辽宁省沈阳五校协作体2025-2026学年上学期高三1月期末物理试卷（含解析）

高二年级物理试卷
时间：75分钟
分数：100分
试卷说明：试卷共两部分：
第一部分：选择题型（1-10题46分）
第二部分：非选择题型（11-15题54分）
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，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．关于物理学史，下列说法不正确的是（
A．密立根最早测定了元电荷的数值
B．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热与电的联系
C．库仑利用扭秤实验，总结得到了库仑定律
D．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
2．如图所示，一细条形磁铁系于棉线下端形成单摆，摆的正下方固定一水平放置的环形导线。将磁铁从图示位置由静止释放，来回摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁向下摆动时，导线中电流方向与图示方向相同
B．磁铁向上摆动时，导线有收缩趋势
C．导线中电流方向始终不变
D．忽略空气阻力，磁铁摆动的幅度将不变
3．电泳技术原理可简化为如图所示，金属底盘和金属棒分别接电源正、负极，图中虚线为等势面，a、b、c是电场中的三点，下列说法正确的是（
A．a点的电场强度比b点的大
B．a点的电势比c点的低
C．正电荷从b点移到c点，电场力对其做负功
D．负电荷在a点的电势能比其在b点的小
4．日常家庭用电的电压为220V，发电厂输出电压为380V，同时为了减少电能传输中的损耗，通常要用变压器改变电压。如图为用户端的电路结构，其中变压器可视为理想变压器。其原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈上电压的瞬时值，副线圈接家用电器，热水器和抽油烟机，开关S闭合时，电流表示数是0.6A，开关S断开时，电流表示数是0.5A下列说法正确的是（ ）
A．S闭合时，抽油烟机消耗的功率是22W
B．原线圈两端电压的最大值是1760V
C．S闭合时，热水器消耗的功率减小
D．S闭合时，热水器消耗的功率是880W
5．半导体中参与导电的电流载体称为载流子．N型半导体的载流子是带负电的电子，P型半导体的载流子是带正电的“空穴”，如图所示，一块厚度为d、宽度为L的长方形半导体样品，置于方向如图所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当半导体样品中通以向右的电流强度为I的恒定电流时，样品上、下底面出现恒定电势差U，且上表面带正电、下表面带负电．设半导体样品中每个载流子带电荷量为q，半导体样品中载流子的密度（单位体积内载流子的个数）用n表示（已知电流，其中v为载流子定向移动的速度，S为导体横截面积），则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n大小的表达式正确的是（ ）
A. 是型半导体，
B. 是型半导体，
C. 是型半导体，
D. 是型半导体，
6. 如图所示，电源电动势为、内阻为，、、为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表均可视为理想电表。开关闭合时，一带电油滴恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器的滑片向端移动，则下列说法正确的是（ ）
A. 油滴向下运动
B. 电压表示数变大，电压表和电流表的示数变小
C. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
D. 电源的输出功率逐渐减小，电源的效率逐渐减小
7. 交流发电机的示意图如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间变化的规律为。已知整个回路的总电阻为，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机转子的转速为
B. 发电机产生电动势的有效值为
C. 发电机转子转动一圈克服安培力做的功为
D. 发电机转子每转动半圈，通过回路中某截面的电荷量不超过
8. “神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是 （ ）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C．电磁波可以在真空中传播
