浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末测试物理试卷
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．（2025高二上·嘉兴期末）下列物理量属于矢量的是（ ）
A．电流强度 B．电量 C．磁通量 D．磁感应强度
2．（2025高二上·嘉兴期末）下列关于物理学史的说法中，正确的是（ ）
A．奥斯特提出了法拉第电磁感应定律
B．法拉第得出了感应电流方向的规律
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在
D．赫兹发现了电流磁效应
3．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，长方体容器的左右两侧面由导电金属材料制成，其余侧面均为玻璃，现不断向容器内倒入导电溶液，则之间的电阻（ ）
A．不断变大 B．不断变小
C．保持不变 D．无法判断变化
4．（2025高二上·嘉兴期末）如图为振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电 B．振荡电流正在变大
C．线圈自感电动势正在变小 D．电场能正在向磁场能转化
5．（2025高二上·嘉兴期末）下列说法正确的是（ ）
A．甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号
B．乙图中微波炉是利用紫外线对食物加热
C．丙图中机场安检利用了射线穿透本领强的特性
D．丁图中夜视仪利用了微波传播方向性好的特点
6．（2025高二上·嘉兴期末）如图为通过定值电阻的电流一时间图像，则该电流（ ）
A．是一种直流电
B．周期为0.5s
C．有效值约为
D．在内通过定值电阻的电荷量为
7．（2025高二上·嘉兴期末）如图为某种太阳能路灯，内部光伏电池板有效采光面积约，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为，其光电转换效率为16%。如果每天等效日照时间约为6h，该光伏电池一天产生的电能可供额定功率为的LED灯正常工作的时间约为（ ）
A． B． C． D．50h
8．（2025高二上·嘉兴期末）如图为某一街头变压器的实物图与原理示意图，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的工作原理是自感现象
B．该变压器为升压变压器
C．该变压器的原线圈导线比副线圈导线更细
D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了增大涡流
9．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，两根平行长直导线1和2垂直穿过水平桌面，导线中均通有方向竖直向下的电流和，且。三点处于水平桌面内，其中点位于两根导线的正中间，点位于导线1的左侧，点位于点的正前方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．点处的磁感应强度大小为0
B．点处的磁感应强度方向垂直于连线向后
C．点处的磁感应强度方向垂直于连线向左
D．两根导线受到的安培力大小关系为
10．（2025高二上·嘉兴期末）物理学家安德森在研究宇宙射线的实验中发现了正电子，如图为安德森记录的正电子在匀强磁场中穿过铅板的径迹，则（ ）
A．正电子自下而上穿过铅板
B．正电子所经磁场的方向垂直于纸面向外
C．穿过铅板后正电子在匀强磁场中的运动周期变小
D．正电子的发现证明了反物质的存在
11．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角，质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上，小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直细杆所在的竖直平面，不计空气阻力。若小球以初速度沿细杆向上运动，经过一定的时间又回到出发点，则该过程中小球（ ）
A．机械能减小
B．上滑时间大于下滑时间
C．向上滑动的最大位移为
D．向下滑动时受到细杆的弹力大小一定先减小后增大
12．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，可自由移动的长直导线与固定于水平桌面的梯形金属框彼此绝缘，且处于同一平面内，金属框被导线分成面积相等的两部分。当导线通入由到的电流瞬间，则（ ）
A．金属框中的感应电流方向为
B．边与边受到的安培力方向相同
C．边与边受到的安培力方向相反
D．长直导线向边靠近
13．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，某流量计为长、宽、高分别为的长方体绝缘管道，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，当污水向右流过管道时，通过测得之间的电压，可推测污水的流量（单位时间内流过某截面流体的体积）。已知污水流过管道时受到的阻力大小，其中为比例系数，为污水沿流速方向的长度，为污水的流速。为维持污水以恒定速率流动，管道进出口两端需提供一恒定的压强差，则（ ）
A．金属板的电势低于金属板的电势
B．之间的电压与污水中离子的浓度有关
C．污水的流量为
D．左、右两侧管口的压强差为
二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14．（2025高二上·嘉兴期末）下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A．干簧管基于电流磁效应，起到开关作用
B．霍尔元件是一种磁敏元件，可以测量磁感应强度的大小和方向
C．应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小
D．电容式位移传感器是把电容器的电容转化为物体的位移进行测量
15．（2025高二上·嘉兴期末）现有如图所示的两种发电机，其中正方形金属框的边长均为，均在磁感应强度为的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。从如图所示位置开始，则金属框转动一周（ ）
A．甲图中发电机的金属框内电流方向不变
B．乙图中电阻内电流方向不变
C．两图中的金属框转动角速度均为
D．两图中电阻产生的焦耳热均为
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16．（2025高二上·嘉兴期末）（1）某同学使用多用电表测量一阻值未知的定值电阻。
①正确的操作顺序是 （填字母）。
A.把选择开关旋转到交流电压最高档，并拔出红、黑表笔
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点
C.把红、黑表笔分别接在两端，然后读数
D.把选择开关旋转到合适的档位，将红、黑表笔接触
E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指向电流或电压的零刻度
②正确操作后，多用电表的指针位置与选择开关如图1所示，则
（2）在“导体电阻率的测量”实验中，为了比较精确地测定一段长度为、粗细均匀、电阻约为的合金丝的电阻率。
①螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图2所示，读数为 。
②设计了如图3所示的电路，在实验测量时，应将点接 （填“点”或“点”）。按此连接测量合金丝电阻，测量结果 （填“小于”、“等于”或“大于”）真实值。
③在实验过程中，调节滑动变阻器，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是 的导线没有连接好（图3中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）。
④根据实验测得的6组数据，在图4中描点，作出了2条图线。请你选择其中一条认为正确的图线，并根据你选择的图线，求出该金属丝的电阻率 。（保留两位有效数字）
17．（2025高二上·嘉兴期末）在“电池电动势和内阻的测量”实验中，小张设计了如图1所示的电路。
（1）请根据电路图，将答题卡中的图2对应的实物电路连接完整 。
（2）正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图3所示，其读数为 V。
（3）测得的5组数据已标在如图4所示坐标系上，用作图法求得干电池的电动势 V和内阻 。（计算结果均保留两位小数）
18．（2025高二上·嘉兴期末）（1）某学习小组进行“探究影响感应电流方向的因素”实验时，分别按图中甲图和乙图所示方式连接电路，开关闭合后，甲图中灵敏电流计指针向左偏，乙图中灵敏电流计指针向右偏。进行上述操作的目的是___________
A. 检查干电池是否为新电池
B. 检查灵敏电流计测量的电流是否准确
C. 判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系
（2）在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，某同学接线如图所示，选择开关置于直流挡，将变压器的原线圈接线柱“0”“4”与电源输出端相连，则副线圈“0”“8”接线柱连接电压表后示数为___________
