广东省佛山市H7联盟2024-2025学年高二上学期期中联考物理试卷(含答案)

这是一份广东省佛山市H7联盟2024-2025学年高二上学期期中联考物理试卷(含答案)，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。

一、单选题
1．下列关于能源的说法正确的是( )
A.太阳能是地球上最主要的能量源泉
B.珠江的水能是用之不尽的
C.天然气是可再生能源
D.基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律
2．在磁感应强度为方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度相同B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大
3．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.恒定的电场能产生磁场B.电磁波在水中不能传播
C.光是一种电磁波D.微波沿曲线传播
4．据报道，我国合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是( )
A.弹性导体的电阻变小B.定值电阻R的功率变小
C.电压表的示数变小D.弹性导体消耗的功率一定变大
5．19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极下图中将分子电流（上图中箭头表示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是( )
A.B.C.D.
6．在我国“醉驾入刑”相关法规施行以后，各市交警加大了酒后驾驶的检查力度。交警使用的某款酒精测试仪的工作原理图如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器的阻值的倒数与酒精气体的浓度C成正比，为定值电阻。下列关于电压表示数的倒数与酒精气体浓度的倒数之间关系的图象，正确的是( )
A.B.
C.D.
7．将电阻率为ρ、横截面积为S的硬质细导线做成半径为r的圆环，其内接正方形区域内充满垂直于圆环面的磁场，时磁场方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向，则在到的时间内，下列说法正确的是( )
A.圆环中的感应电流大小先变小后变大
B.圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针
C.圆环中的感应电流为
D.圆环中产生的热量为
二、多选题
8．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是( )
A.图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，闭合线圈中有感应电流
B.图乙中，水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，则圆环中有感应电流
C.图丙中，绕轴旋转导体框，导体框中没有感应电流
D.图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中没有感应电流
9．高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列情况中能使焊接处消耗的电功率增大的是( )
A.其他条件不变，增大交变电流的电压
B.其他条件不变，增大交变电流的频率
C.感应电流相同的条件下，增大焊接处的接触电阻
D.感应电流相同的条件下，减小焊接处的接触电阻
10．如图甲所示，这是某品牌的共享电动自行车，其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。该电动自行车的电源电动势内阻，电动机的内阻，车灯电阻，电流表的内阻忽略不计。当、都接通时，电流表的示数，此时电动机正常工作。已知人和车的总质量为，电动自行车在平直路上所受阻力恒为，电动自行车保持额定功率在平直路上从静止开始沿直线加速到最大速度运动的位移为。下列说法正确的是( )
A.当只有接通时，电流表的示数为
B.当只有接通时，车灯的电压为
C.当、接通时，电动机的输出功率为
D.电动自行车从静止加速到最大速度所用的时间为
三、实验题
11．要测量一电源的电动势E（小于）和内阻r（约），现有下列器材：理想电压表V（和两个量程）、电阻箱R（）、定值电阻、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路：
（1）电路中定值电阻的作用是_________；
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路________；
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到二组数据：时，，时，。由这二组数可求得电源的电动势___________V，内阻_______Ω。（结果保留三位有效数字）
12．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一段金属丝的电阻值（约为）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图______（填“甲”或“乙”）。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，此时示数如图丙所示，则直径____。
（3）利用多用电表测量金属丝的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择______（填“”或“”）挡，并需重新________调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丁所示，则测量结果R为_____Ω。
（4）已知该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率______（用题中相关字母R、L、d表示）。
四、计算题
13．如图甲所示，把两块磁铁（同时也是导体）的N极相对地吸附在电池两端的正负两极上，制成“小火车”。如图乙所示，电池左端为正极，右端为负极，把该“小火车”放进裸铜线绕制的线圈中，线圈和电池会构成闭合电路，“小火车”能自动跑起来。
（1）从左向右看，线圈电流的方向是顺时针还是逆时针？
（2）“小火车”会向哪里运动？为什么？
（3）请分析“小火车”运动过程中的能量是如何转化的。
14．在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：
（1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v；
（2）能通过N打到硅片上的离子的比荷，并判断该离子的带电性质。
（3）加速电场的电压U。
15．如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上，导轨上停放一质量的金属杆ab，两导轨间距，两导轨的左端接入电阻的定值电阻，位于两导轨之间的金属杆ab的电阻，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab，使之由静止开始向右做匀加速直线运动，在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好，金属杆ab开始运动时，定值电阻两端的电压，此时，求：
(1)金属杆ab的速率；
(2)外力F的大小；
(3)在内经过金属杆ab的电荷量Q。
参考答案
1．答案：A
解析：A.太阳能是地球上最主要的能量源泉，故A正确；
B.珠江的水能不是用之不尽的，故B错误；
C.天然气是不可再生能源，故C错误；
D.基本粒子的运动规律遵守能量守恒定律，故D错误。
故选A。
2．答案：C
解析：a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，如图
由图可知，a点磁感应强度大小为
b点和d点磁感应强度大小为
c点的磁感应强度大小为
A.b、d两点的磁感应强度大小相同，方向不同。故A错误；
B.a、b两点的磁感应强度大小不相等。故B错误；
C.c点的磁感应强度的值最小。故C正确；
D.a点的磁感应强度的值最大故D错误。
故选C。
3．答案：C
解析：A.变化的电场能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场，故A错误；
B.电磁波在水中可以传播，故B错误；
C.光是一种电磁波，故C正确；
D.微波属于电磁波，沿直线传播，故D错误。
故选C。
4．答案：B
解析：A.弹性导体受拉力作用，长度变大，截面积减小，根据可知，电阻变大，故A错误；
B.电路电阻变大，则总电流减小，则根据可知，定值电阻R的功率变小，故B正确；
C.电路总电流减小，则电源内阻和定值电阻R上的电压减小根据
可知弹性导体的电压变大，即电压表示数变大，故C错误；
D.将定值电阻R等效为电源的内阻，由于弹性导体电阻与等效内阻阻值大小关系未知，则弹性导体消耗的功率不一定变大，故D错误。
故选B。
5．答案：B
解析：试题分析：因是负电荷运动，由图可知电流方向与图中箭头方向相反，根据安培定则知磁场方向知环形电流内部磁场方向由右向左，小磁针磁场内部由S极到N极，故小磁针的N极向左，故B正确；故选B.
