新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测物理试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1克州2024-2025学年度第一学期期末质量监测试卷高二·物理时间：90分钟满分：100分一、选择题（1-7题为单选题，每小题3分，8-10题为多选题，每题4分，多选题答对一个给2分，答错一个不给分，共33分）。1.一个电解槽中，单位体积内的正负离子数都为n，每个离子的带电量为q，正负离子的平均定向速率都为v，电解槽的横截面积为S，通过电解槽的电流强度为（）A.0 B.nqSv C.2nqSv D.4nqSv【答案】C【解析】电荷的定向移动产生电流，正电荷与负电荷定向移动的方向相反，产生的电流方向相同，根据电流的定义式有故选C。2.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻越大。为探测磁场有无，现利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源的电动势和内阻不变。在没有磁场时调节滑动变阻器R使电灯L正常发光。若保持滑动变阻器R接入电路的阻值不变，探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（）A.电灯L两端电压变大 B.电流表的示数增大C.电灯L亮度不变 D.电路中的总电阻减小【答案】A【解析】探测装置从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压增大；则电流表示数变小，电灯L两端电压变大，流过电灯L的电流变大，电灯L变亮。故选A。3.下列关于物理史实正确的是（）A.安培建立了场的概念并引入电场线和磁感线来形象直观描述电场和磁场B.法拉第提出了右手螺旋定则来判断电流周围磁场的方向C.奥斯特发现了电流的磁效应，首先建立了电和磁的联系D.奥斯特发现了电流的磁效应，同时提出了分子电流假说，将磁体的磁场和电流的磁场归于相同本质——电荷的运动【答案】C【解析】A．法拉第提出场的概念并引入电场线和磁感线来形象直观描述电场和磁场，故A错误；B．安培建立了右手螺旋定则来判断电流周围磁场的方向，故B错误；C．奥斯特发现了电流的磁效应，建立了电和磁的联系，故C正确；D．奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说将磁体的磁场和电流的磁场归于相同本质——电荷的运动，故D错误。故选C。4.如图所示，是矩形导线框的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是（）A.将线框向右匀减速平移，线框中产生的感应电流方向为B.将线框向纸面外平移，线框中产生的感应电流方向为C.将线框以为轴向外转动60°，线框中产生的感应电流方向为D.将线框以为轴向里转动，线框中产生的感应电流方向为【答案】D【解析】A．将线框向右匀减速平移，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为，故A错误；B．将线框向纸面外平移，穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故B错误；C．将线框以为轴向外转动60°，穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故C错误；D．将线框以为轴向里转动，将线框以为轴向里转动，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为，故D正确。故选D。5.在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为，电表均为理想电表，下列判断正确的是（）A.该交变电流的电压有效值为B.电流表的示数为C.电阻R一个周期内产生的热量为D.电压表的示数为【答案】A【解析】AD．设此交变电流的电压有效值为，根据有效值定义可得解得则该交变电流的电压有效值为6V，电压表的示数为6V，故A正确，D错误；B．由闭合电路欧姆定律可得电流表示数为故B错误：C．由焦耳定律得电阻R一个周期内产生的热量为故C错误。6.如图所示为振荡电路中电容器的极板所带的电荷量随时间变化的曲线，下列判断正确的是（）A.在b和d时刻，电路中电流最小B.在时间内，电场能转变为磁场能C.a和c时刻，电场能为零D.在和时间内，电容器被充电【答案】B【解析】分析】A．在b、d两时刻，电荷量为零，故电场能为零，故电流最大，磁场能最大，故A错误；B．在时间内，电荷量减小，电场能转变为磁场能，故B正确；C．