A. 0 B. C. D.
19．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，质量、长的导体棒，通过两根长均为0.2m、质量不计的导电细线连在等高的两固定点上，固定点间距也为，细线通过开关可与电动势、内阻未知的直流电源以及滑动变阻器（调节范围足够大）串接成闭合回路，整个装置所在空间存在磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。接通开关，调节滑动变阻器阻值，使得电源输出功率达到最大值，此时导体棒处于静止状态，细线与竖直方向的夹角，不计空气阻力和其它电阻。求：
（1）导体棒中的电流的大小与方向；
（2）直流电源的内阻；
（3）若断开开关，金属棒向下摆动到正下方时两端的电压大小。
20．（2025高二上·嘉兴期末）某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻R=25Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）η=80%的电动机，其额定电压U=220V。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将m=44kg的重物以v=2m/s的速率匀速提起。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求：
（1）电动机的机械功率P机及线圈内阻r；
（2）输电线路上损失的电压 U；
（3）电流表的示数IA。
21．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，一个截面积为S、电阻为的线圈，内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场，其磁感应强度的变化率为。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距为、倾角为的足够长光滑导轨，下端连接一个阻值为的定值电阻，在倾斜导轨区域仅有垂直导轨平面的磁感应强度为的匀强磁场。开关S闭合时，质量为，阻值也为的导体棒恰好能在图示位置保持静止。开关S断开后，导体棒在沿导轨下滑的过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨电阻。
（1）开关闭合时导体棒两端电势 （填“>”或“<”）；
（2）求线圈的匝数，并指出匀强磁场的方向；
（3）开关S断开后，求导体棒能达到的最大速度；
（4）若从开关S断开到导体棒达到最大速度的过程中，导体棒产生的焦耳热为，求此过程中通过定值电阻的电荷量。
22．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，在平面内有一离子源置于坐标原点，持续不断地沿轴负方向发射速率相同、质量为、电荷量为的正离子。在轴及其下方存在匀强磁场I，磁场方向垂直于平面向内，磁感应强度大小在范围内波动（磁场波动周期远大于离子在磁场中做圆周运动的周期），其中半圆区域内无磁场，点、点的坐标分别为。在第一象限存在垂直于平面向外，磁感应强度大小可调的匀强磁场II，在轴上区间放置一长为的探测板（只有上表面可接收离子）。已知磁场的磁感应强度为时，发射的离子经磁场I偏转后恰好经过点，且方向垂直轴射入磁场II，求：
（1）离子的运动速率；
（2）离子射入磁场II时与轴正方向的夹角范围；
（3）若磁场II的磁感应强度大小为，则探测板能接收到离子区域的长度；
（4）若磁场II的磁感应强度大小在内取不同值，求探测板接收到离子区域的长度与磁感应强度之间的关系。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】矢量与标量；磁通量
【解析】【解答】本题是一个基础题目，关键是看学生对矢量和标量这两个基本概念的理解和掌握情况，要注意电流强度和电动势是标量，不是矢量。矢量是有大小，又有方向，且满足矢量运算的物理量，而标量是只有大小，没有方向的物理量；磁感应强度是矢量，而电量、磁通量只有大小，没有方向是标量；电流方向为电荷移动方向，电流强度叠加遵循代数法则，而非矢量运算法则，故是标量。
故选D。
【分析】既有大小又有方向，运算法则是平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量、电流等都是标量。
2．【答案】C
【知识点】物理学史；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。A．法拉第首先发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯定量得出了法拉第电磁感应定律，故A错误；
B．楞次得出了感应电流方向的规律，故B错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，故C正确；
D．奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误；
故选C。
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
3．【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答此题的关键。根据，则当不断向容器内倒入导电溶液，液体的横截面积变大，可知ab间电阻减小。
故选B。
【分析】根据电阻定律判断溶液电阻的变化，
4．【答案】A
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查电磁振荡的基本过程，会分析电路中的充放电过程中电流及能量的变化情况是解题关键。AD．由题图可知，此时电流由上极板流向下极板，且下极板带正电，则下极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，磁场能正在向电场能转化，故A正确，D错误；
BC．由于线圈L中的磁场能正在减小，则振荡电流正在变小，但电流变化率正在变大，所以线圈自感电动势正在变大，故BC错误。
故选A。
【分析】由图示磁场方向，根据安培定则判断出电路电流方向，结合电容器两极板间的电场方向，判断振荡过程处于什么阶段；然后根据电磁振荡特点分析答题 。
5．【答案】A
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波谱
【解析】【解答】本题主要考查了电磁波的不同应用及其特性，正确理解每个选项描述的现象与电磁波的性质之间的关系是解题的关键。A．甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号，选项A正确；
B．乙图中微波炉是利用微波对食物加热，而不是紫外线，选项B错误；
C．丙图中机场安检利用了X射线穿透本领强的特性，选项C错误；
D．丁图中夜视仪利用了不同的物体发出的红外线强度不同的特点，选项D错误。
故选A。
【分析】根据电谐振、X射线、紫外线以及微波的特点与应用判断选项。
6．【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；电流、电源的概念；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】根据图象可以知道交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求有效值。A．该电流的方向随时间做周期性变化，是一种交流电，故A错误；
B．该电流的周期为，故B错误；
C．根据有效值的定义有
解得
故C正确；
D．在内通过定值电阻的电荷量为
故D错误。
故选C。
【分析】由交流电图像推导其周期；根据电流的热效应求电流的有效值；根据q=It计算电荷量；由焦耳定律计算焦耳热。
7．【答案】B
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】本题考查了学生消耗电能的计算、效率的计算，利用所学知识解决实际问题（新开发的太阳能照明灯能量转化问题），加强了学生的节能意识。根据能量关系
可得
故选B。
【分析】根据题目提供的条件，可以求出每天（6h）太阳能电池板吸收的太阳能，这是总能量；根据 LED 灯正常工作时的电功率，利用P=求解即可．
8．【答案】C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】根据理想变压器中电流、电压与匝数比之间的关系进行有关问题的解答， 难度不大，属于基础题。A．变压器的工作原理是互感现象，故A错误；
