．我国三相高压输电技术处于国际领先地位，通电导线周围存在磁场，假如有三根平行通电长直导线在正三角形的三个顶点A、B、C上，O点为三角形中点，三根导线电流方向如图所示，电流大小相等，则关于O点的磁场方向描述正确的是（ ）
沿BF方向斜向下
与BF连线垂直斜向上
沿CE方向向上
沿DA方向斜向上
6．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法不正确的是（ ）
A．两导线电阻之比为
B．两导线中的电场强度之比为
C．两导线的焦耳热功率之比为
D．自由电子在两导线中移动的速率之比
7．如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（未画出），一质量为m、带电荷量为的微粒从圆上的N点以一定的速度沿图中虚线方向射入磁场，从圆上的M点离开磁场时的速度方向与虚线垂直。已知圆心O到虚线的距离为，不计微粒所受的重力，下列说法正确的是（ ）
A．微粒在磁场区域内运动的时间为
B．微粒射入磁场时的速度大小为
C．微粒在磁场中运动的轨迹半径为
D．微粒到圆心O的最小距离为
8．（多选）某一质谱仪原理如图所示，区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为；区域Ⅱ为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），由静止经加速电场加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．粒子离开加速器时的速度大小
C．速度选择器两板间的电压
D．粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径
9．（多选）如图所示，R1、R2、R3的电阻之比是2：3：5，电流表内阻忽略不计，电压表内阻无穷大，电路两端的电压恒定，则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为（ ）
A．电压表的示数之比3：5B．电压表的示数之比5：8
C．电流表的示数之比16：25D．电流表的示数之比2：5
10．（多选）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的图线。曲线与直线、Ⅱ相交点的坐标分别为、。如果把该小灯泡分别与电源电源单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A．电源与电源的内阻之比是
B．电源与电源的电动势之比是
C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是
D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是
第Ⅱ卷
实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。
11．某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。
A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光
C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。
（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。
（5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针 。
A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转
12．某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．待测锂电池（电动势E约3.9V，内阻r约2Ω，最大电流=0.6A）；
B．理想电压表（量程0~3V）；
C．电阻箱R1（0∼99.9Ω）；
D．定值电阻R0=4.5Ω；
E．开关S一个，导线若干。
课题小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图
（填“1”或“2”），原因是 。
(2)若某同学在实验过程中，发现调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，则可能的原因是______（填选项序号）。
A．连接定值电阻的导线断开
B．连接电阻箱的导线将电阻箱短路
C．电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变
(3)故障排除后，多次改变电阻箱的阻值R1，读出对应的电压U，根据测得的数据作出图像，如图3所示，则电源电动势 ，内阻 （结果均保留2位有效数字）。
计算题：本题共3小题，每小题12分，共36分。
13．如图所示，灵敏电流计的内阻，满偏电流。当使用a、b两个端点时，是量程为I的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为U的电压表。已知电阻，。求：
（1）量程I的值；
（2）量程U的值。
14．如图所示，两平行金属板MN、PQ之间电势差为U，金属板PQ的右方直角坐标系的第一象限内有一磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为、质量为m的粒子，从金属板MN的入口处由静止释放，经电场加速垂直于y轴进入磁场后做匀速圆周运动，恰好从K点射出，速度方向与x轴负方向夹角为60°，忽略重力的影响，求：
（1）粒子从电场射出时速度的大小v；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R和运动时间t；
15．如图甲所示，电阻不计的两根平行粗糙金属导轨相距，导轨平面与水平面的夹角，导轨的下端PQ间接有的定值电阻。相距的MN和PQ间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。磁感应强度B随时间的变化情况如图乙所示。将导体棒垂直放在导轨上，使导体棒从时由静止释放，时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑。已知导体棒的质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数，取，，。求：
（1）0~1s内回路中的感应电动势；
（2）导体棒接入电路部分阻值；
（3）0~2s时间内定值电阻R上所产生的焦耳热。
参考答案：
1．C
【详解】A．根据电磁驱动原理可知，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也顺时针转动，故A错误；
B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误；
C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，故C正确；
D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转速变小，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】磁感应强度减小，穿过金属环的磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为顺时针方向，再由左手定则可得，金属环所受安培力的方向竖直向下，金属环始终保持静止，则细线的拉力
