遼寧省大連市2024-2025學年高二上學期期末物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2025學年遼寧省大連市高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，正確表明帶正電的離子所受洛倫茲力f方向的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】A．根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向向下，故A錯誤；B．根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向向上，故B正確；C．根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向垂直紙面向外，故C錯誤；D．根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向垂直紙面向里，故D錯誤；故選B。2.如圖為一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，裝置中的金屬桿的一端接浮標（浮標與杠桿之間絕緣），另一端的觸點P接滑動變阻器R，油量表由電流表改裝而成，當汽車加油時，油箱內(nèi)的油面上升的過程中，下列說法正確的是（）A.電路中電流減小B.R1兩端電壓增大C.整個電路消耗的功率減少D.電源的輸出功率一定增大【答案】B【解析】A．當汽車加油時，油箱內(nèi)的油面上升的過程中，通過浮標和杠桿使觸點P向下滑動，滑動變阻器R接入電路的電阻變小，整個電路的總電阻變小，電路中的電流增大，故A錯誤；B．根據(jù)歐姆定律，R1兩端電壓為由于電路中的電流I變大，所以R1兩端電壓增大，故B正確；C．整個電路消耗的功率為由于電路中的電流I變大，E不變，所以整個電路消耗的功率增大，故C錯誤；D．當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，因不知道電路中內(nèi)外電阻的大小關系，所以無法判斷電源的輸出功率如何變化，故D錯誤。故選B。3.小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應電動勢與時間成正弦函數(shù)關系，如圖所示，此線圈與一個R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻。下列說法正確的是（）A.交變電流的頻率為8HzB.交變電流的有效值為2AC.交變電流的最大值為2AD.電流的瞬時值表達式為【答案】C【解析】A．由圖可知交流電的周期所以交流電的頻率為故A錯誤；BC．由圖可知感應電動勢的最大值為所以交變電流的最大值為交變電流有效值為故B錯誤，C正確；D．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為所以電流的瞬時值表達式為故D錯誤。故選C。4.如圖所示，通有等大同向電流的兩長直導線水平放置且關于O點對稱，導線中的電流垂直于紙面向里，A與連線垂直于兩導線的連線，且兩點到O點距離相同，下列說法正確的是（）A.O點的磁感應強度為零B.O點的磁感應強度比A點大C.A點的磁場方向水平向左D.點的磁場方向水平向右【答案】A【解析】A．兩導線在O點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小相等，方向相反，疊加后的磁感應強度為零，故A正確；C．由安培定則可知兩導線在A點產(chǎn)生磁感應強度方向水平向右，故C錯誤；B．O點的磁感應強度比A點小，故B錯誤；D．由安培定則可知兩導線在點產(chǎn)生的磁感應強度方向水平向左，故D錯誤。故選A。5.磁流體發(fā)電的原理如圖所示，將一束速度為v的等離子體（含有大量正、負帶電粒子）垂直于磁場方向噴入磁感應強度為B的勻強磁場中，在相距為d、寬為a、長為b的兩平行金屬板間產(chǎn)生電壓，如果把上、下板和電阻R連接，上、下板就是一個直流電源的兩極。穩(wěn)定時兩板間等離子體的電阻為r，忽略邊緣效應，下列判斷正確的是（）A.上板為正極B.上、下兩極板兩的電壓C.增大電阻R的阻值，電源的輸出功率一定變大D.電動勢的大小與等離子體濃度大小無關【答案】D【解析】A．大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的下板，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到上板，故下板相當于電源的正極，上板相當于電源的負極，故A錯誤；BD．根據(jù)可得電動勢產(chǎn)生的電動勢與等離子體的濃度無關，磁流體發(fā)電機具有內(nèi)阻，上下板兩端為路端電壓，故上、下兩極板兩的電壓故B錯誤，D正確；C．當電阻R等于電源內(nèi)阻時，由于不清楚電阻R與內(nèi)阻的大小關系，故增大電阻R的阻值，電源的輸出功率不一定變大，故C錯誤。故選D。6.如圖甲所示，在水平絕緣的桌面上，一個用電阻絲構(gòu)成的閉合矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，規(guī)定磁場的方向垂直于桌面向下為正，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示。