a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，故C错误；D．在时间内，电荷量在增加，故电容器被充电，而在时间内，电荷量在减小，电容器在放电，故D错误。故选B。7.关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（）A.图a速度选择器中筛选出的粒子沿着PQ做匀加速直线运动B.图b回旋加速器接入的工作电源是直流电C.图c是质谱仪的主要原理图，其中H、H、H在磁场中偏转半径最大的是D.图d是磁流体发电机，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高【答案】C【解析】A．题图a速度选择器中筛选出的粒子运动时受到静电力和洛伦兹力，二力平衡，粒子沿着PQ做匀速直线运动，故A错误；B．回旋加速器接入的工作电源是交流电，故B错误；C．题图c是质谱仪的主要原理图，由得可知在磁场中偏转半径最大的是比荷（）最小的粒子，故C正确；D．将一束等离子体喷入磁场，根据左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，所以B板电势高，故D错误。故选C。8.根据麦克斯韦的电磁场理论可知，下列能在空间产生电磁波的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】A．选项A所示的磁场是恒定的，不能产生电场，故不能产生电磁波，故A错误；B．选项B所示的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，因此可以产生持续的电磁波，故B正确；C．选项C所示电场是均匀变化的，能产生恒定的磁场，而恒定的磁场不能产生电场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波，故C错误；D．选项D所示的电场是周期性变化的，能产生周期性变化的磁场，变化的电场和变化的磁场交替产生，能产生持续的电磁波，故D正确。故选BD。9.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（）A.S闭合瞬间，B灯立即亮，A灯缓慢亮B.电路接通稳定后，A、B灯亮度相同C电路接通稳定后，断开S，A灯闪亮，随后逐渐熄灭D.电路接通稳定后，断开S瞬间，b点的电势低于a点【答案】CD【解析】A．S闭合的瞬间，通过L的电流等于零，A、B灯都立即亮，故A错误；B．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯被短路，A灯熄灭，B灯两端电压变大，B灯变亮，故B错误；C．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯熄灭，断开S的瞬间，L相当于电源给A灯供电，A灯又亮了，然后A灯逐渐熄灭，所以A灯闪一下后逐渐熄灭，故C正确；D．电路接通稳定时，通过L的电流方向向左，断开S的瞬间，L相当于电源阻碍电流减小，产生向左的电流，a是电源的正极，b是电源的负极，b点的电势低于a点，故D正确。故选CD。10.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（）A.图示位置产生的感应电动势最大B.时，电流表的示数为0C.该交变电流电动势的有效值为10VD.矩形线圈的转速为【答案】CD【解析】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A错误；B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B错误；C．由图乙可知，电动势有效值为故C正确；D．由图乙可知，周期为则矩形线圈的转速为故D正确。故选CD。二、填空题（每空3分，共27分）。11.2024年4月15日，中国科学技术大学发布了我国首台特有体验交互AI美女机器人“佳佳”，其在人机对话理解、面部微表情、躯体动作搭配等方面取得重大突破，机器人对外界事物的感知是通过各类传感器来完成的。一物理兴趣小组对某型薄膜压力传感器的“压力曲线”展开探究，已知该型半导体薄膜压力传感器阻值会随所受压力F的增大而减小，其阻值约几十千欧，重力加速度g取10m/s²，现利用以下器材测量压力传感器在不同压力下的阻值：A.压力传感器（压力感知范围：20g~600g）B.电源（电动势5V，内阻不计）C.电流表A（量程250μA，内阻约50Ω）D.电压表V（量程3V，内阻约20kΩ）E.滑动变阻器R（阻值范围0~100Ω）F.开关S，导线及砝码若干。（1）请在图1所示的实物连线中，完成余下导线的连接_________（要求实验尽量精确）。（2）在薄膜压力传感器上放置适量砝码，调节滑动变阻器滑片使得两电表示数适当大些以便于精确测量。