辽宁省大连市五校2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025－2026学年度上学期期末考试高二年级物理试卷一、选择题：本题共10小题，共46分。（第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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.下列说法正确的是（）A.图甲中奥斯特用通电导线靠近小磁针后，会使小磁针发生偏转，这说明磁场对电流有力的作用B.图乙中法拉第圆盘沿如图所示方向转动时，流过电阻的电流方向向上C.图丙中变压器的线圈绕在相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯上，而不是绕在整块铁芯上，是为了增大涡流D.图丁中麦克斯韦用自制实验装置证实了电磁波的存在【答案】B【解析】A．图甲中奥斯特用通电导线靠近小磁针后，会使小磁针发生偏转，这说明通电导体周围存在磁场，故A错误；B．圆盘可以看成无数根径向导体棒切割磁感线运动，根据右手定则可知，流过R的电流方向向上，故B正确；C．图丙中变压器线圈绕在相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯上，而不是绕在整块铁芯上，是为了减小涡流损耗，故C错误；D．图丁中赫兹用自制实验装置证实了电磁波的存在，故D错误。故选B。2.我国的超高压直流输电技术全球领先。如图为我国的长江边一段南北走向的高压直流输电线，其中的电流方向从南到北，输电线笔直且与地面平行，不考虑磁偏角，则该段输电线所受地磁场所给的安培力方向为（）A.垂直输电线向东 B.垂直输电线向西C.垂直输电线向上 D.垂直输电线向下【答案】B【解析】由于地磁场在我国地面附近方向斜向北下，由左手定则判断电线受安培力方向向西。故选B。3.如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是（）A.闭合电键S瞬间A灯逐渐变亮，B灯立即亮B.电键闭合一段时间后A灯和B灯亮度相同C.断开电键S瞬间B灯立即熄灭D.断开电键S瞬间A灯逐渐熄灭【答案】C【解析】AB．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光。由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，A灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过B的电流增大，所以B灯变亮。故AB错误；CD．断开开关S的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭；流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当于电源，维持L中的电流逐渐减小，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故C正确，D错误。故选C。4.如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为，为定值电阻，电容器的电容为。闭合开关，增大可变电阻的阻值，电压表示数的变化量为，电流表示数的变化量为，则（）A.电容器的电荷量增加，增加量为B.电阻两端电压减小，减小量为C.变化过程中和的比值增大D.电源的效率增大，电源的输出功率也增大【答案】A【解析】A．当开关闭合后，电容器与电阻R并联，其电压为UC=UR=E-I（R0+r）若R增大，则电路总电阻增大，总电流I减小，可知UC增大，电容器处于充电状态，其电荷量Q=CUC增加，增加量为ΔQ=CΔU，故A正确；B．电阻R0两端的电压UR0=IR0其减小量为ΔUR0=|ΔI|R0由UR=E-I（R0+r）可得ΔU=|ΔI|（R0+r）显然ΔUR0＜ΔU，故B错误；C．根据闭合电路欧姆定律UR=E-I（R0+r）可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值为，由于R0与r均为定值，故该比值保持不变，故C错误；D．电源效率为随R增大而增大；当外电阻R+R0=r时功率最大，因题目未明确内阻与外电阻的大小关系，故无法判定输出功率的变化趋势，故D错误。故选A。5.如图所示，在直角边长为2L的等腰Rt△ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场。用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，沿纸面从左向右以速度v匀速通过整个磁场区域。设电流逆时针方向为正方向，则线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bc切割，切割有效长度不变，感应电动势不变，感应电流不变，由右手定则可知感应电流为逆时针方向（正方向）；前进L后，边bc开始出磁场，边ad开始进入磁场，回路中的感应电动势为边ad产生的减去bc边在磁场中产生的电动势，线圈切割磁感线的有效长度从零逐渐增大，回路中感应电动势从零逐渐增大，感应电流从零逐渐增大，感应电流为顺时针方向（负方向）；当线圈再前进L时，边bc完全出磁场，ad边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，感应电动势从零逐渐减小，感应电流逐渐减小，感应电流为顺时针方向（负方向）。故选B。6.霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B＝B0＋kz（B0、k均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变，方向如图所示，当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上、下表面的电势差U也不同。则（）A.传感器灵敏度与上、下表面的距离有关B.磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越小C.k越大，传感器灵敏度越高D.