云南省昆明某中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

云南省昆明十四中2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.在物理学中，常用物理量的比值定义一个新的物理量，这种定义物理量的方法叫作“比值定义法”，如

加速度，其定义式为a=%，下列物理量是用比值定义法定义的是（）

A.电场强度岳=晋B-电容。=磊

C.电阻/?=年D.磁感应强度B=£

2.通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦

波形的》，则该交变电流的有效值为（）

A]/。

B•孤

C.10

D.Jo

3.如图所示，ABC是等腰直角三角形，。为斜边的中点。在B、C两点A

♦*«

处各有一根长直通电导线垂直于纸面放置，导线中通有大小相等的恒定

电流，方向如图所示，此时。点处的磁感应强度大小为瓦若将C处的导//

线平移至4点，。点处的磁感应强度大小为（）...............

A.号BB.迎BC.BD.2B

4.如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个

条形磁体，当给条形磁体一竖直向上的初速度后（不考虑金属环之间的作用，重力加Hj

速度大小为g）,将会出现的情况是（）。

A.两金属环将保持静止B,两金属环将相互远离

C.磁体的加速度会小于gD.磁体的加速度会大于g

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5.小华设计了如图所示的输液提示器，在护士站能够观察到药液量的变化。

当袋中药液量减少时（）

A.电压表示数减小，灯泡亮度变暗

B.电压表示数减小，灯泡亮度变亮

C.电压表示数增大，灯泡亮度变暗

D.电压表示数增大，灯泡亮度变亮

6.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻％、R2的电压与电流的关系如图

所示。用此电源和电阻&、Z?2组成电路，R1、可以单独接入电路，也可

以同时接入电路。下列说法正确的是（）

A.电源的电动势为E=3U,内阻为r=2。

B.将七单独接到电源两端时电源的输出功率最大

C.将7?2单独接到电源两端时电源的输出功率最大

D.将处、7?2并联后接到电源两端时电源的输出功率最大

7.如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈4、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针

偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中2线圈绕法如图乙

所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈4放在线圈B中。下列说法正确的是（）

A.断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转

B.将线圈4从线圈B中拔出时，电流表指针将向右偏转

C.当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向右偏转

D,当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

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8.如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（）

丙

A.甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足将向上极板偏转

D

B.乙图中等离子体进入4、B极板之间后，4极板电势高于B极板电势

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.丁图中只要增大加速电压，粒子就能获得更大的动能

9.图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为10,灯泡L的电阻为90,电压表为理想交流电压表。

发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则（）

A.t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动的角速度为100aad/s

C.电压表的示数为9UD.灯泡L的电功率为10勿

10.如图甲所示，正方形导线框abed放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随

时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向,

cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图

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像正确的是()

第n卷(非选择题)

三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,

测量3次，求出其平均值L。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为mm,之后选不

同的位置共测量3次,求出其平均值d。

r*63s

丙

(2)已知被测金属丝的电阻约为5。，实验所用电源的电压为3乙电流表内阻约为0.1。，电压表内阻约为15

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仙采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。

(3)请你根据电路图在图丙中进行实物连线。

(4)若测出金属丝的电阻为R,则金属丝的电阻率p=(用题目中所提供的物理量符号表示)。

12.电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力

传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值RF随压力/变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和

电流表a等器材设计了如图乙所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为3.6^(

内阻未知)，电流表力的量程为30机4内阻为9.00。重力加速度g取10m/s2。请回答以下问题：

(1)实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为0.34应该给电流表4(选填“串联”或“并

联”)一个阻值为。的电阻；

(2)用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S,调节滑动变

阻器R的滑片P,使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示数为

0.24此时压力传感器的阻值为(1,则所放物体的质量6=_____kg；

(3)写出放到传感器上的物体的质量m与电流表的示数/满足的函数关系式机=。(表达式中除zn、I

外，其余相关物理量均代入数值)

(1)副线圈两端电压;

(2)电动机。的电功率。

14.如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L

=0.5,导轨所在平面与水平面的夹角8=30。，M,P间接有R=3.20的电阻。

范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小B=1.67。长

度与导轨间距相等、质量n=0.2kg、阻值r=0.8。的金属棒放在两导轨上，

在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力尸作用下，从静止开始向上运

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动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2。

(1)当金属棒的速度大小巧=lm/s时，求金属棒的加速度大小a；

(2)金属棒向上的位移大小s=5.5根前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小s

=5.5爪的过程中R上产生的焦耳热。

15.如图甲所示，直角坐标系xOy中，第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第一、四象限内有垂直坐标系

