【物理】广西钦州市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测试题（解析版）

这是一份【物理】广西钦州市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测试题（解析版），共14页。试卷主要包含了 三相共箱，5A等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
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。
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7题每题4分，只有一项符合题目要求；第8~10题每题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，是我们学习过程中重要的一环。下列说法符合事实的是（ ）
A. 德国物理学家普朗克首先提出用电场线来描述电场
B. 奥斯特首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人
C. 卡文迪许通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律
D. 安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的规律
【答案】B
【解析】A．英国物理学家法拉第首先提出用电场线来描述电场，故A错误；
B．奥斯特首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人，故B正确；
C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律，故C错误；
D．左手定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的现律，安培定则用来判断通电导线或线圈周围的磁场方向，故D错误；
故选B。
2. 干电池是生活中较为常见的电源，七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5V。关于电源电动势，下列说法正确的是（ ）
A. 电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化成电能本领的强弱
B. 电动势大小反映出电源供给能量的多少
C. 电源正、负极间的电压总与电源电动势相等
D. 七号干电池工作时，每1.5C的电荷通过电池，电池就把1J的化学能转化为电能
【答案】A
【解析】AB．电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，故B错误，A正确；
C．电池正、负极间的电压小于或等于电源电动势，故C错误；
D．根据电动势的定义式可知，电池工作时，每“搬运”1C的电荷通过电池，非静电力做的功为1.5J，即电池把1.5J的化学能转化为电能，故D错误。
故选A
3. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当把条形磁铁向右水平平移时，圆环始终保持静止。移动磁铁的过程中，从上方俯视，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过圆环的磁通量变大B. 圆环中产生顺时针的感应电流
C. 圆环中产生逆时针的感应电流D. 圆环中不产生感应电流
【答案】B
【解析】圆环中磁通量方向向下，移动磁铁的过程中，穿过圆环内的磁通量减小，根据楞次定律可知，环中感应电流从上方俯视为顺时针。
故选B。
4. 在如图所示的电路中，电源电动势和内阻均恒定不变，初始时滑动变阻器的滑片P位于a、b的中间位置。现闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数将增大
B. 电压表的示数将增大
C. 电源的路端电压将减小
D. 内阻消耗的功率将减小
【答案】D
【解析】ABC．当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，滑动变阻器接入电路阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；则电流表的示数将减小，定值电阻两端电压减小，电压表的示数将减小，故ABC错误；
D．根据
由于电路总电流减小，所以内阻消耗的功率将减小，故D正确。
故选D
5. 氩弧焊是一种使用氩气作为保护气体的电弧焊接技术，利用氩弧焊可以获得致密，无飞溅且质量上乘的焊接接头，这使得氩弧焊在航空航天、汽车制造、水利水电、石油化工等行业得到广泛应用。氩弧焊在焊接时，电弧发出红外线、可见光、紫外线等电磁波，电磁波在真空中的速度，电弧发出的电磁波的波长范围为，则电弧发出的电磁波中，频率最小的数量级为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据可知，电弧发出的电磁波中，频率最小为
故选B。
6. 三相共箱（GIL）技术是一种先进的输电方式，它通过将三相导体封闭在同一个金属外壳内。实现高效、安全的电力传输。如图所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆，它们相互平行且间距相等，上方两根输电线缆A、B位于同一水平面内，A、C中的电流方向垂直于纸面向里，B中的电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中的电流大小均为I，它们的横截面ABC恰好为等边三角形，O点为△ABC的中心，已知长通电直导线产生的磁场的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，下列说法正确的是（ ）
A. O处的磁感应强度为0
B. 移走输电线缆A，O处磁感应强度方向不变
C. 移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变
D. 移走输电线缆C，O处的磁感应强度方向不变
【答案】C
【解析】A．根据安培定则可以确定各个电流在O点的磁感应强度的方向，根据磁感应强度的叠加，可知，正三角形中心O处的磁感应强度不是0，故A错误；
BCD．由图可知A、B、C导线在O处产生的磁场则为如图所示。
可知A、C导线在O点产生的合磁场与B导线在O点产生的磁感应强度方向相同，所以移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变，移走输电线缆A和C，O处的磁感应强度方向改变，故C正确，BD错误。
故选C。
7. 如图甲所示，等边三角形金属框的边长为L，单位长度的电阻为r，E为边的中点，三角形所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，金属框内的感应电流由大变小
B. 时，穿过金网框的磁通量为
C. 时间内C、A两点的电势差为
D. 时间内，C、E两点的电势差为
【答案】C
【解析】A．金属框中的感应电动势大小为
由图可知时间内B-t图线的斜率绝对值比时间内斜率的绝对值小，所以时间内的感应电动势小于时间内的感应电动势，结合欧姆定律可知，时刻，金属框内的感应电流由小变大，故A错误；
B．由图乙可知，时刻磁感应强度大小为
此时穿过金属框的磁通量为
故B错误；
C．时间内感应电动势大小为
C、A两点的电势差为
故C正确；
D．时间内感应电动势大小为
C、E两点的电势差为
故D错误。
故选C。
8. 如图所示，振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时电容器正在充电B. 电容器两极板间的电压正在减小
C. 线圈L中的磁场能正在减小D. 线圈L中电流正在减小
【答案】ACD
【解析】AB．由题图可知，此时电流由下极板流向上极板，且上极板带正电，则上极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，根据可知，电容器两极板间的电压正在增大，故A正确，B错误；
CD．由于电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，线圈L中的磁场能正在减小，线圈L中电流正在减小，故CD正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为11：3，电流表为理想电表。原线圈所接电源的电压按图乙所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为30W。则下列判断正确的是（ ）
A. 副线圈两端输出电压的有效值为60V
B. 原线圈中电流表的示数为0.5A
C. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为
D. 变压器的输入功率、输出功率之比为1：1
【答案】AD
【解析】A．变压器原线圈的电压有效值为V=220V
变压器的原副线圈的电压与匝数成正比
可得V
故A正确；
B．副线圈中的电流由电功率公式可得A
理想变压器的原副线圈电流比与匝数成反比
可得原线圈中的电流为A
故B错误；
C．由图乙可知交流电的周期为T=0.02s，角速度为
rad/s
原线圈两端电压的瞬时值表达式为V
故C错误；
D．理想变压器功率不损失，所以变压器的输入功率、输出功率之比为1:1，故D正确。
故选AD。
10. 有一块小量程电流表，其满偏电流为50mA，内阻为，现要将它改装成0~0.6A、0~3A的双量程电流表，彭同学设计的电路图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S接1时对应的是程为0~0.6AB. 和的阻值之和为的
C. 的阻值为的4倍D. 的阻值为的4倍
【答案】BC
【解析】A．开关S接1时，与电流表并联的部分电阻小，对应的量程为大量程（0~3A），故A错误；
B．开关S接2时，对应的量程为0~0.6A，根据并联电路的特点有
则和的阻值之和为的，故B正确；
CD．同理有
可知
故C正确，D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 徐同学在实验室进行探究变压器原、副线圈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）实验中使用的电源应为_________。
A.低压直流电源 B.高压直流电源
C.低压交流电源 D.高压交流电源
（2）该同学把交流电源接在原线圈两端，调节学生电源使输出电压为30V，用多用电表交流电压“10V”挡测得副线圈两端的电压为7.5V，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_________。
（3）实验中由于变压器的铜损和铁损，因此原线圈与副线圈的电压之比一般_________（填“大于”、“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。
【答案】（1）C （2）4：1 （3）大于
【解析】（1）[1] 变压器工作原理为互感现象，故应选用交流电源，确保安全应选用低压，实验中使用的电源应为低压交流电源。
故选C。
（2）[2] 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
（3）[3] 根据
可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比；实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2较小，所以导致
因此原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。
12. “争先”学习小组正在测量一节新干电池的电动势和内阻，一部分同学设计的实验方案如图甲所示。