实验时薄膜压力传感器必须__________放置，且闭合开关前，应将滑动变阻器滑片调至最左端。某次操作，所放砝码质量为，电压表示数为2.60V，而电流表的示数如图2所示，其中电流表的读数为I=______，进而可得此时薄膜压力传感器电阻的测量值__________(结果保留3位有效数字)，多次测量并描点连线得到如图3所示的曲线。（3）若将定义为压力传感器的灵敏度，则由图3可知该型薄膜压力传感器的灵敏度随着所受压力的增大而___________。【答案】（1）（2）水平223##22411.7##11.6（3）减小【解析】（1）依据题意可知，本实验采用伏安法测量压力传感器在不同压力下的电阻，由实验所给器材可知所以电流表需采用内接法；而所给滑动变阻器的阻值远小于压力传感器的阻值，所以必须采用分压式接法，电路实物连线图如图所示（2）[1]实验采用平衡法来测量压力传感器所受到的压力大小，为保证压力等于砝码的重力，传感器应水平放置。[2]实验所用电流表为250μA，最小分度值为5μA，读数时应采用五分之一估读法，即以1μA为单位进行估读。所以电流表的读数应为223μA或224μA。[3]由欧姆定律，可得或（3）因压力传感器的灵敏度定义为，其几何意义即压力曲线上各点切线的斜率。结合图3所示的压力曲线可知，该型压力传感器灵敏度随压力的增大而减小。12.某物理学习小组测一节干电池的电动势和内阻，除了电池、开关和若干导线之外，实验室还提供了以下器材：A.电流表A（量程为100mA、内阻为4.0Ω）B.电压表V（量程为3V、内阻约为1kΩ）C.电阻箱R0（0∼99.9Ω）D.滑动变阻器R（0~20Ω，最大电流为2A）（1）利用实验室提供的电流表和电阻箱改装成一个量程为0.6A的电流表，则电阻箱的阻值应该调整到______Ω。（2）该小组设计的电路图如图甲所示，为了准确测量电源内阻，改装后的电流表应该接在______（选填“a”或“b”）点。（3）闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I（表盘刻度未修改），根据实验数据所绘制出的U-I图像如图乙所示。根据图像可得，被测干电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω（结果均保留两位小数）。【答案】（1）0.8（2）a（3）1.481.93【解析】（1）电流表改装成一个量程为0.6A的电流表需并联一个电阻，根据欧姆定律有代入数据，解得（2）由于改装后电流表内阻已知，可以算出电流表的分压，能求出准确值，故改装后的电流表应该接在a点；（3）[1][2]因为盘刻度未修改，所以当电流表电流为I时,改装表电流为6I，根据闭合欧姆定律有结合图像乙可知，纵截距表示电动势大小E=1.48V图像斜率绝对值为故r=1.93Ω三、计算题（13题8分，14题8分，15题12分，16题12分，共40分）。13.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V．试求：（1）通过电动机的电流；（2）输入电动机的电功率；【答案】（1）5A（2）550W【解析】本题考查非纯电阻电路情况下欧姆定律的应用和电功率概念的理解与应用（1）由电路中的电压关系可得电阻R的分压，流过电阻R的电流，即通过电动机的电流，．（2）电动机的分压，输入电动机的功率．14.如图所示，磁感应强度为的匀强磁场左、右边缘平行，磁场的宽度为，正粒子射入磁场的速度方向与左边缘夹角为，已知粒子质量为、带电荷量为，运动到磁场右侧边界时恰好相切。（1）粒子做匀速圆周的半径是多大？（2）粒子射入磁场的速度是多大？【答案】（1）；（2）【解析】（1）把初速度延长与右边界夹角的角平分线与初始位置速度垂线的交点即为圆心根据几何关系解得（2）根据洛伦兹力提供向心力解得15.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L=0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg、电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若cd杆以恒定加速度a=2m/s2由静止开始做匀变速运动，求：（1）在5s内平均感应电动势是多少？（2）第5s末，回路中的电流多大？（3）第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？【答案】（1）0.4V；（2）0.8A；（3）0.164N【解析】（1）5s内的位移x=at2=25m5s内的平均速度所以平均感应电动势（2）5s末v=at=10m/s此时感应电动势E=BLv=0.8V由欧姆定律得（3）杆做匀加速运动，由牛顿第二定律得F-F安=ma即F=