若图中霍尔元件是电子导电，则下表面电势高【答案】C【解析】B．最终定向移动的自由电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、c，设定向移动的自由电荷在x方向的速度为v。有电流微观表达式为所以B越大，上、下表面的电势差U越大，B错误；AC．霍尔元件在y轴方向上、下表面的电势差U为则所以传感器灵敏度与上、下表面的距离无关，k越大，传感器灵敏度越高，A错误，C正确；D．若该霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高，所以D错误；故选C。7.如图甲所示，圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度随时间正弦变化图像如图乙所示（取垂直纸面向里为磁场正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器原、副线圈匝数之比为，副线圈连接的电阻，，为理想二极管。下列说法正确的是（）A.时，圆形线圈中无电流B.内流过的电流方向改变50次C.圆形线圈中电压最大值是D.第内原线圈输入的能量为【答案】D【解析】A．时，磁感应强度的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知，圆形线圈中的感应电流最大，故A错误；B．交变电流的周期为0.02s，一个周期电流方向改变2次，则1s=50T，流过的电流方向改变100次，故B错误；C．根据乙图可知圆形线圈产生的感应电动势的最大值为，故C错误；D．感应电动势的有效值为根据变压器规律有电阻的功率因为二极管的单向导电性，所以电阻两端电压的有效值为则电阻的功率为变压器的输入功率为第内原线圈输入的能量为，故D正确。故选D。8.2023年12月6日，2023世界5G大会在河南郑州开幕，主题为“5G变革共绘未来”。目前全球已部署超过260张5G网络，覆盖近一半的人口。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（）A.线圈中磁场的方向向下B.电容器两极板间电场强度正在变大C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反【答案】AB【解析】A．根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则判断出线圈中磁场方向向下，A正确；B．电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，板间电场强度在变大，B正确；CD．电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小，逐渐转化成电场能，根据“增反减同”可知，线圈中感应电流的方向与线路中原电流方向相同，CD均错误。故选AB。9.如图所示，在半径为的圆形区域内充满磁感应强度为的匀强磁场，是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点以速度垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为、质量为，不考虑粒子间的相互作用力，不计重力。关于这些粒子的运动，以下说法正确的是（）A.对着圆心入射的粒子，速度越大，在磁场中通过的弧长越长，时间也越长B.速度满足，沿不同方向入射的粒子在圆形磁场运动时间最长是C.速度满足，沿不同方向入射的粒子从圆形磁场边界出射弧长是D.只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在上【答案】CD【解析】A．由洛伦兹力作为向心力可得可知对着圆心入射的粒子，速度越大，在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由可知，运动时间t越短，故A错误；B．根据题意可知如图，粒子轨迹对应弦长为2R时，圆心角最大，入射的粒子在圆形磁场运动时间最长是，故B错误；C．根据题意可知若最远距离与P点和磁场围成的圆心角为，则解得即粒子从圆形磁场边界出射弧长是，故C正确；D．当速度满足，粒子的轨迹半径为r=R，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。故选CD。10.如图所示，足够长的水平轨道左侧部分轨道间距为，右侧部分的轨道间距为，曲线轨道与水平轨道相切于，所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向成的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为的金属棒自曲线轨道上距水平轨道高为的处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与轨道保持良好接触，金属棒在宽轨道上运动稳定很长一段时间后进入窄轨道上运动，金属棒总在窄轨道上运动。已知：金属棒在宽轨道上运动时，两金属棒接入电路的有效电阻均为，，，，，。则（）A.金属棒在宽轨道上稳定运动的速度大小B.金属棒在宽轨道上运动过程中，通过金属棒某截面的电荷量C.金属棒在宽轨道上运动过程中，金属棒、在水平轨道间扫过的面积之差是D.金属棒最终速度大小【答案】BD【解析】A．金属棒A在曲线轨道上下滑，设刚进入磁场时的速度大小为，由机械能守恒定律得：解得：v0=2m/s选取水平向右为正方向，对A、B分别利用动量定理可得：对B：对A：根据F安=BIL可知FA安=2FB安联立得：两棒最后匀速时，电路中无电流：有得：联立后两式得金属棒B匀速运动的速度金属棒在宽轨道上稳定运动的速度大小，故A错误；B．对B由动量定理：其中F安B=BIL，q=It可得金属棒在宽轨道上运动过程中，通过金属棒某截面的电荷量，故B正确；C．据法拉第电磁感应定律有：其中磁通量变化量：电路中的电流：通过截面的电荷量：得，故C错误；D．金属棒和金属棒在窄轨道上运动时系统动量守恒，设两棒最后一起匀速的速度大小为，则解得故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。