吉林省长春市2025-2026学年高二（上）期末物理练习卷（含答案+解析）

这是一份吉林省长春市2025-2026学年高二（上）期末物理练习卷（含答案+解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于课本中出现的几幅图片，下列依次的解释正确的是( )
A B C D
A. 真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化
B. 使用电磁炉加热食物可以用陶瓷锅
C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 探雷器使用必须不断的移动，当探雷器静止在地雷上方时，将无法报警
2.某小型交流发电机的示意图如图甲所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，面积为1m2的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的交变电流i随时间t变化的图像如图乙所示，已知电路的电阻R=10Ω，线圈的匝数为10匝，不计线圈电阻。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为10 2A
B. 线圈转动的角速度大小为50πrad/s
C. 该磁场的磁感应强度大小为 210πT
D. t=0.0025s时，线圈中电流的大小为5 2A
3.在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，直流电阻不计，灯泡A1和A2是两个相同的灯泡，R为定值电阻，下列说法正确的是
A. 开关闭合瞬间，灯泡A1和A2都立即变亮
B. 开关闭合稳定后，灯泡A1和A2一样亮
C. 开关由闭合再突然断开，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合再突然断开，线圈L的左端电势高于右端
4.如图所示为远距离输电示意图，线路总电阻为r，发电厂输出电压不变，三个回路的电流依次为I1、I2、I3，两变压器均为理想变压器，左侧变压器输入电压为U1，输出电压为U2；右侧变压器输入电压为U3，输出电压为U4，以下选项错误的是( )
A. 若用户消耗的功率增大，I2随之增大B. 若用户消耗的功率增大，U4随之增大
C. U2=U3+I2rD. U1I1=I22r+U4I3
5.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，副线圈电路中定值电阻的阻值为5 Ω，原线圈与一理想交流电流表串联后，接入一电压有效值不变的正弦交流电源。当电阻箱的阻值为25 Ω时，理想电压表的示数为5.0 V；现将电阻箱的阻值调为15 Ω，此时( )
A. 原线圈两端的输入电压为120 VB. 电压表的示数为15 V
C. 电流表的示数为0.3 AD. 原线圈的输入功率为54 W
6.如图甲，某笔记本显示屏、机身分别装有磁体和长、宽、高为a、c、d的霍尔元件.显示屏完全合上时，霍尔元件处于垂直于其上表面向下的匀强磁场中，如图乙.若该元件利用自由电子导电，当通以图示方向的恒定电流时，其前、后表面会产生电压U(霍尔电压)，从而控制屏幕自动熄灭.则( )
A. 前表面的电势比后表面的低B. 前、后表面间的电场强度大小为Ud
C. 开屏过程中，霍尔电压U变大D. 开、合屏过程中，霍尔电压U与c无关
7.关于下列四幅图理解正确的是( )
A. 甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内静电力做功为1.5J
B. 乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A带正电
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
D. 图丁是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.匀强磁场B与金属导轨垂直，如图所示，要使悬挂于绝缘细线下方的静止的金属环C向线圈A运动，金属棒ab在导轨上应( )
A. 向右做减速运动B. 向右做加速运动C. 向左做减速运动D. 向左做加速运动
9.如图所示是简化的多用电表的电路图，转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，下面是几位同学对这一问题的议论，其中正确的是( )
A. S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小
B. S与5或6连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较小
C. S与3或4连接时，多用电表就成了欧姆表，此时B为黑表笔
D. S与3或4连接时，多用电表就成了欧姆表，用欧姆表测电阻时，R1、R2中都无电流
10.如图所示，线框ac、bd边长为2L、电阻不计，三条短边ab、cd、ef长均为L、电阻均为R，ef位于线框正中间。线框下方有一宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，cd边与磁场边界平行，当cd距磁场上边界一定高度时无初速释放线框，线框cd边进入磁场时线框恰好匀速运动，下落过程中线框始终在竖直面内，已知线框质量为m，重力加速度为g，则下列判断正确的是( )
A. 线框通过磁场过程中流过ab边的电流不变