下列關于線框中的感應電流i（規(guī)定逆時針為正）隨時間t變化的關系正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】在0~1s內(nèi)，磁感應強度B向里均勻增加，則線框中產(chǎn)生感應電流，由楞次定律可得電流方向為逆時針，由法拉第電磁感應定律可得恒定，則感應電流大小恒定；1~2s內(nèi)，磁場不變，則線框中磁通量恒定，所以沒有感應電流；2~4s內(nèi)，圖像斜率不變，感應電流不變，電流方向為順時針；4~5s感應電流為零；5~6s感應電流與0~1s感應電流相同。故選B。7.如圖所示，橫截面為半圓的光滑柱體固定在水平面上，空間存在與紙面平行的磁感應強度大小為B的勻強磁場。長度為L、質(zhì)量為m、電流強度為I的通電直導線a（電流方向如圖）在安培力的作用力下恰好靜止在圓弧面上，此時a與圓心連線和豎直方向夾角為30°，則下列判斷正確的是（）A.磁感應強度方向可能水平向左B.磁感應強度方向一定水平向右C.磁感應強度大小可能是D.磁感應強度大小可能是【答案】C【解析】A．柱體表面光滑，當磁感應強度方向水平向左時，安培力豎直向下，與重力和柱體的支持力不可能平衡，故A錯誤；B．如圖，導體棒受力情況如下也可以保持平衡根據(jù)左手定則可知，磁場方向為沿圖中支持力方向的反方向，故B錯誤；C．當磁感應強度水平向右時，受到的安培力豎直向上，如果沒有彈力N，則滿足解得故C正確；D．由以上分析可知，平衡時滿足解得故D錯誤。故選C。二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖是常用的學生飯卡內(nèi)部實物圖，其由線圈和芯片組成電路。當飯卡處于感應區(qū)域時，刷卡機會激發(fā)變化的磁場，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應電流來驅(qū)動芯片工作，已知線圈面積為S，共n匝，某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區(qū)域內(nèi)，在感應時間內(nèi)，磁感應強度方向向外且由0均勻增大到，此過程中（）A.線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為順時針 B.線圈中磁通量變化量為C.線圈中感應電動勢大小為 D.AB邊所受安培力變大【答案】AD【解析】A.磁感應強度向外均勻增大，由楞次定律可得感應電流產(chǎn)生的磁場垂直線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知感應電流為順時針方向，故A正確；B.線框中磁通量變化量為與線圈匝數(shù)無關，故B錯誤；CD.磁感應強度方向向外且由0均勻增大到電動勢大小為電動勢大小不變，線框中產(chǎn)生的感應電流一直不變，磁感應強度變大，安培力逐漸變大，故C錯誤，D正確。故選AD。9.如圖所示，在腰長為L的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。質(zhì)量均為m的甲粒子（帶電荷量為+q）和乙粒子（帶電荷量為-q）分別從a、b兩點沿ab方向和ba方向射入磁場。不計粒子的重力及粒子之間的相互作用，則下列說法正確的是（）A.乙粒子速度合適，可以從c點射出磁場B.甲粒子從c點射出磁場的時間為C.乙粒子從bc邊射出的最大軌道半徑為D.甲、乙兩粒子在磁場中運動的最長時間之比為1：2【答案】CD【解析】A．如圖所示乙粒子軌跡恰好與ac邊相切時，乙粒子從bc邊射出軌跡半徑最大，所以乙不會從c點射出磁場，故A錯誤；B．如圖所示甲粒子軌跡恰好與bc邊相切于c點從c點射出磁場，根據(jù)幾何關系可得，甲粒子的軌跡半徑為L，運動軌跡所對的圓心角為，即運動了四分之一周期的時間，則運動時間為故B錯誤；C．乙粒子軌跡與ac邊相切時，乙粒子從bc邊射出的軌跡半徑最大，設切點為e，由幾何關系可得，所以乙粒子從bc邊射出的最大軌跡半徑為故C正確；D．由B項可知甲粒子在磁場中運動的最長時間為乙粒子在磁場中運動最長時間為則甲、乙兩粒子在磁場中運動的最長時間之比為1:2，故D正確。10.如圖所示，傾角為30°，間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌的底端接阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒通過跨過輕質(zhì)定滑輪的絕緣細線與質(zhì)量為4m的重物相連，滑輪左側(cè)細線與導軌平行；金屬棒的電阻為R、長度為L，金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，整個裝置處于垂直導軌平面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中?，F(xiàn)將重物由靜止釋放，其下落高度h時達到最大速度v，重力加速度為g，空氣阻力及導軌電阻不計，在此過程中，下列說法正確的是（）A.細線的拉力一直減小B.通過電阻R的電荷量為C.金屬棒克服安培力做功為D.該過程所經(jīng)歷的時間為【答案】CD【解析】A．根據(jù)題意，對重物和金屬棒組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律可得聯(lián)立可得由此可知，隨著系統(tǒng)開始運動，速度逐漸增大，安培力逐漸增大，則系統(tǒng)做加速度逐漸減小的加速運動，直至加速度為0時，系統(tǒng)以速度v做勻速直線運動；根據(jù)題意，對重物，由牛頓第二定律可得B．由電磁感應中電荷量的推論公式可得，通過電阻R的電荷量為故B錯誤；C．整個電路是純電阻電路，克服安培力做的功全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由能量守恒定律可得解得根據(jù)功能關系可知，金屬棒克服安培力做的功為故C正確；D．