B．该变压器副线圈匝数比原线圈匝数少，故该变压器为降压变压器，故B错误；
C．根据可知，原线圈电流较小，电阻较大，导线较细，故C正确；
D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了减小涡流，故D错误。
故选C。
【分析】变压器利用互感现象，根据变压器原理分析，互绝缘的硅钢片是为了减小涡流。
9．【答案】B
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】本题主要考查了磁感应强度的叠加问题，解题的关键点是分析出不同电流在同个位置的磁场方向。A．点位于两根导线的正中间，且，根据磁场的矢量叠加可知，点处的磁感应强度大小不为0，故A错误；
B．通电直导线周围产生磁场方向由右手螺旋定则判断，在b点产生的磁场方向向后，在b点产生的磁场方向向后，则点处的磁感应强度方向垂直于连线向后，故B正确；
C．由于，点处的磁感应强度方向在左前方，故C错误；
D．两根导线受到的安培力是相互作用力，大小之比为1：1，故D错误；
故选B。
【分析】两根导线受到的安培力是相互作用力；根据安培定则得出导线在某处的磁感应强度方向，结合矢量合成的特点完成分析。
10．【答案】D
【知识点】放射性同位素及其应用；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】本题主要考查带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，在垂直于磁感线的平面内以入射速率v做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。A．正电子穿过铅板会有部分能量损失，所以正电子穿过铅板后速度v减小，根据可知，正电子运动径迹的半径减小，结合正电子的运动径迹可知，正电子自上而下穿过铅板，故A错误；
B．根据正电子运动径迹可确定洛伦兹力方向，再根据左手定则可判定正电子所经磁场的方向垂直于纸面向里，故B错误；
C．根据可知，穿过铅板后正电子在匀强磁场中的运动周期不变，故C错误；
D．正电子在磁场中的运动径迹与电子相似，但偏转方向与电子相反，说明正电子与电子质量相等，但电荷为正，所以正电子的发现证明了反物质的存在，故D正确。
故选D。
【分析】根据半径表达式式，结合题意及左手定则，即可分析判断；确定正电子在磁场中做匀速圆周运动周期的表达式，即可分析判断。
11．【答案】C
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】本题考查洛伦兹力的大小计算，注意带电粒子必须垂直进入磁场时，公式F=Bqv才成立．同时还要知道洛伦兹力的方向是由左手定则来确定。A．小球运动过程中，只受到竖直向下的重力、与杆垂直的洛伦兹力和弹力，由于洛伦兹力和弹力不做功，所以小球的机械能守恒，故A错误；
B．小球上滑时，根据牛顿第二定律
下滑时，根据牛顿第二定律
所以
根据可知，上滑时间等于下滑时间，故B错误；
C．小球向上滑动的最大位移为
故C正确；
D．小球向下滑动时受到竖直向下的重力、垂直杆向上的洛伦兹力、与杆垂直的弹力，小球向下加速时，根据可知，小球受到的洛伦兹力增大，若小球回到出发点加速到时，小球受到的洛伦兹力仍小于小球垂直杆方向的分力，则根据平衡条件可知，杆对小球的弹力一直垂直杆向上减小，故D错误。
故选C。
【分析】小球运动方向上只有重力做功；根据加速度大小比较时间；根据速度-位移关系求解位移；根据洛伦兹力与重力垂直细杆的分力变化情况分析。
12．【答案】B
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；左手定则—磁场对通电导线的作用；楞次定律
【解析】【解答】本题主要考查了感应电流的相关知识，考查知识点较多，涉及楞次定律和安培力的方向判断等。A．导线通入由到的电流瞬间，导线下方的磁场垂直纸面向里，导线上方的磁场垂直纸面向外，因越靠近直导线则磁场越强，可知穿过线圈的磁通量向里增加，则根据楞次定律可知，金属框中的感应电流方向为，选项A错误；
B．根据左手定则可知，边与边受到的安培力方向相同，均向上，选项B正确；
C．根据左手定则可知，边受到的安培力方向与垂直，边受到的安培力方向与垂直，可知两者方向不是相反的，选项C错误；
D．因直导线下方的线框和上方的线框都受向上的安培力，由牛顿第三定律可知，受长直导线受向下的安培力，向边靠近，选项D错误。
故选B。
【分析】根据感应电流产生的条件判定感应电流的有无；根据楞次定律判定感应电流的方向；根据左手定则判断安培力方向。
13．【答案】D
【知识点】电磁流量计
【解析】【解答】本题主要考查了霍尔效应的相关应用，根据左手定则得出粒子的受力方向，结合电场力和洛伦兹力的等量关系即可完成分析。A．由左手定则可知，正离子偏向M极板，可知金属板的电势高于金属板的电势，选项A错误；
B．根据
可得
可知之间的电压与污水中离子的浓度无关，选项B错误；
C．污水的流量为
选项C错误；
D．根据
解得左、右两侧管口的压强差为
选项D正确。
故选D。
【分析】正负离子流过时，会受到洛伦兹力发生偏转，打在前后表面上，通过电荷的正负判断电势的高度。最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡关系求出流量和电压U的关系。根据压力差与液体所受阻力相等，求出左右两侧管口应施加的压强差。
14．【答案】B,C
【知识点】霍尔元件；生活中常见的传感器
【解析】【解答】传感器的工作原理：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量。A．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，与电流磁效应无关，故A错误；
B．霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它是根据霍尔效应原理制成的，可以测量磁感应强度的大小和方向，故B正确；
C．应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小，故C正确；
D．电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转化为电动势这个电学量，故D错误。
故选BC。
【分析】传感器是将其他信号转换为电信号的元件，根据各个传感器的工作原理逐一分析判断。
15．【答案】B,D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查了交流电基本知识，理解最大值、有效值、瞬时值和平均值的含义和用法是解决此类问题的关键。A．甲图中金属框转动产生交流电，旋转一周金属框内电流方向改变两次，故A错误；
B．乙图中，电阻与金属框间用换向器连接，则流过电阻的电流方向不变，故B正确；
C．两图中阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。则有
解得角速度为
故C错误；
D．金属框转动一周，两图中电阻产生的焦耳热均为
联立解得
故D正确。
故选BD。
【分析】根据甲图中发电机电刷分别与金属框的两边接触，乙图中电阻与金属框间用换向器连接，结合电压最大值和有效值的关系，综合焦耳定律分析求解。
16．【答案】（1）EDBCA；17
（2）0.419；a点；小于；1点至2点；
【知识点】导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】本题主要考查了实验器材的选择、螺旋测微器的读数和根据电路图连接实物图；要掌握实验器材的选择方法。
（1）①欧姆表使用时，先进行机械调零，然后选择合适的欧姆档，然后两表笔短接进行欧姆调零，再进行测量，最后读数后将选择开关置于交流电压最高档，则正确的顺序是EDBCA。
②多用电表读数为17×1Ω=17Ω。
（2）①螺旋测微器测量合金丝直径读数为42.0×0.01mm=0.420mm。
②因待测电阻阻值较小，则采用电流表外接，即在实验测量时，应将点接点。按此连接测量合金丝电阻，电流的测量值偏大，则电阻的测量结果小于真实值。
③在实验过程中，调节滑动变阻器，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，可能是滑动变阻器接成了限流电路，即其原因是1点至2点的导线没有连接好。
④描点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，且定值电阻的伏安特性曲线应是过原点的一条直线可判，正确图象应是Ⅰ；