B. 线框通过磁场过程中a、b两点间电势差始终为Uab=−mgR2BL
C. 释放时cd边到磁场上边界高度为9m2gR28B4L4
D. 整个过程中ab边产生的焦耳热一定为2mgL
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.(1)某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。
①甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为_____mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为_____Ω。
②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是______(填字母代号)。
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关旋转到“×100Ω”挡
C.把选择开关旋转到“×1Ω”挡
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(2)在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A(量程为0.6A，内阻约为0.70Ω)；滑动变阻器R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。
①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U−I图线，由图可得该电源电动势E=_____V，内阻r=_____Ω。(结果保留两位有效数字)
②一位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是_____。
A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
12.新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作：
(1)为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为 kΩ的定值电阻R0。
(2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的1U−1R的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中a=1.0，b=0.25，c=4.0。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势E= V，内阻r= Ω(计算结果均保留两位有效数字)。(3)若考虑电压表分流带来的影响，则上述第(2)问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，内阻的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，半径r=0.5m的两四分之一圆光滑导轨cd、ef平行，竖直固定在水平绝缘地面上，其上端d、f通过导线、开关S与电源连接，两导轨相距L=0.5m。在导轨底端c、e处放置一导体棒，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。当开关S闭合后，棒恰能静止在图示位置。已知电源的电动势E=3V，内阻不计，导体棒质量m=0.1kg，电阻RL=1Ω，其余电阻不计，θ=37°，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
(1)求磁感应强度B的大小；
(2)若断开开关S，求棒滑到导轨底端时对导轨的总压力大小。
14.1896年贝克勒尔发现含铀矿物能放出放射线。设其中一个静止的铀核( 92238U)放出α粒子生成钍核( 90234Th)，并释放能量为E1的光子(不考虑光子的动量)，反应中放出的α粒子的动量大小为p，已知普朗克常量为h。
(1)求生成钍核的物质波的波长λ；
(2)若在衰变的环境中加一匀强磁场，求钍核和α粒子的半径之比。
15.如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为θ，两平行导轨的间距为L，上端接有定值电阻R，导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。现把质量为m的金属棒垂直导轨由静止释放，最终达到匀速运动状态。重力加速度为g，倾斜导轨足够长，不计导轨和金属棒的电阻。求：
(1)金属棒的最大加速度am；
(2)金属棒的最大速度；
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化，故A错误；
B.使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内没有自由电子，不能产生涡流，所以不可以，故B错误；
C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，可以减小变压器铁芯中的涡流，故C正确；
D.探雷器的探头可以辐射电磁场，当探头靠近有金属部件的地雷时，会产生涡流，从而引发报警，故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【解析】A.由题图乙可知交流电电流的最大值是 Im =10 2A，周期T=0.02s，由于电流表的示数为有效值，故示数I= Im 2= 10 2 2A=10A，A错误；