若图甲为某压敏电阻在室温下的“电阻—压力特性曲线”，其中，分别表示有压力、无压力时压敏电阻的阻值。为了测量压力，需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值。请按要求完成下列实验。（1）设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路原理图（压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为，不考虑压力对电路其他部分的影响），要求误差较小，提供的器材如下：A.压敏电阻，无压力时阻值B.滑动变阻器，最大阻值为C.电流表，量程，内阻约D.电压表，量程，内阻约E.直流电源，电动势，内阻很小F.开关，导线若干（2）正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是，电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为______。（3）此时压敏电阻的阻值为______：结合图甲可知待测压力的大小______。【答案】（1）（2）2.00（3）60【解析】（1）由于滑动变阻器总电阻较小，远小于待测压敏电阻的阻值，因此滑动变阻器应采用分压式接法；同时因待测压敏电阻的阻值较大，故应采用电流表内接法；电路原理图如图所示（2）电压表量程为0～3V，最小分度为0.1V，则读数为2.00V。（3）[1][2]根据欧姆定律可知则有则由图可知，压力大小约为60N。12.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。（1）如图甲所示，当接触点、和3时，多用电表处于测量电流、电阻和电压的挡位，接线柱接的是______表笔（填“黑”或“红”）。（2）某同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“”挡位，测量时指针偏转如图乙所示。则接下来的测量过程是______。A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“”位置C.把选择开关旋转到“”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（3）某小组同学发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流和它的阻值的关系，他们分别画出了下列几种图像，其中可能正确的是______。A. B.C. D.（4）若该多用电表的欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述，其测量结果与原结果相比将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】（1）黑（2）BAD（3）AC（4）变大【解析】（1）根据红表笔连接多用电表内部电源负极，黑表笔连接多用电表内部电源正极可知，接线柱接黑表笔。（2）图示指针偏角太小，应该调成大挡位，并且每次换挡之后都应该进行欧姆调零，则测量过程为BAD。（3）设欧姆表内电池电动势为，电池内阻、电流表内阻、调零电阻等的总电阻为，则有则图像是双曲线的一条，随着的增大，减小。故C正确，D错误。而上式的倒数为可知图像是线性函数图像，纵截距大于零，随着的增大而增大，可得A正确，B错误。故选：AC。（4）当电池电动势变小、内阻变大时，电阻表重新调零，由于满偏电流不变，由公式可知电阻表内阻得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，，可知当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，电阻表的示数变大了，即该表测量的电阻的测量值大于真实值。13.用一个小型交流发电机向远处用户供电，其原理如图所示，已知发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户再用降压变压器将电压降低之后供用户使用。已知输电线总电阻，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈匝数比为。用户区标有“”的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻不可忽略。（1）求输电导线上损耗的电功率；（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求由图示位置开始计时交流发电机线圈产生的电动势的瞬时值和升压变压器原线圈两端电压。【答案】（1）（2），【解析】（1）电动机正常工作降压变压器有因此输电导线上损耗的电功率（2）线圈转动产生电动势瞬时值降压变压器有升压变压器输出端电压升压变压器得14.如图甲所示，平行金属导轨、倾斜固定放置，导轨间距，导轨平面与水平面之间的夹角为，导轨下端连接阻值的电阻，导轨电阻不计。将质量为、长为、电阻为的金属棒垂直放在导轨上，并将其锁定，金属棒离导轨下端的距离为。导轨处在垂直于导轨平面向上的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化情况如图乙所示。时刻解除金属棒的锁定，金属棒先未动，时金属棒才开始下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒沿导轨向下运动到达导轨底端前已达最大速度。金属棒与导轨始终接触良好，重力加速度取。求：（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数；（2）金属棒沿导轨向下运动的最大速度大小和此时金属棒两端电压；（3）从时刻至导体棒运动到导轨最底端的过程中，导体棒中产生的焦耳热。【答案】（1）（2），（3）【解析】（1）前内根据闭合电路欧姆定律有时金属棒刚好下滑解得（2）后，金属棒最终匀速直线其中根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有，解得根据欧姆定律可知（3）前内焦耳热从时刻至到达导轨底端导体棒中产生的焦耳热导体棒中产生的总焦耳