由图示图象可知，待测电阻阻值为
根据
解得
【分析】（1）①用多用电表测电阻，应先对多用电表机械机械调零，然后把选择开关置于合适的欧姆挡，再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，多用电表使用完毕应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡。
②根据图示表盘确定欧姆表的倍率，然后根据指针位置读出其示数。
（2）①螺旋测微器的精确度为0.01mm，测量值=固定刻度对应示数（mm）+可动刻度对齐格数（估读一位）×精确度；
②小电阻采用外接法，测量结果偏小；
③滑动变阻器采用限流法导致电路电流不等于零；
④点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，根据图像求解电阻，根据电阻定律求解电阻率。
（1）①[1]欧姆表使用时，先进行机械调零，然后选择合适的欧姆档，然后两表笔短接进行欧姆调零，再进行测量，最后读数后将选择开关置于交流电压最高档，则正确的顺序是EDBCA。
②[2]多用电表读数为17×1Ω=17Ω。
（2）①[1]螺旋测微器测量合金丝直径读数为42.0×0.01mm=0.420mm。
②[2][3]因待测电阻阻值较小，则采用电流表外接，即在实验测量时，应将点接点。按此连接测量合金丝电阻，电流的测量值偏大，则电阻的测量结果小于真实值。
③[4]在实验过程中，调节滑动变阻器，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，可能是滑动变阻器接成了限流电路，即其原因是1点至2点的导线没有连接好。
④[5]描点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，且定值电阻的伏安特性曲线应是过原点的一条直线可判，正确图象应是Ⅰ；
由图示图象可知，待测电阻阻值为
根据
解得
17．【答案】（1）
（2）1.20
（3）1.45；0.64
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题主要考查了电动势和内阻的测量，要明确实验原理，掌握闭合电路的欧姆定律，能够根据实验原理正确选择实验器材。
（1）根据电路图连接实物图，如图
（2）电压表量程为3V，分度值为0.1V，则读数为1.20V
（3）根据闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知V，
【分析】（1） 请根据电路图逐一连接各个用电器以及电表；
（2）根据电流表的最小刻度结合电表指针读出示数；
（3）根据闭合电路的欧姆定律推导，结合图像判断。
（1）根据电路图连接实物图，如图
（2）电压表量程为3V，分度值为0.1V，则读数为1.20V
（3）根据闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知V，
18．【答案】(1) C
(2) A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
【解析】【解答】（1）“探究影响感应电流方向的因素”实验时，通过进行上述操作，调换电源正负极，改变了电流进出电流表的方向，的目的是判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系。
故选C。
（2）由题可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此，副线圈两端的电压为0。
故选A。
【分析】（1）根据图像可知两个图像的差别是电源正负极连接不同，电流进出电流表方向不同，据此分析；
（2）变压器只能改变交变电流的电压，如果原线圈连接直流电压，副线圈电压等于零。
19．【答案】（1）解：导体棒静止时，根据平衡条件有
解得
方向由指向
（2）解：根据输出功率表达式
可得当时，输出功率最大。
根据闭合电路欧姆定律有
得
（3）解：导体棒下摆动到两固定点正下方时，根据机械能守恒有
由动生电动势表达式
得
【知识点】闭合电路的欧姆定律；安培力的计算；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）根据平衡条件求解电流大小；
（2）当时，输出功率最大，结合闭合回路欧姆定律求解；
（3）根据机械能守恒定律求解速度大小，结合动生电动势表达式求解电压大小。
（1）导体棒静止时，根据平衡条件有
解得
方向由指向
（2）根据输出功率表达式
可得当时，输出功率最大。
根据闭合电路欧姆定律有
得
（3）导体棒下摆动到两固定点正下方时，根据机械能守恒有
由动生电动势表达式
得
20．【答案】（1）解：电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率
根据电动机额定电压以及效率有
根据能量守恒有
联立解得，
（2）解：根据降压变压器原副线圈匝数比
根据欧姆定律
所以
（3）解：根据能量守恒有，
所以
【知识点】焦耳定律；电能的输送
【解析】【分析】（1）先根据电动机效率公式结合电动机输入功率与输出功率关系，以及匀速提升重物时P=mgv来求解v，进而求解内阻r；
（2）根据匝数比与电流比关系求出输电电流。最后根据ΔU=IR求出输电线路损失电压；
（3）根据能量守恒定律代入题中数据求解。
（1）电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率
根据电动机额定电压以及效率有
根据能量守恒有
联立解得，
（2）根据降压变压器原副线圈匝数比
根据欧姆定律
所以
（3）根据能量守恒有，
所以
21．【答案】（1）根据楞次定律可知，感应电流方向由b经过导体棒流向a，可知
（2）解：根据平衡条件有
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
解得
根据左手定则可知，磁场方向垂直轨道平面向上
（3）解：导体棒下滑达到最大速度时，根据平衡条件有
解得
（4）解：根据等效电路电热分配关系有
根据能量守恒有
根据电量表达式有
解得
【知识点】感应电动势及其产生条件；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据楞次定律判断电势高低；
（2）根据根据平衡条件结合欧姆定律以及法拉第电磁感应定律求解线圈匝数；
（3）导体棒下滑达到最大速度时，根据平衡条件求解最大速度；
（4）根据等效电路电热分配关系求解电热以及电荷量，根据电荷量表达式求解电荷量。
（1）根据楞次定律可知，感应电流方向由b经过导体棒流向a，可知
（2）根据平衡条件有
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
解得
根据左手定则可知，磁场方向垂直轨道平面向上
（3）导体棒下滑达到最大速度时，根据平衡条件有
解得
（4）根据等效电路电热分配关系有
根据能量守恒有
根据电量表达式有
解得
22．【答案】（1）解：根据题意可知，离子运动半径为，由牛顿第二定律
解得
（2）解：如图所示，根据几何关系可知，离子必然从OMN为半圆弧的圆心穿过，当磁场的磁感应强度为时，由牛顿第二定律
解得
由几何关系
可知
可得
所以
（3）解：如图所示，当磁场的磁感应强度为时，根据几何关系可知，垂直入射的离子打在探测板最右端，有
（4）解：磁场II的磁感应强度取不同值时，如图，若，则部分离子都打在探测板上，即
如图，若，则所有离子都打在探测板上，即
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据几何知识求解粒子运动的轨道半径，再根据牛顿第二定律求解粒子的速度；
（2）根据几何知识分别求解从粒子源M点和N点发射的粒子经过原点O时与y轴的夹角，即可得到全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角θ的范围；
（3）分别画出粒子打在探测器上最右端的和打在最左端点的粒子运动轨迹，根据几何知识求解打在探测器的长度；
（4）画出粒子运动轨迹，以为界点进行讨论。
（1）根据题意可知，离子运动半径为，由牛顿第二定律
解得
（2）如图所示，根据几何关系可知，离子必然从OMN为半圆弧的圆心穿过，当磁场的磁感应强度为时，由牛顿第二定律
解得
由几何关系
可知
可得
所以
（3）如图所示，当磁场的磁感应强度为时，根据几何关系可知，垂直入射的离子打在探测板最右端，有
（4）磁场II的磁感应强度取不同值时，如图，若，则部分离子都打在探测板上，即
如图，若，则所有离子都打在探测板上，即
