吉林省G35+联合体2024-2025学年高二上学期1月期末联考试题物理试卷（解析版）

这是一份吉林省G35+联合体2024-2025学年高二上学期1月期末联考试题物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第I卷 选择题（46分）
一、选择题（共10小题，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题有多项符合题且要求、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. 下列说法中正确的是（ ）
A. 奥斯特发现了电磁感应现象
B. 楞次通过大量的实验，得到了判断感应电流方向的方法
C. 法拉第发现了电流的磁效应
D. 库仑把自然界中两种电荷命名为“正电荷”和“负电荷”
【答案】B
【解析】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．楞次通过大量的实验，得到了判断感应电流方向的方法，故B正确；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；
D．富兰克林把自然界中两种电荷命名为“正电荷”和“负电荷”，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜；在a 旁有一用绝缘支柱支持的金属球 b，开始时，a、b 都不带电，现使 b 带电，则（ ）
A. b 先吸引 a，吸住后不放开
B. b 先吸引 a，接触后又把 a 排斥开
C. a、b 之间不发生相互作用
D. b 立即把 a 排斥开
【答案】B
【解析】带电物体能够吸引轻小物体，故开始时b会将a球吸引过来，a与b接触后，带同种电荷由于排斥而分开；ACD错误，B正确。
故选B。
3. 真空中某带负电点电荷的等势面分布如下图所示，图中相邻等势面的半径差相等。下列说法中正确的是（ ）
A. 相邻等势面间的电势差相等
B. P点的场强比Q点的场强大
C. P点电势比Q点电势高
D. 检验电荷在P点比在Q点的电势能低
【答案】B
【解析】AB．离点电荷越远电场强度越小，由电势差与电场强度的关系可知，相邻等势面间的电势差越小，故A错误，B正确；
CD．离负电荷越远电势越高，由于检验电荷的电性未知，所以无法判断检验电荷在P点和Q点的电势能大小关系，故CD错误。
故选B。
4. 如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在滑动变阻器的中点位置时，灯泡L正常发光，将滑片P移到最右端的过程中，则（ ）
A. 电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小
C. 灯泡L消耗的功率变小
D. 电阻R1消耗功率变小
【答案】C
【解析】A B D．滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，所以外电路总R减小，由欧姆定律得知总电流I增大，所以电流表示数变大；总电流增大，所以通过滑动变阻器及R1的电流增大，根据可知电阻R1消耗的功率增大；R1的电压增大，所以R的电压减小，所以电压表的示数减小，故ABD错误；
C．路端电压减小。电灯L的电压等于路端电压，所以电灯L的电流减小，而所以电灯L消耗的功率变小，故C正确。
故选C。
5. 电容式话筒含有电容式传感器，其结构如图所示，导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器，当振动膜片在声压的作用下运动时，两个电极间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就转变为电信号。 当振动膜片向左运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 固定电极所带电荷量增加
B. 固定电极所带电荷量不变
C. 流过电阻R的电流方向向左
D. 两个电极间的电容变小
【答案】D
【解析】ABD．当振动膜片向左运动时，电容器的极板间距变大，根据
可知电容变小，由于电容器两端电压等于电源电压不变，根据
可知当电容变小时，所带电荷量减少，故AB错误、D正确；
C．根据前面分析电容器所带电荷量减少，电容器放电，电容器左边极板带正电，故可知此时放电电流通过电阻上时方向自左向右，故C错误。
故选D。
6. 等量异种点电荷的电场线和等量同种点电荷的电场线如下图所示，下列选项正确的是（ ）
A. 对于等量异种点电荷，两电荷连线上的电场强度在中点处最大
B. 对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线上的电势处处不相等
C. 对于等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点，电势相等
D. 对于等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相同
【答案】C
【解析】A．电场线密的地方电场强度大，根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知，两电荷连线上的电场强度在中点处最小，故A错误；
B．对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线是等势线，中垂线上的电势处处相等，故B错误；
C．根据电场线可知，等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点电势相等，故C正确；
D．根据图像可知，等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相反，故D错误。
故选C。
7. 将电阻率为、横截面积为S的硬质细导线做成半径为r的圆环，其内接正方形区域内充满垂直于圆环面的磁场，时磁场方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向，则在到的时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 圆环中的感应电流大小先变小后变大
B. 圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针
C. 圆环中的感应电流为
D. 圆环中产生的热量为
【答案】D
【解析】AC．根据法拉第电磁感应定律
由图乙知，磁感应强度变化率一直不变
感应电流为
则感应电流一直不变，故A错误；
C．根据电阻定律
联立解得
故C错误；
B．根据楞次定律和安培定则可知，圆环中感应电流方向沿顺时针方向，故B错误；
D．根据焦耳定律圆环中产生的热量为
故D正确。
故选D。
8. 实验室经常使用的电流表是磁电式仪表，其原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱形铁芯，两者之间有可转动的线圈。极靴与圆柱形铁芯间的磁感线（部分）已画出，a、b、c和d为磁场中的四个点，左、右两侧通电导线中的电流方向已标出。下列说法正确的是（ ）
A. 极靴与圆柱形铁芯间的磁场是匀强磁场
B. c、d两点的磁感应强度方向相同
C. 图示左侧通电导线受到的安培力向上
D. 因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯
【答案】BD
【解析】A．极靴与圆柱间的磁场大小、方向并非总是相同，不是匀强磁场，故A错误；
B．c、d两点的磁感应强度方向相同，故B正确；
C．根据左手定则可知，图示左侧通电导线受到的安培力向下，故C错误；
D．因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯，故D正确。
故选BD。
9. 一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为逆时针方向
B. 小球一定带正电且小球的电荷量
C. 由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
D. 由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
【答案】ABC
【解析】AB．带电小球在正交场中做匀速圆周运动，则向下重力和向上的电场力平衡，可知小球带正电，由左手定则可知，沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为逆时针方向，根据
可知，小球的电荷量
选项AB正确；
C．由于电场力和重力平衡，则两力的合力做功为零，洛伦兹力不做功，则合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变，选项C正确；
D．洛伦兹力不做功，但是除重力以外还有电场力做功，故小球在运动过程中机械能不守恒，选项D错误。
故选ABC。
10. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为，绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，通过滑片P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时。下列判断正确的是（ ）
A. 当变压器的变压比为n时，电流表测得的是电流最大值，其值为
B. 感应电动势的瞬时值表达式为
C. 感应电动势的瞬时值表达式为
D. P向上移动时，电流表示数变小
【答案】BD
【解析】A．感应电动势最大值为
有效值为
由得
电流表测得的是电流有效值，其值为
故A错误；
BC．由图可知，感应电动势的瞬时值表达式为，故B正确，C错误；
D．由可知，P向上移动时，副线圈匝数变少，则副线圈电压变小，则电流表示数变小。故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题（54分）
二、实验题（每空两分，共15分）
11. （1）图甲所示读数为__________mm，图乙所示读数为_____mm。
（2）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，先用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势3V）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器R（，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量是采用图中的_______图（填“甲”或“乙”）。
【答案】（1）6.870（6.868-6.872） 10.10 （2）甲
【解析】（1）[1][2]螺旋测微器读数为
游标卡尺读数为
（2）[3]由表中数据可知，最小电压与电流很小，接近于零，电压与电流的变化范围较大，滑动变阻器应采用的是分压式接法，选用甲图。
12. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在______（填“M”或“N”）端；
（2）按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为______（填“a”“b”或“c”），改接的方法是______。
（3）根据实验数据作出的图像如图丙所示，则该电池的电动势______V，内阻______Ω（结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1）M （2） 见解析 （3）
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处，远离下端接线柱，故应在M端。
（2）[1][2]根据电路图可知实物图中导线连接错误，应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱。
（3）[1][2]根据
可知图线与纵轴交点为电动势，斜率的绝对值为内阻，则
，
三、计算题（共38分）
13. 如图所示，平行板电容器的两个极板M、N长均为L，极板间距离为d。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从M的左端沿板方向以速度射入极板间，粒子恰好从N板的右端射出。不计粒子的重力和空气阻力。求：
（1）粒子在M、N间运动的时间t。
（2）M、N间的电压U。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）粒子在极板运动的过程中，在沿极板方向上有
求得
（2）设板间的场强为E，粒子的加速度为a，则
由牛顿第二定律
在垂直于极板方向上
解得
14. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求：
（1）图示中的送电电流
（2）用户得到的电压
（3）用户得到的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据
可得
又因为
则输电线上的电流为
（2）输电线上损失的电压为
降压前的电压为
用户得到的电压为
（3）输电线上损失的功率为
用户得到的功率为
15. 图中和为在同一竖直平面内的金属导轨，处在垂直于导轨所在平面（纸面）的匀强磁场中（图中未画出）。导轨的、、、段均竖直。MN、PQ分别为两根粗细均匀的金属细杆，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，MN通过一细线悬挂在力传感器下，时PQ在竖直向上的外力T作用下从图（a）中所示位置由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图（b）所示。已知匀强磁场的磁感强度为，与间距离与两细杆的长度均为，MN、PQ的电阻均为（单位长度电阻为），回路中其它部分的电阻不计，重力加速度g取，求：
（1）金属杆PQ运动的加速度；
（2）内通过MN的电量；
（3）与间的距离；
【答案】（1）8m/s2 （2）0.05C （3）0.0714m
【解析】（1）0~1.0s内MN始终静止，力传感器的示数为
F＝m1g-Fa1
其中Fa1为MN受到的安培力，也即PQ受到的安培力大小。0~0.5s内
则即为图像的斜率。由图（b）可知
可求出
a＝8m/s2
（2）0~0.5s内PQ运动的位移是
扫过的面积为L1x，通过MN的电量
（3）0.5~1.0s内
由图（b）可知
可求出
次数
1
2
3
4
5
6
7
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520