B.线圈转动的角速度大小为ω=2πT=100πrad/s，B错误；
C.该交变电流的最大值E ​m= 10 2×10V=100 2V，又因为E m=NBSω，其中角速度 ω= 2πT=2π0.02rad/s=100π rad/s，则B= EmNSω=100 210×1×100πT= 210πT，C正确；
D.t=0.0025s=T8时，线圈中电流的大小为10 2× 22A=10A，D错误。
3.【答案】C
【解析】A.开关闭合瞬间，A1逐渐变亮，A2立即变亮，故A错误;
B.闭合稳定后A1更亮，B错误;
CD.开关断开时，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭，线圈右端电势更高，故C正确，D错误。
4.【答案】B
【解析】【分析】
正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系。理想变压器电压和匝数关系。
对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关。
【解答】
A.若用户消耗的功率增大，则I3增大，根据电流与匝数成反比可知，I2随之增大，故A正确；
B.若用户消耗的功率增大，则I3增大，根据电流与匝数成反比可知，I2随之增大，输电线上损失电压U损=I2r也增大，所以U3=U2−U损减小，所以U4随之减小，故B错误；
C.根据闭合电路欧姆定律可知：U2=U3+I2r，故C正确；
D.根据能量守恒可得：U1I1=I22r+U4I3，故D正确。
本题选错误的，故选B。
5.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查变压器的基本关系。变压器的电压、电流、匝数关系：U1U2=n1n2=I2I1，功率关系
P入=P出。
【解答】
当可变电阻为25Ω时，电压表示数为5.0V，则副线圈中的电流为5.05A=1A，副线圈两端的电压为5V+25×1V=30V，所以原线圈两端的电压为30×5V=150V，当可变电阻的阻值变为15Ω时，副线圈两端的电压不变，则副线圈中的电流为3015+5A=1.5A，电压表的示数为1.5×15V=22.5V，原线圈中的电流为1.5×15A=0.3A，即电流表的示数为0.3A，原线圈的输入功率等于副线圈电路的功率，即150×0.3W=45W，故C正确，ABD错误。
6.【答案】D
【解析】A.电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故A错误；
B.前、后表面间的电场强度大小为E=Uc，故B错误；
CD.根据平衡条件得：eUc=evB
解得：U=Bcv
I=neSv
S=cd
解得：U=BIned，开、合屏过程中，霍尔电压U与c无关，开屏过程中，B变小，霍尔电压U变小，故C错误，D正确。
7.【答案】C
【解析】A.甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J，A错误;
B.乙图中等离子体进入上、下极板之间后，由左手定则可知，乙图中等离子体进入上、下极板之间后，正离子受到向下的洛伦兹力，向下偏，负离子受到向上的洛伦兹力，向上偏，故 B极板带正电，B错误;
C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，线圈产生的磁场越强，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有evB=mv2R。可得出R=mveB，由上式可知，当电子的速度一定时，磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越小， C正确;
D.若粒子带正电，从N到M，粒子受电场力向下，受洛仑兹向下，粒子不可能从N向M沿直线匀速通过，故D错误。
8.【答案】AC
【解析】【分析】
导线ab运动时，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向．感应电流流过线圈A，A产生磁场，就有磁通量穿过环C，根据安培定则判断感应电流产生的磁场方向，根据楞次定律判断环C中产生的电流方向，选择题意的选项。
本题是有两次电磁感应的问题，比较复杂，可按顺序运用右手定则、楞次定律进行分析，也可以直接根据楞次定律：阻碍相对磁通量变化判断。
【解答】
A.导线ab向右减速运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流减小，线圈A产生的磁场减小，穿过环C中的磁通量减小，则根据楞次定律可知环C向线圈A靠近，以阻碍磁通量的减小，故A正确．
B.导线ab向右加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，线圈A产生的磁场增大，穿过环C中的磁通量增大，则根据楞次定律可知环C将远离线圈A，以阻碍磁通量的增加，故B错误；
C.导线ab减速向左运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，螺线管产生的磁场减小，穿过环C中的磁通量减小，则环C靠近螺线管，以阻碍磁通量的减小，故C正确
D.线ab向左加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，线圈A产生的磁场增大，穿过环C中的磁通量增大，则根据楞次定律可知环C远离线圈A，以阻碍磁通量的增加，故D错误。。