1 / 1浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末测试物理试卷
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．（2025高二上·嘉兴期末）下列物理量属于矢量的是（ ）
A．电流强度 B．电量 C．磁通量 D．磁感应强度
【答案】D
【知识点】矢量与标量；磁通量
【解析】【解答】本题是一个基础题目，关键是看学生对矢量和标量这两个基本概念的理解和掌握情况，要注意电流强度和电动势是标量，不是矢量。矢量是有大小，又有方向，且满足矢量运算的物理量，而标量是只有大小，没有方向的物理量；磁感应强度是矢量，而电量、磁通量只有大小，没有方向是标量；电流方向为电荷移动方向，电流强度叠加遵循代数法则，而非矢量运算法则，故是标量。
故选D。
【分析】既有大小又有方向，运算法则是平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量、电流等都是标量。
2．（2025高二上·嘉兴期末）下列关于物理学史的说法中，正确的是（ ）
A．奥斯特提出了法拉第电磁感应定律
B．法拉第得出了感应电流方向的规律
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在
D．赫兹发现了电流磁效应
【答案】C
【知识点】物理学史；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。A．法拉第首先发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯定量得出了法拉第电磁感应定律，故A错误；
B．楞次得出了感应电流方向的规律，故B错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，故C正确；
D．奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误；
故选C。
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
3．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，长方体容器的左右两侧面由导电金属材料制成，其余侧面均为玻璃，现不断向容器内倒入导电溶液，则之间的电阻（ ）
A．不断变大 B．不断变小
C．保持不变 D．无法判断变化
【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答此题的关键。根据，则当不断向容器内倒入导电溶液，液体的横截面积变大，可知ab间电阻减小。
故选B。
【分析】根据电阻定律判断溶液电阻的变化，
4．（2025高二上·嘉兴期末）如图为振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电 B．振荡电流正在变大
C．线圈自感电动势正在变小 D．电场能正在向磁场能转化
【答案】A
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查电磁振荡的基本过程，会分析电路中的充放电过程中电流及能量的变化情况是解题关键。AD．由题图可知，此时电流由上极板流向下极板，且下极板带正电，则下极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，磁场能正在向电场能转化，故A正确，D错误；
BC．由于线圈L中的磁场能正在减小，则振荡电流正在变小，但电流变化率正在变大，所以线圈自感电动势正在变大，故BC错误。
故选A。
【分析】由图示磁场方向，根据安培定则判断出电路电流方向，结合电容器两极板间的电场方向，判断振荡过程处于什么阶段；然后根据电磁振荡特点分析答题 。
5．（2025高二上·嘉兴期末）下列说法正确的是（ ）
A．甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号
B．乙图中微波炉是利用紫外线对食物加热
C．丙图中机场安检利用了射线穿透本领强的特性
D．丁图中夜视仪利用了微波传播方向性好的特点
【答案】A
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波谱
【解析】【解答】本题主要考查了电磁波的不同应用及其特性，正确理解每个选项描述的现象与电磁波的性质之间的关系是解题的关键。A．甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号，选项A正确；
B．乙图中微波炉是利用微波对食物加热，而不是紫外线，选项B错误；
C．丙图中机场安检利用了X射线穿透本领强的特性，选项C错误；
D．丁图中夜视仪利用了不同的物体发出的红外线强度不同的特点，选项D错误。
故选A。
【分析】根据电谐振、X射线、紫外线以及微波的特点与应用判断选项。
6．（2025高二上·嘉兴期末）如图为通过定值电阻的电流一时间图像，则该电流（ ）
A．是一种直流电
B．周期为0.5s
C．有效值约为
D．在内通过定值电阻的电荷量为
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；电流、电源的概念；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】根据图象可以知道交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求有效值。A．该电流的方向随时间做周期性变化，是一种交流电，故A错误；
B．该电流的周期为，故B错误；
C．根据有效值的定义有
解得
故C正确；
D．在内通过定值电阻的电荷量为
故D错误。
故选C。
【分析】由交流电图像推导其周期；根据电流的热效应求电流的有效值；根据q=It计算电荷量；由焦耳定律计算焦耳热。
7．（2025高二上·嘉兴期末）如图为某种太阳能路灯，内部光伏电池板有效采光面积约，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为，其光电转换效率为16%。如果每天等效日照时间约为6h，该光伏电池一天产生的电能可供额定功率为的LED灯正常工作的时间约为（ ）
A． B． C． D．50h
【答案】B
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】本题考查了学生消耗电能的计算、效率的计算，利用所学知识解决实际问题（新开发的太阳能照明灯能量转化问题），加强了学生的节能意识。根据能量关系
可得
故选B。
【分析】根据题目提供的条件，可以求出每天（6h）太阳能电池板吸收的太阳能，这是总能量；根据 LED 灯正常工作时的电功率，利用P=求解即可．
8．（2025高二上·嘉兴期末）如图为某一街头变压器的实物图与原理示意图，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的工作原理是自感现象
B．该变压器为升压变压器
C．该变压器的原线圈导线比副线圈导线更细
D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了增大涡流
【答案】C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】根据理想变压器中电流、电压与匝数比之间的关系进行有关问题的解答， 难度不大，属于基础题。A．变压器的工作原理是互感现象，故A错误；
B．该变压器副线圈匝数比原线圈匝数少，故该变压器为降压变压器，故B错误；
C．根据可知，原线圈电流较小，电阻较大，导线较细，故C正确；
D．使用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯是为了减小涡流，故D错误。
故选C。
【分析】变压器利用互感现象，根据变压器原理分析，互绝缘的硅钢片是为了减小涡流。
9．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，两根平行长直导线1和2垂直穿过水平桌面，导线中均通有方向竖直向下的电流和，且。三点处于水平桌面内，其中点位于两根导线的正中间，点位于导线1的左侧，点位于点的正前方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．点处的磁感应强度大小为0
B．点处的磁感应强度方向垂直于连线向后
C．点处的磁感应强度方向垂直于连线向左
D．两根导线受到的安培力大小关系为
【答案】B
