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2023-2024学年四川省泸州市 期末考试

共100分,时间为75分钟。

考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试题卷上无效。考试结束后，将答题卡交回，试题卷自留。

预祝各位考生考试顺利！

第一部分选择题（共43分）

注意事项∶

每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标黑。如需改动，请用橡皮檫干净后，再选涂其它答案标号。

一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．物理学家安培在电磁作用方面的研究成就卓著，他被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”，电流的国际单位安培即以其姓氏命名。下列选项中，不属于安培科学成就的是（　　）

A．发现了通电导线在磁场中受到力的作用

B．发现了磁生电现象并总结了感应电流产生的条件

C．总结了电流产生磁场的磁感线方向和电流方向之间的关系

D．提出了“磁体的分子内部存在一种环形电流”的假说

2．如图所示，探究电解质溶液导电性实验时，电解液的横截面积为，若每秒内有的正离子和的负离子沿相反方向通过此横截面，则此时电解质溶液中电流强度为（　　）

A．0 B． C． D．

3．在如图所示的电路中，开关闭合，断开，电源电动势为内电阻为均为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表。在开关从断开到闭合时，以下分析正确的是（　　）

A．电压表示数增大 B．电流表示数增大

C．消耗的电功率增大 D．消耗的电功率增大

4．某遥控竟速“赛车”以的速度在水平路面上匀速行驶，受到的恒定阻力，此时“赛车”电机两端的电压为，通过电机的电流为。则该电机的内阻为（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，有一N匝圆形线圈绕直径OO′在竖直平面内匀速转动，OO′右侧空间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知圆形线圈面积为S、电阻不计。若线圈转动的周期为T，外接一个二极管，则二极管的耐压值至少应为（   ）

A． B． C． D．

6．用某热敏电阻作为传感器制作的自动报警器原理如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路，热敏电阻的阻值随温度升高而减小。在某次调试时，报警器达到报警温度后，无论如何调节滑动变阻器的滑片都不能使小灯泡发光。排除了其他因素后，造成这一现象的原因可能是下列选项中的（　　）

A．控制电路中电源的内阻太小

B．工作电路中电源的内阻太小

C．继电器中的线圈匝数太少

D．继电器中弹簧劲度系数太小

7．如图所示，两相互垂直的光滑金属导轨固定在水平桌面上，空间分布着竖直向下大小为的匀强磁场。为金属导轨上的两点，且。时，一足够长金属杆从所在直线处沿的角平分线向右运动的同时，磁场的磁感应强度大小也随时间发生变化。金属杆与导轨接触良好，要使金属杆在无外力作用下仍能保持匀速运动，磁感应强度与时间的关系式为（　　）

A． B． C． D．

二、多项选择题∶本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8．下列对于图中的叙述，正确的是（　　）

A．图甲中，变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了利用涡流的热效应

B．图乙中，用实验证实电磁波的存在的科学家是赫兹

C．图丙中，食堂用的消毒灯主要利用的是X射线进行消毒

D．图丁中，器血中的硫酸铜溶液通电后旋转起来，因为通电液体受到磁场力的作用

9．一个理想的自耦变压器左端接交变电源，其电压瞬时值为，右端接入如图所示电路，为定值电阻，两个电表均为理想交流电表，其中电压表示数为，电流表示数为，不计导线的电阻。则下列判断正确的是（　　）

A．定值电阻的大小为

B．定值电阻的大小为

C．当自耦变压器的可动端顺时针转动一小段后，定值电阻消耗的功率减小

D．当自耦变压器的可动端顺时针转动一小段后，定值电阻消耗的功率增大

10．洛伦兹力演示仪其结构如图甲所示，如图乙所示的励磁线圈是一对彼此平行的圆形线圈，串联两线圈接通电流后，在两线圈共同作用下能在其中部空问产生匀强磁场。电子枪发射出的电子在玻璃泡内运动时，可以观察到电子运动的径迹。已知两励磁线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小与串联接入的电流大小成正比。若电子枪垂直磁场方向向右发射电子，恰好形成如图丙所示的圆形径迹。则下列说法中正确的是（　　）