根據(jù)沖量公式可得，金屬棒所受安培力的沖量大小為解得對整體，根據(jù)動量定理可知，合力的沖量大小為聯(lián)立可得故D正確。故選CD。三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.如圖所示是“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置：①如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計指針將________偏轉(zhuǎn)（填“向左”“向右”或“不”）；②連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________；A．插入鐵芯B．拔出A線圈C．變阻器的滑片向左滑動D．斷開開關S瞬間【答案】向右BD【解析】①[1]已知閉合開關瞬間，A線圈中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應電流使靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，可知磁通量增加時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；當開關閉合后，將A線圈迅速插入B線圈中時，B線圈中的磁通量增加，所以產(chǎn)生的感應電流也應使靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；②[2]A．要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律知，磁通量應減小。插入鐵芯時，B線圈中的磁通量增加，A錯誤；B．拔出A線圈時，B線圈中的磁通量減小，B正確；C．變阻器的滑片向左滑動時，電流增大，B線圈中的磁通量增大，C錯誤；D．斷開開關S瞬間，電流減小，B線圈中的磁通量減小，D正確。故選BD。12.圖甲為電阻式觸摸屏的簡化原理：按壓屏幕時，相互絕緣的兩導電層就在按壓點位置有了接觸，從而改變接入電路的電阻。粗測該觸摸屏單元未按壓狀態(tài)下的電阻約為幾十歐姆。某研究小組的同學想較準確測量此電阻，可供使用的器材有：A.電源電動勢為6V，內(nèi)阻約為；B.電流表量程為3mA，內(nèi)阻為；C.電流表量程為60mA，內(nèi)阻約為；D.滑動變阻器總阻值約為；E.電阻箱，最大阻值為；F.開關S，導線若干。（1）該小組同學將電流表和電阻箱串聯(lián)改裝成量程為的電壓表，電阻箱的阻值應調(diào)為______；（2）該小組同學設計了圖丙測量電路，為了盡量減小實驗誤差，電阻箱右邊的導線應該接______（填“a”或“b”）；按正確選擇連接好電路之后，改變滑動變阻器滑片位置，測得多組對應的電流表和電流表的示數(shù)、，得到了圖丁的圖像，由圖中數(shù)據(jù)可得該觸摸屏單元未按壓狀態(tài)下的阻值為______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；該測量方法中電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果______（填“有”或“沒有”）影響。【答案】（1）1495（2）a79沒有【解析】（1）把電流表改裝成的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值（2）[1]電壓表是由電流表改裝成的，流過電壓表的電流可以直接讀出，為減小實驗誤差，電流表應采用外接法，即導線應接a。[2]根據(jù)圖丙所示電路圖由歐姆定律得整理得由圖示圖像可知代入數(shù)據(jù)解得[3]由圖示電路圖可知，電流表采用外接法，該測量方法中電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響。四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.某個小水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW，發(fā)電機的輸出電壓為250V。通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損失的功率控制在5kW（即用戶得到的功率為95kW）求：（1）輸電線上通過的電流；（2）升壓變壓器輸出的電壓；（3）升壓、降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比。【答案】（1）25A（2）（3），【解析】（1）輸電線上損失功率解得（2）升壓變壓器的輸出功率解得（3）升壓變壓器又解得降壓變壓器解得

14.如圖所示，平行長直光滑固定的金屬導軌、平面與水平面的夾角，導軌間距為，上端接有的電阻，在導軌中間加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，磁場區(qū)域為，磁感應強度大小為，磁場區(qū)域?qū)挾葹?，放在導軌上的一金屬桿質(zhì)量為、電阻為，從距磁場上邊緣處由靜止釋放，金屬桿進入磁場上邊緣的速度。導軌的電阻可忽略不計，桿在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，重力加速度大小為，求：（1）金屬桿距磁場上邊緣的距離；（2）桿通過磁場區(qū)域的過程中所用的時間；（3）金屬桿通過磁場區(qū)域的過