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】本题主要考查了磁感应强度的叠加问题，解题的关键点是分析出不同电流在同个位置的磁场方向。A．点位于两根导线的正中间，且，根据磁场的矢量叠加可知，点处的磁感应强度大小不为0，故A错误；
B．通电直导线周围产生磁场方向由右手螺旋定则判断，在b点产生的磁场方向向后，在b点产生的磁场方向向后，则点处的磁感应强度方向垂直于连线向后，故B正确；
C．由于，点处的磁感应强度方向在左前方，故C错误；
D．两根导线受到的安培力是相互作用力，大小之比为1：1，故D错误；
故选B。
【分析】两根导线受到的安培力是相互作用力；根据安培定则得出导线在某处的磁感应强度方向，结合矢量合成的特点完成分析。
10．（2025高二上·嘉兴期末）物理学家安德森在研究宇宙射线的实验中发现了正电子，如图为安德森记录的正电子在匀强磁场中穿过铅板的径迹，则（ ）
A．正电子自下而上穿过铅板
B．正电子所经磁场的方向垂直于纸面向外
C．穿过铅板后正电子在匀强磁场中的运动周期变小
D．正电子的发现证明了反物质的存在
【答案】D
【知识点】放射性同位素及其应用；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】本题主要考查带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，在垂直于磁感线的平面内以入射速率v做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。A．正电子穿过铅板会有部分能量损失，所以正电子穿过铅板后速度v减小，根据可知，正电子运动径迹的半径减小，结合正电子的运动径迹可知，正电子自上而下穿过铅板，故A错误；
B．根据正电子运动径迹可确定洛伦兹力方向，再根据左手定则可判定正电子所经磁场的方向垂直于纸面向里，故B错误；
C．根据可知，穿过铅板后正电子在匀强磁场中的运动周期不变，故C错误；
D．正电子在磁场中的运动径迹与电子相似，但偏转方向与电子相反，说明正电子与电子质量相等，但电荷为正，所以正电子的发现证明了反物质的存在，故D正确。
故选D。
【分析】根据半径表达式式，结合题意及左手定则，即可分析判断；确定正电子在磁场中做匀速圆周运动周期的表达式，即可分析判断。
11．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角，质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上，小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直细杆所在的竖直平面，不计空气阻力。若小球以初速度沿细杆向上运动，经过一定的时间又回到出发点，则该过程中小球（ ）
A．机械能减小
B．上滑时间大于下滑时间
C．向上滑动的最大位移为
D．向下滑动时受到细杆的弹力大小一定先减小后增大
【答案】C
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】本题考查洛伦兹力的大小计算，注意带电粒子必须垂直进入磁场时，公式F=Bqv才成立．同时还要知道洛伦兹力的方向是由左手定则来确定。A．小球运动过程中，只受到竖直向下的重力、与杆垂直的洛伦兹力和弹力，由于洛伦兹力和弹力不做功，所以小球的机械能守恒，故A错误；
B．小球上滑时，根据牛顿第二定律
下滑时，根据牛顿第二定律
所以
根据可知，上滑时间等于下滑时间，故B错误；
C．小球向上滑动的最大位移为
故C正确；
D．小球向下滑动时受到竖直向下的重力、垂直杆向上的洛伦兹力、与杆垂直的弹力，小球向下加速时，根据可知，小球受到的洛伦兹力增大，若小球回到出发点加速到时，小球受到的洛伦兹力仍小于小球垂直杆方向的分力，则根据平衡条件可知，杆对小球的弹力一直垂直杆向上减小，故D错误。
故选C。
【分析】小球运动方向上只有重力做功；根据加速度大小比较时间；根据速度-位移关系求解位移；根据洛伦兹力与重力垂直细杆的分力变化情况分析。
12．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，可自由移动的长直导线与固定于水平桌面的梯形金属框彼此绝缘，且处于同一平面内，金属框被导线分成面积相等的两部分。当导线通入由到的电流瞬间，则（ ）
A．金属框中的感应电流方向为
B．边与边受到的安培力方向相同
C．边与边受到的安培力方向相反
D．长直导线向边靠近
【答案】B
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；左手定则—磁场对通电导线的作用；楞次定律
【解析】【解答】本题主要考查了感应电流的相关知识，考查知识点较多，涉及楞次定律和安培力的方向判断等。A．导线通入由到的电流瞬间，导线下方的磁场垂直纸面向里，导线上方的磁场垂直纸面向外，因越靠近直导线则磁场越强，可知穿过线圈的磁通量向里增加，则根据楞次定律可知，金属框中的感应电流方向为，选项A错误；
B．根据左手定则可知，边与边受到的安培力方向相同，均向上，选项B正确；
C．根据左手定则可知，边受到的安培力方向与垂直，边受到的安培力方向与垂直，可知两者方向不是相反的，选项C错误；
D．因直导线下方的线框和上方的线框都受向上的安培力，由牛顿第三定律可知，受长直导线受向下的安培力，向边靠近，选项D错误。
故选B。
【分析】根据感应电流产生的条件判定感应电流的有无；根据楞次定律判定感应电流的方向；根据左手定则判断安培力方向。
13．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，某流量计为长、宽、高分别为的长方体绝缘管道，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，当污水向右流过管道时，通过测得之间的电压，可推测污水的流量（单位时间内流过某截面流体的体积）。已知污水流过管道时受到的阻力大小，其中为比例系数，为污水沿流速方向的长度，为污水的流速。为维持污水以恒定速率流动，管道进出口两端需提供一恒定的压强差，则（ ）
A．金属板的电势低于金属板的电势
B．之间的电压与污水中离子的浓度有关
C．污水的流量为
D．左、右两侧管口的压强差为
【答案】D
【知识点】电磁流量计
【解析】【解答】本题主要考查了霍尔效应的相关应用，根据左手定则得出粒子的受力方向，结合电场力和洛伦兹力的等量关系即可完成分析。A．由左手定则可知，正离子偏向M极板，可知金属板的电势高于金属板的电势，选项A错误；
B．根据
可得
可知之间的电压与污水中离子的浓度无关，选项B错误；
C．污水的流量为
选项C错误；
D．根据
解得左、右两侧管口的压强差为
选项D正确。
故选D。
【分析】正负离子流过时，会受到洛伦兹力发生偏转，打在前后表面上，通过电荷的正负判断电势的高度。最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡关系求出流量和电压U的关系。根据压力差与液体所受阻力相等，求出左右两侧管口应施加的压强差。
二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14．（2025高二上·嘉兴期末）下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A．干簧管基于电流磁效应，起到开关作用
B．霍尔元件是一种磁敏元件，可以测量磁感应强度的大小和方向
C．应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小
D．电容式位移传感器是把电容器的电容转化为物体的位移进行测量
【答案】B,C
【知识点】霍尔元件；生活中常见的传感器
【解析】【解答】传感器的工作原理：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量。A．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，与电流磁效应无关，故A错误；
B．霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它是根据霍尔效应原理制成的，可以测量磁感应强度的大小和方向，故B正确；
C．应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小，故C正确；
D．电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转化为电动势这个电学量，故D错误。