D．电磁波的速度等于光速
9. 如图所示，宽度为的虚线范围内存在竖直向下的匀强电场，电场方向平行于边界，某种正离子从点以初速度垂直于左边界射入，离开右边界上点时偏转角度为。在以上区域范围内，若只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子以相同的初速度从相同位置射入该区域，出射点仍为点，偏转角度为。不计离子的重力，则以下说法正确的是（ ）
A．离开电场时的速度大小为
B．在电场中运动时间比在磁场中运动时间短
C．在电场中运动的侧移量为
D．
10. 如图所示，间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，垂直于导轨的虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为；左侧有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为的金属棒、分别在两侧垂直导轨放置，两金属棒接入电路的电阻均为，给金属棒一水平向左、大小为的初速度。两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则金属棒从开始到速度最大的过程中，金属棒（ ）
A．受到的安培力水平向左
B．运动的最大加速度为
C．运动的最大速度为
D．产生的焦耳热为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）某兴趣小组设计如图甲所示的实验电路图探究热敏电阻的阻值（常温时约为几十千欧）随温度变化的关系。
（1）图甲中电源电动势，内阻不计，定值电阻，毫安表和量程均合适，则下列两种规格的滑动变阻器，应选______（填“A”或“B”）更为合理；
A．滑动变阻器（阻值范围0~2000Ω，允许的最大电流1A）
B．滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2A）
（2）经过测量不同温度下热敏电阻的阻值，得到其阻值与温度的关系如图乙所示。若在某次测量中，毫安表的示数为2.40mA，的示数为1.80mA，两电表均可视为理想电表，则此时温控室内的温度为______。
（3）兴趣小组又利用该热敏电阻设计了如图丙所示的温度控制电路，R为电阻箱，控制系统可视为阻值为48kΩ的定值电阻，电源的电动势（内阻不计）。当通过控制系统的电流大于0.2mA时，加热系统将开启；当通过控制系统的电流小于0.2mA时，加热系统将关闭。若要使得温度低于15时，加热系统立即启动，应将R调为______Ω；若将R适当调小，则加热系统的开启温度将______（填“高于”或“低于”）15。
12.（8分）某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：
一个电阻箱（最大阻值），一个量程为“”内阻是的电流表，一个阻值为的定值电阻，一个开关和若干导线
（1）同学们利用欧姆表来核实电流表及定值电阻的阻值，已知它们的阻值都是准确的，当欧姆表两表笔与电阻相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的，当欧姆表两表笔与电流表相连时，欧姆表指针将偏转到满刻度的_____（用分数表示）；
（2）由于电流表的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻将该电流表进行改装，改装后的量程为_____A；
（3）设计的测量电路如下图所示。若实验中记录电阻箱的阻值和电流表的示数，并计算出，得到多组数据后描点作出图线如图所示，则该电源的电动势_____V，内阻_____Ω。（结果保留两位有效数字）
13.（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，，，求：
（1）棒受到的摩擦力；
（2）若只把匀强磁场的方向改为竖直向上，大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒开始运动的加速度大小。
14.（12分）如图所示为一“匚”字型金属框架截面图，上下为两水平且足够长平行金属板，
通过左侧长度为的金属板连接．空间中有垂直纸面向里场强大小的匀强
磁场，金属框架在外力的作用下以速度水平向左做匀速直线运动．框架内处
有一质量为、带正电的小球．若以某一速度水平向右飞出时，则沿图中
虚线做直线运动．重力加速度取．求：
（1）小球沿图中虚线做直线运动速度大小。
（2）若小球在点以初速度与水平方向成斜向下射入，求小球开始运动
到最低点的竖直距离。