平面的匀强交变磁场，以磁场方向垂直纸面向外为正方向。第三象限内有一发射装置(图中没有画出)沿y轴

正方向射出一个比荷2=lOOC/kg的带正电的粒子(可视为质点且不计重力)，该粒子以为=20zn/s的速度从

x轴上的点力(-2m,0)进入第二象限，从y轴上的点C(0,4m)(C点未画出)进入第一象限。取粒子刚进入第一

象限的时刻为0时刻，第一、四象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。求：

(1)第二象限内电场的电场强度大小；

(2)粒子第一次经过x轴时的位置坐标;

(3)粒子第一次经过x轴的时刻。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解尔试探点电荷周围电场的表达式，电场强度的大小与场源电荷带电荷量成正比，与到场源距

离的平方都成反比，公式E=号,不是比值定义法，故/错误；

2、电容器的大小与两极板的正对面积成正比，与极板间电介质常数成正比，与两极板间的距离成反比，公

式。=吊，不是比值定义法，故8错误；

C、导体电阻由电阻率、导体长度和横截面积决定，公式R=佚为电阻的决定式，电阻不是比值定义法定义

的，故C错误；

。、磁感应强度与安培力、电流强度、导线长度无关，都是由自身决定，定义式B=采用比值定义法，故

D正确。

故选：Do

2.【答案】C

【解析】解：由图可知，在前半个周期，交流电的电流值为正弦波形，即前半个周期的有效值为：

由有效值的含义，可知图示的电流与有效值的发热量满足：/2RT="RX3+(G/O)2RX(T—日)，解得：I

=/o，故48。错误,C正确。

故选：C„

3.【答案】A

【解析】解：因为ABC是等腰直角三角形，。为斜边BC的中点，则由几何关系可知：BO=CO=AO,

又因为B、C处导线中通有大小相等的恒定电流，则B、C处导线在。处的磁感应强度大小相等，设为B',

初状态，由安培定则可知，B、C处导线在。处的磁感应强度方向均向下，则由矢量合成法则可得：2B'=B,

解得：B'=0.5B,

若将C处的导线平移至4点，同理可知，B、4处导线在。处的磁感应强度大小相等，均为B',

由安培定则可知，4处导线在。处的磁感应强度方向为向右，则由矢量合成法则可得，此时。点处的磁感应

，2，2

强度大小为：B0=y/B+B,

联立可得：Bo=争,

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故/正确，3CD错误；

故选：A„

4.【答案】D

【解析】解：AB,条形磁铁向上运动，穿过两个圆环的磁通量减小，根据楞次定律的推广可知，两个线圈

的移动阻碍磁通量的减小，故两金属环将相互靠近，故N8错误；

CD,条形磁铁向上运动，穿过两个圆环的磁通量减小，根据“来拒去留”可知，磁铁受到向下的安培力，

磁体的加速度会大于9,故C错误、。正确。

故选：Do

5.【答案】B

【解析】解：当袋中药液量减少时，弹簧的形变量减小，弹簧会带动滑片P向上滑动，所以变阻器接入电路

的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可以知道电路中的电流增大，即通过灯泡

的电流增大，所以灯泡的亮度变亮；电压表测量的是变阻器两端的电压，则电压表示数U=E—/(&+r),

其中%表示灯泡的电阻，r表示电源内阻，因为/增大，所以U变小，即电压表示数减小，故3正确，4CD错

误。

故选：Bo

6.【答案】B

【解析】解：4、由U—/图可知，E=Ur+hr,E^U2+I2r,解得:电源电动势E=3入内阻r=0.5。；

其中％=胃，解得：%=0.50；氏2=詈，解得：7?2=10,故/错误；

BCD、由闭合电路欧姆定律的推论，可知电源输出功率最大值的条件为：/?外=八

将R2单独连入，/?2＞丁；将七单独接到电源两端时，％=「；由并联电阻小于任一个分电阻，可知将％、R2

并联后接到电源两端时，R并＜r；

对比三种连接形式，即可知，将Ri单独连入电路时，电源的输出功率最大，故CD错误，3正确。

故选：B。

7.【答案】C

【解析】解：AB,根据安培定则可以判断线圈2通电时产生的磁场方向是竖直向上，当断开开关时，或者

将线圈A从线圈B中拔出时，穿过线圈B的磁通量是向上的减少，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方

向也是竖直向上，根据安培定则可知线圈B中产生的感应电流方向是从d流出进入电流表，所以电流表指针

向左偏转，故错误；

CD,当滑动变阻器的滑片向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，则穿过线圈B

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的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向向下，根据安培定则可知线圈B中的电流方向从a端

流出，进入电流表，则电流表指针将向右偏转，所以与滑片滑动的快慢无关，故C正确，。错误。

故选：Co

8.【答案】AC

【解析】解：4甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足"＞总则则将向上极板偏转，故

D

A正确；

B.乙图中等离子体进入力、B极板之间后，正离子向下偏转，从而4极板电势低于B极板电势，故8错误；

C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，则磁感应强度越大，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式r=

词可知，电子的运动径迹半径r越小，故C正确；

D.丁图中增大加速电压，只能减少粒子在回旋加速器中的加速次数，不能改变粒子的最大动能，粒子的最

大动能由。形盒半径决定，故。错误。

故选：AC.