故选BC。
【分析】传感器是将其他信号转换为电信号的元件，根据各个传感器的工作原理逐一分析判断。
15．（2025高二上·嘉兴期末）现有如图所示的两种发电机，其中正方形金属框的边长均为，均在磁感应强度为的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。从如图所示位置开始，则金属框转动一周（ ）
A．甲图中发电机的金属框内电流方向不变
B．乙图中电阻内电流方向不变
C．两图中的金属框转动角速度均为
D．两图中电阻产生的焦耳热均为
【答案】B,D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查了交流电基本知识，理解最大值、有效值、瞬时值和平均值的含义和用法是解决此类问题的关键。A．甲图中金属框转动产生交流电，旋转一周金属框内电流方向改变两次，故A错误；
B．乙图中，电阻与金属框间用换向器连接，则流过电阻的电流方向不变，故B正确；
C．两图中阻值为的电阻两端的电压最大值均为，其它电阻不计。则有
解得角速度为
故C错误；
D．金属框转动一周，两图中电阻产生的焦耳热均为
联立解得
故D正确。
故选BD。
【分析】根据甲图中发电机电刷分别与金属框的两边接触，乙图中电阻与金属框间用换向器连接，结合电压最大值和有效值的关系，综合焦耳定律分析求解。
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16．（2025高二上·嘉兴期末）（1）某同学使用多用电表测量一阻值未知的定值电阻。
①正确的操作顺序是 （填字母）。
A.把选择开关旋转到交流电压最高档，并拔出红、黑表笔
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点
C.把红、黑表笔分别接在两端，然后读数
D.把选择开关旋转到合适的档位，将红、黑表笔接触
E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指向电流或电压的零刻度
②正确操作后，多用电表的指针位置与选择开关如图1所示，则
（2）在“导体电阻率的测量”实验中，为了比较精确地测定一段长度为、粗细均匀、电阻约为的合金丝的电阻率。
①螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图2所示，读数为 。
②设计了如图3所示的电路，在实验测量时，应将点接 （填“点”或“点”）。按此连接测量合金丝电阻，测量结果 （填“小于”、“等于”或“大于”）真实值。
③在实验过程中，调节滑动变阻器，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是 的导线没有连接好（图3中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）。
④根据实验测得的6组数据，在图4中描点，作出了2条图线。请你选择其中一条认为正确的图线，并根据你选择的图线，求出该金属丝的电阻率 。（保留两位有效数字）
【答案】（1）EDBCA；17
（2）0.419；a点；小于；1点至2点；
【知识点】导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】本题主要考查了实验器材的选择、螺旋测微器的读数和根据电路图连接实物图；要掌握实验器材的选择方法。
（1）①欧姆表使用时，先进行机械调零，然后选择合适的欧姆档，然后两表笔短接进行欧姆调零，再进行测量，最后读数后将选择开关置于交流电压最高档，则正确的顺序是EDBCA。
②多用电表读数为17×1Ω=17Ω。
（2）①螺旋测微器测量合金丝直径读数为42.0×0.01mm=0.420mm。
②因待测电阻阻值较小，则采用电流表外接，即在实验测量时，应将点接点。按此连接测量合金丝电阻，电流的测量值偏大，则电阻的测量结果小于真实值。
③在实验过程中，调节滑动变阻器，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，可能是滑动变阻器接成了限流电路，即其原因是1点至2点的导线没有连接好。
④描点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，且定值电阻的伏安特性曲线应是过原点的一条直线可判，正确图象应是Ⅰ；
由图示图象可知，待测电阻阻值为
根据
解得
【分析】（1）①用多用电表测电阻，应先对多用电表机械机械调零，然后把选择开关置于合适的欧姆挡，再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，多用电表使用完毕应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡。
②根据图示表盘确定欧姆表的倍率，然后根据指针位置读出其示数。
（2）①螺旋测微器的精确度为0.01mm，测量值=固定刻度对应示数（mm）+可动刻度对齐格数（估读一位）×精确度；
②小电阻采用外接法，测量结果偏小；
③滑动变阻器采用限流法导致电路电流不等于零；
④点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，根据图像求解电阻，根据电阻定律求解电阻率。
（1）①[1]欧姆表使用时，先进行机械调零，然后选择合适的欧姆档，然后两表笔短接进行欧姆调零，再进行测量，最后读数后将选择开关置于交流电压最高档，则正确的顺序是EDBCA。
②[2]多用电表读数为17×1Ω=17Ω。
（2）①[1]螺旋测微器测量合金丝直径读数为42.0×0.01mm=0.420mm。
②[2][3]因待测电阻阻值较小，则采用电流表外接，即在实验测量时，应将点接点。按此连接测量合金丝电阻，电流的测量值偏大，则电阻的测量结果小于真实值。
③[4]在实验过程中，调节滑动变阻器，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，可能是滑动变阻器接成了限流电路，即其原因是1点至2点的导线没有连接好。
④[5]描点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，且定值电阻的伏安特性曲线应是过原点的一条直线可判，正确图象应是Ⅰ；
由图示图象可知，待测电阻阻值为
根据
解得
17．（2025高二上·嘉兴期末）在“电池电动势和内阻的测量”实验中，小张设计了如图1所示的电路。
（1）请根据电路图，将答题卡中的图2对应的实物电路连接完整 。
（2）正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图3所示，其读数为 V。
（3）测得的5组数据已标在如图4所示坐标系上，用作图法求得干电池的电动势 V和内阻 。（计算结果均保留两位小数）
【答案】（1）
（2）1.20
（3）1.45；0.64
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题主要考查了电动势和内阻的测量，要明确实验原理，掌握闭合电路的欧姆定律，能够根据实验原理正确选择实验器材。
（1）根据电路图连接实物图，如图
（2）电压表量程为3V，分度值为0.1V，则读数为1.20V
（3）根据闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知V，
【分析】（1） 请根据电路图逐一连接各个用电器以及电表；
（2）根据电流表的最小刻度结合电表指针读出示数；
（3）根据闭合电路的欧姆定律推导，结合图像判断。
（1）根据电路图连接实物图，如图
（2）电压表量程为3V，分度值为0.1V，则读数为1.20V
（3）根据闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知V，
18．（2025高二上·嘉兴期末）（1）某学习小组进行“探究影响感应电流方向的因素”实验时，分别按图中甲图和乙图所示方式连接电路，开关闭合后，甲图中灵敏电流计指针向左偏，乙图中灵敏电流计指针向右偏。进行上述操作的目的是___________
A. 检查干电池是否为新电池
B. 检查灵敏电流计测量的电流是否准确
C. 判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系
（2）在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，某同学接线如图所示，选择开关置于直流挡，将变压器的原线圈接线柱“0”“4”与电源输出端相连，则副线圈“0”“8”接线柱连接电压表后示数为___________