15.（16分）永磁同步电机和感应异步电机是新能源汽车核心部件之一，两类电机相同点是在其定子（固定在电机外围不动的线圈）中通入三相交流电，从而产生旋转的磁场。不同点是永磁同步电机内部转子为永磁体，旋转的磁场带动转子运动，转子转速与磁场相同；而感应异步电机内部转子为线圈，依靠旋转磁场在其中产生感应电流，本质为电磁驱动。
（1）如图1，为电机中三相交流线圈缠绕方式示意图，已知定子上有三组空间互差120°的线圈，通入相同频率，峰值电动势为，其中一线圈通入的交流电，另外两个线圈通入相位依次落后120°的正弦式交流电。写出通入的另外两组线圈交流电的瞬时感应电动势的表达式。
（2）感应异步电机原理可简化为图3（两磁体间空隙忽略不计），线圈匝数为，总质量为，总电阻为，长宽均为，所处位置的磁感应强度大小为，匝线圈所受的整体阻力可以等效作用在ab和cd两条边上，每条边阻力的大小随速度变化的关系式为；定子产生的旋转磁场可类比如图所示的磁体旋转，当磁体顺时针旋转的转速为时，待线圈转速稳定，求稳定时线圈的转速
（3）第（2）问条件不变，已知稳定时线圈的转速，若此时磁体突然停止转动，求线圈继续在磁场中转过的路程。
高二年级物理试卷 答案
考试时间：75分钟
考试分数：100分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D D C D CD BCD BC
1.B
【详解】A. 密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值，故A正确，不符合题意；
B. 欧姆发现了欧姆定律，揭示了电流、电压和电阻的关系，而非热与电的联系。热与电的联系由焦耳定律（电流的热效应）揭示，故B错误，符合题意；
C. 库仑通过扭秤实验定量研究电荷间作用力，总结出库仑定律，故C正确，不符合题意；
D. 奥斯特实验首次发现电流的磁效应，证明电与磁存在联系，故D正确，不符合题意。
本题选择错误选项，故选B。
2.A
【详解】A. 磁铁向下摆动时，导线环中的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场应阻碍其磁通量的增加，方向应向上，结合右手定则可知，导线中的电流方向与图示电流方向相同，A正确；
B. 磁铁上摆时，穿过环形导线的磁通量减小，根据楞次定律可知，导线环有扩张的趋势，B错误；
C. 磁铁摆动过程中，环形导线中的磁通量有时增大，有时减小，根据楞次定律可知，导线中的电流随磁通量的增减而变化，C错误；
D. 磁铁摆动过程中机械能转化为焦耳热，因此摆动幅度逐渐变小，D错误。
故选C。
3.D
【详解】A. 电场线密的地方等势线也密，所以等势线的疏密可以反映电场强度的大小，由图可知，点等势线密，所以点的电场强度比点的小，故A错误；
B. 根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知点的电势比点的高，故B错误；
C. 点电势高于点电势，正电荷从点移到点，电势能减小，则电场力对其做正功，故C错误；
D. 由于点的电势比点的高，所以负电荷在点的电势能比其在点的小，故D正确。
故选D。
4.D
【详解】B. 由变压器原、副线圈上电压比等于匝数比可知，原线圈两端电压有效值为1760V，最大值为，故B错误。
CD. 开关S断开时，热水器中电流等于副线圈中电流
此时功率
S闭合时，热水器两端电压不变，又因热水器阻值恒定，由可知，热水器功率不变，故C错误，D正确。
A．S闭合前后，原线圈中电流增加0.1A，副线圈中电流增加0.8A，副线圈电压不变，故输出功率增加，即抽油烟机消耗的功率为176W，A错误。
故选D。
5．D
【详解】因为上表面带正电、下表面带负电，电流的方向向右，根据左手定则可判断，是正电荷向右移动，故是是P型半导体；
根据
可得
根据，得
选项D正确。
6．C
【详解】A．滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效并联的电容器的电压增大，根据可知，板间场强增大，油滴受到的电场力增大，故油滴将向上运动，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效并联的电压表、示数均变大，与滑动变阻器等效串联的电流表A的示数变小，故B错误；
C．设电压表示数为，由电路图可知
则电压表示数变化量大小等于示数变化量大小，所以电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值的绝对值等于不变，故C正确；
D．滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，由于
与电源内阻越来越远离，故电源的输出功率减小；而电源效率为
