甘肃省白银市2024-2025学年高二上学期期末联考 物理试题（含解析）

这是一份甘肃省白银市2024-2025学年高二上学期期末联考 物理试题（含解析），共10页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，01TB， 关于交变电流的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第二册前三章。
一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于电荷，下列说法正确的是（ ）
A. 带电体的带电荷量不是任意的，必须是元电荷的整数倍
B. 点电荷不是一种理想化模型，是实际存在带电体
C. 元电荷就是带电荷量为1.60×10-19C的带电体
D. 两个不带电的物体经摩擦后带电，说明电荷可以创生和消灭
【答案】A
【解析】
【详解】A．带电体的带电量只能是元电荷的整数倍，故A正确；
B．点电荷仅仅是一种理想化模型，实际不存在的，故B错误；
C．元电荷是最小电荷量，它的大小等于电子或者质子所携带电荷量
不是指带电体，故C错误；
D．两不带电的物体经摩擦后带电，只是电荷发生了转移，电荷不可以创生和消灭，故D错误。
故选A。
2. 在匀强磁场中，一根长0.1m的通电导线与磁场方向垂直，当导线中的电流为10A时，这根导线所受的磁场力大小为0.01N，则磁感应强度的大小是（ ）
A. 0.01TB. 0.1TC. 0.001TD. 0.2T
【答案】A
【解析】
详解】由安培力
可知
故选A。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 安培力的方向总是促进导体的运动，称为电磁阻尼
B. 安培力阻碍导体的运动，称为电磁驱动
C. 涡流都是有害的
D. 安检门利用了涡流
【答案】D
【解析】
【详解】A．当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动的现象，称为电磁阻尼，故A错误；
B．磁场相对于导体转动时，导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来的现象，称为电磁驱动，故B错误；
C．真空冶炼炉熔化金属、安检门等都是利用了涡流原理，这些应用都是有益于人类生产生活的应用，故涡流不一定都是有害的，故C错误；
D．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，电动势为4V的电源跟一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路，理想电压表测得电源两端的电压为3.2V，则电源的内阻为（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω
【答案】B
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
根据欧姆定律有
解得
故选B。
5. 关于交变电流的说法正确的是（ ）
A. 方向不随时间变化的电流称为交流
B. 交变电流不能变成低压直流
C. 大小随时间做周期性变化的电流叫交变电流
D. 家庭电路的电压是220V，是指有效值
【答案】D
【解析】
【详解】A．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化，A错误；
B．交变电流可以通过变压器变压和二极管整流作用变成低压直流，B错误；
C．若电流大小做周期性变化，则不一定为交变电流，因为没有提及电流方向随时间做周期性变化，C错误；
D．家庭电路的电流是交变电流，电压220V是指有效值，D正确。
故选D
6. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S由断开变为闭合，A灯泡先亮，B灯泡后亮
B. 开关S由闭合变为断开，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭
C. 开关S由断开变为闭合，A、B两灯泡同时亮，然后B灯泡逐渐熄灭
D. 开关S由闭合变为断开，A、B两灯泡同时熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】AC．开关S由断开变为闭合，由于线圈自感作用，线圈中的电流由0逐渐增大到稳定值，则开始A、B灯泡同时亮，稳定后，线圈相当于一根导线，发生短路，此时B灯熄灭，即开关S由断开变为闭合，A、B灯同时亮，然后B灯逐渐熄灭，故A错误，C正确；
BD．开关S由闭合变为断开，线圈由于自感作用，线圈相当于一个电源，在线圈与B灯构成的新的回路中，线圈中的电流由稳定值逐渐减为0，即开关S由闭合变为断开，A灯先熄灭，B灯逐渐熄灭，故BD 错误。
故选C。
7. 如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向外、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是（ ）
A. 沿y正方向B. 沿y负方向
C. 沿x正方向D. 沿x负方向
【答案】B
【解析】
【详解】同向电流相互吸引，则PQ两根导线对R都产生吸引力且大小相等，由平行四边形定则可知，R受安培力方向沿y轴负向。
故选B。
8. 下列科学家对电磁规律的研究作出过贡献的是（ ）
A. 奥斯特B. 法拉第C. 伽利略D. 阿基米德
【答案】AB
【解析】