故选A。
3．B
【详解】A．由电路可知，流过ab边的电流方向由b向a，由左手定则可知ba边所受的安培力方向竖直向下，A错误；
BC．设导体框的边长为L，单位长度的电阻为。由欧姆定律可得ab边的电流为
流过bcdea边的电流为
又bcdea边与ba边在磁场中的有效长度相等，则由公式
F＝BIL
可知安培力的大小与电流成正比，则bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1：4，同理ba边与bc边所受的安培力大小之比为4：1，B正确，C错误；
D．整个导体框所受的安培力大小为
由左手定则可知安培力的方向竖直向下，D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律可知
当R的滑片向右移动时，外电路的电阻减小，电路中的电流增大，由
可知外电路的电压减小，而外电路的电压
联立可知，电压表的示数减小，即两端的电压减小，故通过电流减小，A错误；
B．根据闭合电路的欧姆定律可知
滑片向右移动后，结合数学知识可得
故
结合欧姆定律可得
B错误；
C．根据上述分析可知
C正确；
D．对公式
变形整理可得
即U与I的比值保持不变，D错误。
故选C。
5．B
【详解】根据右手螺旋定则，画出电流产生的磁场，如图
根据矢量的合成可知，O点的磁场方向与BF连线垂直斜向上。
故选B。
6．A
【详解】A．根据电阻的决定式有
，
解得
故A错误；
B．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据
，
解得
故B正确；
C．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据
，
解得
故C正确；
D．根据电流的微观定义式有
解得
故D正确。
故选A。
7．B
【详解】A．设微粒的速度大小为v，微粒在匀强磁场中运动的轨道半径为r，则有
，
解得
由于偏转角为，则轨迹对应的圆心角也为，则有
解得
故A错误；
C．作出粒子的运动轨迹如图所示
A点为微粒运动轨迹的圆心，设圆心O到MA的距离为x，到MC的距离为y，则有
，，
解得
故C错误；
B．根据
结合上述解得
故B正确；
D．微粒到圆心O的最小距离
结合上述解得
故D错误。
故选B。
8．BD
【详解】A．粒子在磁场B2中做逆时针的圆周运动，根据左手定则，粒子带正电，A错误；
B．根据动能定理
得粒子离开加速器时的速度大小为
B正确；
C．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，则
速度选择器两板间的电压为
C错误；
D．根据牛顿第二定律
得
D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】AB．由图甲可知，三个电阻串联，流经各电阻的电流相等，设电流为，由欧姆定律则有
，，
电压表测量的是、串联后两端的电压，电压表测量的是、串联后两端的电压，则两电压表的示数分别为
因为
联立解得
故A错误，B正确；
CD．对理想电流表，内电阻是零，则电路图如图所示，

可知对图乙电路可等效为三个电阻并联，如图所示，设A、B两点的电压为，则流经各电阻的电流为

，，
电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为
电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为
因为
联立解得
故C正确，D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】AB．由闭合电路欧姆定律可知，在电源的图像中，图像的纵轴截距表示电动势、斜率的绝对值表示电源的内电阻，可知电源1、电源2的电动势与内阻分别为
，
，
则电源1、电源2的电动势与内阻之比分别为
，
故A错误、B正确；
CD．灯泡伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源1时有
，
连接电源2时有
，
则在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比与消耗的功率之比分别为
故C正确、D错误。
故选BC。
11． B 向上 左 C
【详解】（1）[1]条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。
故选B。
（2）[2]当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。
（4）[3]闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。
（5）[4]开关闭合瞬间，穿过螺线管的磁通量增多，根据题意可知指针向左偏转，所以将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过螺线管的磁通量减少，观察到电流计指针向右偏转。
故选C。
12．(1) 1 见解析
(2)C
(3) 4.0 1.9
【详解】（1）[1][2]采用图1方案，当电压表接近满偏时，回路内的电流约为
可以使用；采用方案2，电压表示数最大值为
不可以使用，故合理的是1方案。
（2）A．若连接定值电阻的导线断开，则电压表不会有示数，故A错误；
B．若连接电阻箱的导线将电阻箱短路，则电压表亦被短路，电压表没有示数，故B错误；
C．若电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变，则电阻箱两端的电压一定，电压表的示数即为电阻箱两端的电压，即此时调节电阻箱时电压表有示数，且示数不变，故C正确。
故选C。
（3）[1]根据欧姆定律
整理得
图像的纵截距为
解得
[2]图像的斜率为
解得
13．（1）10mA；（2）3V
【详解】（1）电阻通过的最大电流
量程I的值为
（2）电阻两端的最大电压为
量程U的值为
14．（1）；（2）
【详解】（1）依题意，粒子在电场中加速，由动能定理可得
解得
（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图
可得
解得
根据
联立，解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动的运动时间为
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）0﹣1s内，磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有
由图象得
其中
代入数据，解得
（2）根据牛顿第二定律，0∼1s内导体棒的加速度为
则导体棒进入磁场时的速度大小为
此后导体棒切割磁感线产生的电动势为
导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件
解得
则电路中的总电阻为
所以，导体棒ab接入电路部分阻值为
（3）0∼1s内回路中产生的总焦耳热为
1s∼2s内回路中产生的总焦耳热为
所以，0∼2s内回路中产生的总焦耳热为
定值电阻R上所产生的焦耳热为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
C
B
A
B
BD
BC
BC