9.【答案】ABC

【解析】解：B、由e—t图，可知角速度为：3=笔=潦-=100aad/s；可得到感应电动势的瞬时值表达

1O.UZs'

式为：e=10"sin（100m：）（y）,

电动势的有效值为：石=号=〃詈=10人故8正确；

/、由e—t图，在0.01s时，感应电动势为0；由感应电动势与磁通量的关系：E=端,可知磁通量变化率

为0,磁通量为最大值，故N正确；

C、由闭合电路欧姆定律，可得电压表的示数满足：U=^-XR,解得：U=9V,故C正确；

D、由灯泡的电压和电阻，可知灯泡的电功率为：P=哈，解得：P=9W,故。错误。

故选：ABC.

10.【答案】BD

【解析】解：AB,根据法拉第电磁感应定律可得：6=第=靠，由此可知，知道B—t图象的斜率不变，

产生的感应电动势不变，根据闭合电路的欧姆定律可知感应电流不变。根据楞次定律可知，0〜3s内，线框

中产生正方向的恒定电流，3—6s内产生负方向的电流，故/错误、3正确；

CD、根据安培力的计算公式尸=B〃可知，在0〜2s内，ab边所受安培力垂直防边向上且减小；2s〜3s内,

电流仍是正方向，且大小不变，此过程ab边所受安培力垂直ab边向下且增大；3s〜4s内，ab边所受安培力

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垂直ab边向上且逐渐减小；4s〜6s内，出?边所受安培力垂直ab边向下且增大，故C错误、。正确。

故选：BDO

11.【答案】0395偏小曙

【解析】解：(1)螺旋测微器的精确度为O.Olnwi,金属丝的直径d=Onvn+39.5xO.OlTnm=0.395nwi

(2)实验误差来源于电压表的分流作用，根据欧姆定律，待测电阻咒真=号＞与=/?/

因此电阻的测量值比真实值偏小；

(3)根据电路图连接实物图，如图所示：

丙

(4)根据电阻定律R==盘=翳

金属丝的电阻率「=*。

故答案为：(1)0.395；(2)偏小;(3)见解析；(4)陪。

4L

12.【答案】并联1110.6竿—1.2(即)

【解析】解：(1)并联电阻有分流作用，根据并联电路的特点和欧姆定律/gRg=(/—/g)R

代入数据解得R=in

(2)由图甲可知，当秤盘上不放重物时，压力传感器的电阻为Ro=50,调节滑动变阻器使得电流表满偏;

根据闭合电路的欧姆定律。=Ro+'+r=0.371

代入数据解得R滑+r=70当秤盘上放上重物，且电流表示数为0.22时，压力传感器的电阻为矽

根据闭合电路欧姆定律=%+［滑+7=。24

代入数据联立解得h=11。

RF~尸图像的斜率k=10-5-°H/N=I.on/N

由图甲得R-Ro+kmg

将/?=%=110,&=5。，k=LOfl/N

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代入上述表达式解得m=0.6kg

(3)根据闭合电路的欧姆定律/=R+3r

变形得R=^—(R滑+r)

又R=7?o+kmg

联立得m=七4一(R滑+r+RQ)]

代入数据整理得爪=华—1.2(kg)o

故答案为：(1)并联；1；(2)11；0.6；(3)竿-1.2(切)。

13.【答案】解：(1)由变压器的原副线圈匝数比与电压比的关系：#=B，原线圈的电压有效值为：力=

u2**-2

置，解得副线圈两端电压为：u2=25V；

(2)由灯泡恰好正常发光，可计算通过灯泡的电流/=今=祭=0.44；

由串联电路电压特点，可计算电动机两端电压0=[；2—%=25U—5U=20匕即可知电动机的电功率PM

=UI=20Vx0.4A=8Wo

答：(1)副线圈两端电压为25匕

(2)电动机的电功率为8W。

I,则:

E1

此时金属棒受到的安培力：FA1=BIrL

根据牛顿第二定律有：F-mgsind-FA1=ma

解得：a=3.2m/s2

(2)设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为"由根据受力平衡有F-mgsind-0=。

此时安培力：心=4萼

K-rr

设在所