【详解】对电磁规律的研究作出过贡献的有奥斯特和法拉第，其中奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象。伽利略和阿基米德没有对电磁规律的研究作出过贡献。
故选AB。
9. 内阻r=1Ω的小型直流电动机线圈与规格为“4V 4W”的小灯泡并联，再与阻值R=5Ω的电阻串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，则电动机的输出功率及效率为（ ）
A. 2.04WB. 5.06WC. 85%D. 95%
【答案】AC
【解析】
【详解】小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，则定值电阻两端电压为
通过定值电阻的电流为
通过小灯泡的电流为
故通过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
则电动机的输出功率为
电动机的效率为
故选AC。
10. 如图所示，两点电荷Q1、Q2连线的延长线上有A、B两点。现将一带负电的试探电荷在A点由静止释放，它仅在电场力作用下恰好能在A、B两点间做往复运动，则下列说法正确的是（ ）
A. Q1的电荷量大于Q2的电荷量
B. A、B两点的电势相等
C. A、B两点的电场强度大小相等，方向相反
D. 试探电荷从A点运动到B点的过程中，其所受电场力先增大后减小
【答案】AB
【解析】
【详解】ACD．由题意知，带负电的试探电荷在A点由静止释放，恰好能在AB间做往复运动，说明AB间有一点P场强为零，从A到P场强逐渐减小，方向向左；从P到B场强增大，方向向右，即A、B两点的场强方向相反，但大小无法比较；试探电荷从A点运动到B点的过程中，由于场强先减小后增大，则所受电场力先减小后增大；因为AB间有一点P场强为零，则有
由于Q1离P点的距离大于Q2离P点的距离，则Q1的电荷量大于Q2的电荷量，故A正确，CD错误；
B．试探电荷从A到B的过程，根据动能定理得
可得
可知A、B两点的电势相等，故B正确。
故选AB。
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈的电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。
（1）实验需要________（填“低压交流电源”或“直流电源”）。
（2）若测得原、副线圈电压比为17：3，则该原、副线圈的匝数比为________。
【答案】（1）低压交流电源
（2）17：3
【解析】
【小问1详解】
[1]变压器工作原理为电磁感应原理，故应选用交流电源，为确保安全，选用低压，故实验中使用的电源应为低压交流电源。
【小问2详解】
[1]若将实验中使用的变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为
12. 按要求完成实验。
（1）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________（填“A”“B”或“C”）进行测量，示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。
（2）假设一金属丝的长度为L，横截面积为S，电阻为R，则该金属丝的电阻率ρ=________。
【答案】（1） ①. A ②. 11.25
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1]当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的A进行测量；
[2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知该钢笔帽的内径为
【小问2详解】
根据电阻定律可得
可得该金属丝的电阻率
13. 质量为m、电荷量为q的粒子以速度v射入磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域，粒子做完整的圆周运动，不计粒子所受重力，求粒子运动的半径R及周期T。
【答案】，
【解析】
【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律
解得
又
联立解得
14. 如图所示，金属圆环的半径r0=0.5m，每米金属圆环的电阻R=1Ω。圆环的同心圆的半径r=0.2m，同心圆中有垂直圆环向外的匀强磁场B，B=2t（T），求：
（1）圆环的感应电动势E（保留π）；
（2）圆环的感应电流I的方向和大小。
【答案】（1）0.08πV
（2）顺时针方向，0.08A
【解析】
【小问1详解】
由法拉第电磁感应定律得
又
联立解得
E=008πV
【小问2详解】
由楞次定律得电流方向为顺时针方向，电路总电阻为
R总=
根据欧姆定律
E=IR总
解得
I=0.08A
15. 现使相距25cm且竖直放置的平行金属板A、B带等量异种电荷，每板所带电荷量为Q=2.0×10-3C，电容C=8μF。如图所示，板间用丝线悬挂着的小球带电荷量q=1.5×10-7C，平衡时丝线与竖直方向的夹角α=37°，sin37°=0.6，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）小球的质量；
（2）丝线上的拉力大小。
【答案】（1）2×10-5kg
（2）2.5×10-4N
【解析】
【小问1详解】
根据
联立解得电场强度为
E=1×103N/C
对小球受力分析，小球受到重力、电场力和拉力，根据平衡条件可得
解得
m=2×10-5kg
【小问2详解】
丝线上的拉力大小为
解得
F=2.5×10-4N