故选AC。
9.【答案】BC
【解析】解：A.由图可知，当S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，电阻与表头并联，当并联电阻越小时，量程越大，因此前者量程较大，故A错误；
B.由图可知，S与5、6连接时，此时多用电表是成为电压表，前者量程小，故B正确；
CD.由图可知，S与3、4连接时，此时有内置电源，多用表是欧姆表，电流会经过R1、R2，根据“红进黑出”可知，B为黑表笔，故C正确，D错误。
故选BC。
10.【答案】BC
【解析】解：A.设整个运动过程中，产生的感应电流大小为I，当cd或ef通过磁场的过程中，ab和另一等电阻支路并联，则两支路电流大小相等，均为12I，根据楞次定律及安培定则可知，ab中的电流方向均为b→a；当ab通过磁场的过程中，流过ab的电流为等效电路的干路电流，大小为I，根据楞次定律及安培定则可知，ab中的电流方向为a→b，则线框通过磁场过程中流过ab边的电流改变，故A错误；
B.设线框cd边进入磁场时的速度大小为v，
根据法拉第电磁感应定律可得：E=BLv，
根据闭合电路欧姆定律可得：I=ER总=ER+12R=2E3R，
线框cd边进入磁场时线框恰好匀速运动，则线框受到的安培力为：F=BIL=mg，
联立可得：E=3mgR2BL；
根据线框构成等效电路的特点可知，线框在通过磁场的过程中将始终做匀速运动，a、b两点间电势差始终等于对应等效电路的路端电压的相反数，即：Uab=−R23R2E=−E3，
联立可得：Uab=−mgR2BL，故B正确；
C.设线框cd边进入磁场时的速度大小为v，释放时cd边到磁场上边界高度为h，根据运动学公式可得：v2=2gh，
解得：v= 2gh，
结合B选项可得：v=EBL=3mgR2B2L2，
联立可得：h=9m2gR28B4L4，故C正确；
D.结合前面分析，根据焦耳定律可得，整个过程中ab边产生的焦耳热为：Q=(12I)2R⋅2Lv+I2R⋅Lv，
解得：Q=mgL，故D错误。
11.【答案】(1)①24.0；160；②CAD ；(2)①1.5；1.0；②AC。
【解析】(1)
【分析】
①根据多用电表电流挡和欧姆表的读数方法进行读数；
②根据欧姆表的使用规则换挡必须重新进行欧姆调零来判断；
本题考查了多用电表读数、欧姆表的使用方法与步骤，要掌握常用器材的使用及读数方法；用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；
【解答】
①根据多用电表电流挡读数方法，可知若所选挡位为直流50mA挡，则示数为：24.0mA；
根据欧姆表的读数方法，可知若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为：16.0×10Ω=160Ω；
②乙同学用欧姆表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻，需要换到×1挡，然后将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，故合理的顺序是CAD。
(2)
【分析】
①由作出的U−I图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率的绝对值表示内阻。
②根据实验电路图与实验原理分析实验误差。
在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多，在解题中要根据题意，灵活的选用相应的表达式。若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式求解。
【解答】
①根据U=E−Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.5V，电源内阻为：r=1.50−Ω；
②AB、由图示电路图可知，由于电压表的分流，电流表的测量值小于流过电源的电流，实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用造成的，故A正确，B错误；
CD、把电源与电压表看作一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值;同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值，故 C正确，D错误；
故选：AC。
12.【答案】(1)36；(2)40；0.75；(3)偏小；偏小。
【解析】(1)串联电阻有分压作用，根据串联电路电压的分配与电阻的关系URV=U′RV+R0
代入数据解得R0=36kΩ
(2)电压表的量程扩大为10倍，即U′=10U
根据闭合电路欧姆定律E=10U+10UR⋅r
变形得1U=10E+10rE⋅1R
结合1U−1R函数纵截距的含义，图像的纵截距b=10E=0.25V−1
电动势E=10b=100.25V=40V
图像的斜率k=a−bc=1.0−
结合1U−1R函数，图像斜率k=10rE
代入数据解得内阻r≈0.75Ω
(3)若考虑电压表分流带来的影响，根据闭合电路欧姆定律有
E真=10U+(10U40×103+10UR)r真
整理得1U=10r真E真．1R+10+2.5×10−4r真E真．
与(2)问中的1U与1R的关系式对比得10r测E测=10r真E真，10E测=10+2.5×10−4r真E真
解得E测=1010+2.5×10−4r真E真