（1）实验室为同学们提供了实验所需器材，同学们正确连接电路并进行实验，观察到的实验现象是（ ）
A. 无论如何调节滑动变阻器的阻值，电流表的示数变化都很小
B. 无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表的示数变化都很小
（2）同学们经过讨论，发现在干路中串联一个定值电阻可以解决上述问题，设计的实验电路图如图乙所示。再次进行实验，实验中多次移动滑动变阻器的滑片，记录多组电压表的示数和电流表的示数，根据实验数据，作出的图像如图丙所示，已知定值电阻，根据图线可知，该干电池的电动势________V、内阻________。（结果均保留两位小数）
（3）如果不考虑偶然误差，根据改进后的实验方案所测得的电池电动势________其真实值，内阻________其真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】（1）B （2）（1.47~1.49均可） （0.18~0.23均可） （3） 小于 小于
【解析】（1）电压表测量外电路的电压，由于新干电池的内阻很小，所以外电路电压变化不明显，即无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表的示数变化都很小。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知
结合题图丙可知，干电池的电动势
解得
（3）[1][2]由于电压表的分流，路端电压越大，通过电压表的电流越大，实际电流比电流表的示数大的就越多，实际的U−I图像的斜率比实验的U −I图像斜率大，在纵轴的截距比实验值大。故电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值。
13. 如图所示，间距的两条光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨左端连接有定值电阻，整个装置位于方向垂直于水平面向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，金属棒在水平向右的的恒定外力作用下沿导轨向右匀速运动。金属棒垂直导轨放置且始终与导轨接触良好，金属棒与导轨接触的两点间的电阻，导轨电阻不计且足够长。求：
（1）定值电阻R两端的电压U；
（2）金属棒匀速运动的速度大小v。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）对金属棒受力分析，根据受力平衡有
又
定值电阻R两端的电压为
联立解得
（2）金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律可得
联立解得
14. 小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图所示，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，图示位置线圈平面与磁场方向平行，线圈的匝数、面积、电阻，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值，与R并联的交流电压表为理想电表，其示数恒为。求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值（结果可保的根号）；
（2）线圈从图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）题图中电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，根据欧姆定律可知。回路中的电流（有效值）
根据闭合电路欧姆定律可知，发电机的矩形线圈产生的感应电动势的有效值
交流发电机产生的电动势的最大值
解得
（2）线圈从题中图示位置转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值
通过电阻R的平均电流
通过电阻R的电荷量
解得
15. 如图所示，坐标系平面内轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里．轴下方存在匀强电场，电场方向与平面平行，与轴的夹角。一质量为、电荷量为的粒子以初速度从轴上的点沿轴正方向射出，一段时间后从轴正半轴上的点（图中未画出）进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相同，磁场和电场均足够大，取，不计粒子受到的重力。
（1）求的长度；
（2）求粒子从点出发至第一次到达点所需的时间；
（3）若粒子第三次经过轴时与轴的交点为，求的长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动半径为，根据洛伦兹力公式及圆周运动规律有

根据几何关系有

解得

（2）设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为，则

解得
依题意知，粒子第一次到达点时，转过的角度为
所需时间

（3）粒子进入电场后，先做匀减速运动，直到速度减小为0，然后沿原路匀加速返回，到达轴时速度大小仍为，再次进入磁场后，仍然做匀速圆周运动，出磁场的位置即为点，根据几何关系有