外电阻增大，电源的效率逐渐增大，故D错误。
故选BC。
7．D
【详解】A．根据电动势随时间变化的规律有
解得
故A错误；
B．发电机产生电动势的有效值
故B错误；
C．发电机转子转动一圈克服安培力做的功
故C错误；
D．线圈转动的感应电动势的平均值
感应电流的平均值
根据电流的定义式有
解得
发电机转子每转动半圈，穿过线圈磁通量的变化量的最大值
通过回路中某截面电荷量的最大值
根据正弦式交流电的规律有
，
解得通过回路中某截面电荷量的最大值
故D正确。
故选D。
8.CD
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；
B．稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播，故C错误；
D．电磁波的速度等于光速，故D正确。
故选D。
9.BCD
【详解】A.粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，粒子离开电场时的速度大小为，故A错误；
C.粒子在电场中做类平抛运动，可知粒子离开电场时速度方向的反向延长线过程水平位移的中点，则有
解得粒子在电场中运动的侧移量为，故C正确；
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于洛伦兹力存在水平向左的分量，所以粒子在水平方向做减速运动，而粒子在电场中水平方向做匀速直线运动，所以粒子在电场中运动时间比在磁场中运动时间短，故B正确；
D.在图中作出粒子在磁场中做匀速圆周运动的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运离开磁场的速度反向延长线与水平位移交于D点，根据几何关系可得
可知D点位于水平位移中点的右侧，则有，故D正确。
故选BCD。
10．BC
【详解】A．根据右手定则可知，回路中电流沿顺时针方向，根据左手定则，金属棒受到的安培力水平向右，A项错误；
B．开始时，回路中电流
金属棒受到的安培力最大，最大加速度，B项正确；
C．当金属棒达到最大速度时，两金属棒做匀速直线运动，回路中磁通量的变化为零，
则
根据动量定理，
根据可知
解得，，C项正确；
D．金属棒中产生的焦耳热，D项错误。
故选BC。
11．（1）
(2)20
（3） 高于
【详解】（1）若滑动变阻器选用B，则干路的电流约为
没有超过滑动变阻器的额定电流，所以，为了便于调节，应选用阻值范围较小的B；
（2）定值电阻两端的电压为
由图可知，定值电阻与热敏电阻并联，则电压相等，即
联立，解得
由图乙可知，此时温控室内的温度为。
（3）[1]由图乙可知，当温度为时，热敏电阻的阻值为
控制系统可视为阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
其中
代入数据，解得
[2]若将调小，要想维持控制系统两端的电压不变，则应变小，温度升高，故加热系统的开启温度高于。
12. 0.6 6.0 2.7
【详解】（1）[1]电流表内阻是，定值电阻阻值为，当欧姆表两表笔与电阻相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的，则
当欧姆表两表笔与电流表相连时
又
解得
（2）[2]将定值电阻与电流表并联进行改装，改装后的量程为
（3）[3][4]根据电路可知，电流表读数为时，总电流为，则
即
由图像可知
解得
13.（1） ，方向沿斜面向下
（2）
【详解】（1）回路中的电流 （1分）
安培力 （1分）
导体棒受力如图
根据平衡条件可知 （1分）
解得 （1分）
方向沿斜面向下（1分）；
（2）对导体棒受力分析如图
沿导轨方向由牛顿第二定律有 （1分）
垂直于导轨方向 （1分）
其中 （1分）
解得 （2分）
14.（1）；（2）
【详解】解：（1）框架向左运动，产生感应电动势：（1分）
板间场强：（1分）
小球做匀速直线运动，受力平衡：（1分）
可解得：（1分）
（2）法一：将分解为， （2分）
对水平方向动量定理： （2分）
能量守恒： （2分）
解得： （2分）
法二：配速法：将分解出，使得其洛伦兹力，电场力，重力，三者平衡：
（2分）
（1分） 另一分量 （1分）
所以，小球两个分运动分别是：以速度为4做匀速直线和以速度为3做匀速圆周运动
只有圆周运动有竖直方向的位移，则：
（2分） （2分）
15.（1） （1分） （1分）
（2） 磁体转动角速度 线圈稳定角速度
回路感应电动势 （2分）
回路电流 （1分）
平衡时： （2分）
其中 （1分）
解得： （2分）
（3） 磁体停下后，线圈切割产生平均感应电动势：
（1分）
动量定理：
（2分）
其中 （1分 ） 解得： （2分）