A. 0 B. C. D.
【答案】(1) C
(2) A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
【解析】【解答】（1）“探究影响感应电流方向的因素”实验时，通过进行上述操作，调换电源正负极，改变了电流进出电流表的方向，的目的是判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系。
故选C。
（2）由题可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此，副线圈两端的电压为0。
故选A。
【分析】（1）根据图像可知两个图像的差别是电源正负极连接不同，电流进出电流表方向不同，据此分析；
（2）变压器只能改变交变电流的电压，如果原线圈连接直流电压，副线圈电压等于零。
19．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，质量、长的导体棒，通过两根长均为0.2m、质量不计的导电细线连在等高的两固定点上，固定点间距也为，细线通过开关可与电动势、内阻未知的直流电源以及滑动变阻器（调节范围足够大）串接成闭合回路，整个装置所在空间存在磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。接通开关，调节滑动变阻器阻值，使得电源输出功率达到最大值，此时导体棒处于静止状态，细线与竖直方向的夹角，不计空气阻力和其它电阻。求：
（1）导体棒中的电流的大小与方向；
（2）直流电源的内阻；
（3）若断开开关，金属棒向下摆动到正下方时两端的电压大小。
【答案】（1）解：导体棒静止时，根据平衡条件有
解得
方向由指向
（2）解：根据输出功率表达式
可得当时，输出功率最大。
根据闭合电路欧姆定律有
得
（3）解：导体棒下摆动到两固定点正下方时，根据机械能守恒有
由动生电动势表达式
得
【知识点】闭合电路的欧姆定律；安培力的计算；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）根据平衡条件求解电流大小；
（2）当时，输出功率最大，结合闭合回路欧姆定律求解；
（3）根据机械能守恒定律求解速度大小，结合动生电动势表达式求解电压大小。
（1）导体棒静止时，根据平衡条件有
解得
方向由指向
（2）根据输出功率表达式
可得当时，输出功率最大。
根据闭合电路欧姆定律有
得
（3）导体棒下摆动到两固定点正下方时，根据机械能守恒有
由动生电动势表达式
得
20．（2025高二上·嘉兴期末）某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻R=25Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）η=80%的电动机，其额定电压U=220V。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将m=44kg的重物以v=2m/s的速率匀速提起。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求：
（1）电动机的机械功率P机及线圈内阻r；
（2）输电线路上损失的电压 U；
（3）电流表的示数IA。
【答案】（1）解：电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率
根据电动机额定电压以及效率有
根据能量守恒有
联立解得，
（2）解：根据降压变压器原副线圈匝数比
根据欧姆定律
所以
（3）解：根据能量守恒有，
所以
【知识点】焦耳定律；电能的输送
【解析】【分析】（1）先根据电动机效率公式结合电动机输入功率与输出功率关系，以及匀速提升重物时P=mgv来求解v，进而求解内阻r；
（2）根据匝数比与电流比关系求出输电电流。最后根据ΔU=IR求出输电线路损失电压；
（3）根据能量守恒定律代入题中数据求解。
（1）电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率
根据电动机额定电压以及效率有
根据能量守恒有
联立解得，
（2）根据降压变压器原副线圈匝数比
根据欧姆定律
所以
（3）根据能量守恒有，
所以
21．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，一个截面积为S、电阻为的线圈，内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场，其磁感应强度的变化率为。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距为、倾角为的足够长光滑导轨，下端连接一个阻值为的定值电阻，在倾斜导轨区域仅有垂直导轨平面的磁感应强度为的匀强磁场。开关S闭合时，质量为，阻值也为的导体棒恰好能在图示位置保持静止。开关S断开后，导体棒在沿导轨下滑的过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨电阻。
（1）开关闭合时导体棒两端电势 （填“>”或“<”）；
（2）求线圈的匝数，并指出匀强磁场的方向；
（3）开关S断开后，求导体棒能达到的最大速度；
（4）若从开关S断开到导体棒达到最大速度的过程中，导体棒产生的焦耳热为，求此过程中通过定值电阻的电荷量。
【答案】（1）根据楞次定律可知，感应电流方向由b经过导体棒流向a，可知
（2）解：根据平衡条件有
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
解得
根据左手定则可知，磁场方向垂直轨道平面向上
（3）解：导体棒下滑达到最大速度时，根据平衡条件有
解得
（4）解：根据等效电路电热分配关系有
根据能量守恒有
根据电量表达式有
解得
【知识点】感应电动势及其产生条件；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据楞次定律判断电势高低；
（2）根据根据平衡条件结合欧姆定律以及法拉第电磁感应定律求解线圈匝数；
（3）导体棒下滑达到最大速度时，根据平衡条件求解最大速度；
（4）根据等效电路电热分配关系求解电热以及电荷量，根据电荷量表达式求解电荷量。
（1）根据楞次定律可知，感应电流方向由b经过导体棒流向a，可知
（2）根据平衡条件有
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
解得
根据左手定则可知，磁场方向垂直轨道平面向上
（3）导体棒下滑达到最大速度时，根据平衡条件有
解得
（4）根据等效电路电热分配关系有
根据能量守恒有
根据电量表达式有
解得
22．（2025高二上·嘉兴期末）如图所示，在平面内有一离子源置于坐标原点，持续不断地沿轴负方向发射速率相同、质量为、电荷量为的正离子。在轴及其下方存在匀强磁场I，磁场方向垂直于平面向内，磁感应强度大小在范围内波动（磁场波动周期远大于离子在磁场中做圆周运动的周期），其中半圆区域内无磁场，点、点的坐标分别为。在第一象限存在垂直于平面向外，磁感应强度大小可调的匀强磁场II，在轴上区间放置一长为的探测板（只有上表面可接收离子）。已知磁场的磁感应强度为时，发射的离子经磁场I偏转后恰好经过点，且方向垂直轴射入磁场II，求：
（1）离子的运动速率；
（2）离子射入磁场II时与轴正方向的夹角范围；
（3）若磁场II的磁感应强度大小为，则探测板能接收到离子区域的长度；
（4）若磁场II的磁感应强度大小在内取不同值，求探测板接收到离子区域的长度与磁感应强度之间的关系。
【答案】（1）解：根据题意可知，离子运动半径为，由牛顿第二定律
解得
（2）解：如图所示，根据几何关系可知，离子必然从OMN为半圆弧的圆心穿过，当磁场的磁感应强度为时，由牛顿第二定律
解得
由几何关系
可知
可得
所以
（3）解：如图所示，当磁场的磁感应强度为时，根据几何关系可知，垂直入射的离子打在探测板最右端，有
（4）解：磁场II的磁感应强度取不同值时，如图，若，则部分离子都打在探测板上，即
如图，若，则所有离子都打在探测板上，即
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据几何知识求解粒子运动的轨道半径，再根据牛顿第二定律求解粒子的速度；
（2）根据几何知识分别求解从粒子源M点和N点发射的粒子经过原点O时与y轴的夹角，即可得到全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角θ的范围；
（3）分别画出粒子打在探测器上最右端的和打在最左端点的粒子运动轨迹，根据几何知识求解打在探测器的长度；
（4）画出粒子运动轨迹，以为界点进行讨论。
（1）根据题意可知，离子运动半径为，由牛顿第二定律
解得
（2）如图所示，根据几何关系可知，离子必然从OMN为半圆弧的圆心穿过，当磁场的磁感应强度为时，由牛顿第二定律
解得
由几何关系
可知
可得
所以
（3）如图所示，当磁场的磁感应强度为时，根据几何关系可知，垂直入射的离子打在探测板最右端，有
（4）磁场II的磁感应强度取不同值时，如图，若，则部分离子都打在探测板上，即
如图，若，则所有离子都打在探测板上，即
1 / 1