考点：安培定则
6．答案：D
解析：酒精气体传感器P和定值电阻串联在电路中，电压表测两端的电压，根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比可得
k是比例系数，根据欧姆定律得
联立可得
故选D。
7．答案：D
解析：AC.根据法拉第电磁感应定律
由图乙知，磁感应强度变化率一直不变
感应电流为
则感应电流一直不变，故A错误；
C.根据电阻定律
联立解得
故C错误；
B.根据楞次定律和安培定则可知，圆环中感应电流方向沿顺时针方向，故B错误；
D.根据焦耳定律圆环中产生的热量为
故D正确。故选D。
8．答案：AD
解析：A.图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈中有感应电流，故A正确；
B.通电直导线处于导体圆环的正上方，穿过圆环的磁通量始终为零，故不会产生感应电流，故B错误；
C.图丙中，绕轴旋转导体框，穿过导体框的磁通量不断变化，则导体框中有感应电流产生，故C错误；
D.图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中磁通量变化，但回路不闭合，没有感应电流，故D正确。
故选AD。
9．答案：ABC
解析：A.增大交变电流的电压，其他条件不变，则线圈中交变电流增大，磁通量变化率增大，因此产生的感应电动势增大，感应电流也增大，那么焊接处消耗的电功率增大，故A正确；
B.高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化的频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处消耗的电功率越大，故B正确；
CD.感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻，由可知焊缝处消耗的电功率增大，故C正确，D错误。
故选ABC。
10．答案：ABD
解析：AB.当只有接通时，根据闭合电路欧姆定律可得
故AB正确；
C.当、都接通时，有
流过灯泡的电流为
流过电动机的电流为
电动机的输出功率为
故C错误；
D.当电动自行车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则
根据动能定理可得
联立解得
故D正确。
故选ABD。
11．答案：（1）保护电源，防止短路
（2）
（3）2.94
（4）1.21
解析：（1）若无存在，当R调节到0时，外电路短路，有烧坏电源的危险，故作用是保护电源，防止短路。
（2）如图所示，注意电压表量程选择，开关置于干路
（3）根据闭合电路欧姆定律，得当电阻箱读数为时
当电阻箱读数为时
联立上两式得，
12．答案：（1）甲
（2）0.607~0.609
（3）；欧姆；19.0、19
（4）
解析：（1）因为待测电阻约为，由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；
（2）由图丙读数可知，金属丝直径为
（3）多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率，故选档；
换倍率后要重新进行欧姆调零；
根据图丙可得欧姆表读数为
（4）根据电阻定律可知
可得电阻率为
13．答案：（1）顺时针
（2）向右运动
（3）电能转化为动能（机械能）和热能（内能）
解析：（1）从左向右看，铜线圈上的电流方向为顺时针。
（2）因为结合体是放在螺线管里面的，内部磁场方向自左向右，结合体左侧磁铁的S极被螺线管左侧磁极排斥（参考小磁针），而结合体右侧磁铁的S极也要和螺线管右侧磁极相吸引，最终结合体两侧磁铁所受总合力方向向右，即“小火车”将向右运动；或者解释：根据左手定则，可知通电导线所受安培力方向向左，根据作用力与反作用力，“小火车”受到向右的反作用力，因此“小火车”向右运动。
（3）“小火车”运动过程中电能转化为动能（机械能）和热能（内能）。
14．答案：（1）
（2）；带正电荷
（3）
解析：（1）离子通过速度选择器时，有
解得
（2）离子在磁分析器中，有
解得
对离子受力分析可知，离子受到洛伦兹力指向圆心O，根据左手定则可知离子带正电荷；
（3）离子经加速电场，由动能定理可有
解得
15．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）通过金属杆ab的电流
金属杆ab产生的感应电动势
所以金属杆ab的速度大小
（2）金属杆ab运动的加速度
金属杆ab受到的安培力大小
末时，对金属杆ab，根据牛顿第二定律有
解得
（3）根据法拉第电磁感应定律可得
经过金属杆ab的电荷量为
联立解得