A．丙图中流过励磁线圈的电流方向是逆时针方向

B．丙图中流过励磁线图的电流方向是顺时针方向

C．仅把励磁线图中的电流增大为原来的4倍，则粒子半径将变为原来的0.5倍

D．仅把励磁线图中的电流增大为原来的2倍，则粒子半径将变为原来的0.5倍

第二部分非选择题（共57分）

注意事项∶

必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。

三、非选择题∶本题共5小题，共57分。

11．某学习小组做探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。

（1）关于变压器的认识，下列说法正确的是      。

A.变压器正常工作时原、副线圈中电流的频率不同

B.变压器的铁芯起到的作用是导磁

C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源

（2）如图，该小组同学将原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，缓缓移动铁芯横条直至使铁芯完全闭合，观察发现，小灯泡      （选填“由亮变暗”、“由暗变亮”、“亮度不变”）。

（3）该小组同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图所示（周期未发生变化），在保证安全的前提下，该同学在时间内可能进行了下面哪个操作      。（选填选项前的字母）

A.减少了原线图的匝数

B.减少了副线圈的匝数

C.增加了交流电源的频率

12．在练习使用多用电表欧姆挡测电阻的实验中，请完成以下问题∶

（1）关于使用多用电表的欧娒挡测量电阻时，若      。

A．双手同时捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

B．每次换电阻倍率挡时，都需重新进行电阻调零

C．选择“”倍率测量时发现指针位于30与40正中间，则测量值小于

（2）该小组用多用电表测量二极管的反向电阻。有同学进行了以下操作∶

①检查多用电表的指计是否指向左侧零位置，若不在，调为零位置。

②将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的挡位处。

③将两表笔短接，进行电阻调零。

④测反向电阻时，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，读出多用电表示数。

⑤为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘左侧，否则，在可能的条件下，应重新选择挡位，并正确测量。

⑥测量完成后，将选择开关旋转到“OFF”挡位置。

其中，有错误的步骤是      

（3）如图所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图，电源电动势为，表头电流满偏值为，滑动变阻器的调节范围足够大。在欧姆表电阻调零以后，在两表笔之间接上一个待测电阻，若指针恰好指在表盘正中央，则此时待测电阻的功率      

（4）当多用电表选择欧姆挡位时，用调整好的欧姆表测电阻时读数为，此时通过表头的电流为，表针相对于表盘左侧零位置转过的角度为，若电流表指针偏角与电流成正比。则下列图中可能正确描述与间的关系图像的是      （选填图像下的字母）。

A.  B.  C.  D.

13．如图所示，与水平面夹角成的金属导轨间的距离，沿导轨平面向下有大小的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒连在电路中的电阻，金属导轨电阻不计，取重力加速度，。求∶

（1）电路中的电流大小；

（2）导体棒的质量。

14．如图，在三维立体空间内有一个长、宽的长方体区域，长方体对角平面左侧有竖直向上的匀强磁场，大小，右侧有竖直向下的匀强磁场，大小；一比荷的带负电粒子从轴上的点以初速度，沿轴正方向射入匀强磁场中，不计粒子重力，，求∶

（1）粒子在磁场中的运动半径大小；

（2）粒子离开磁场的点距边的距离的大小；

（3）粒子在磁场和磁场中运动的时间之比。

15．如图所示，为两根水平固定的足够长光滑平行金属导轨，导轨间距，导轨间连接一个调节范围为的滑动变阻器，金属导轨的电阻忽略不计，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场。导轨右端通过导线（导线电阻不计）连接电阻的匝金属线圈，线圈匝数匝，线圈的面积，线圈内存在竖直向下的磁感应强度大小均匀变化的匀强磁场，其变化率。现将一根电阻的导体棒垂直横放在导轨上，且与导轨良好接触，导体棒在外力作用下始终保持静止。

（1）滑动变阻器滑片调到阻值最大位置处，闭合开关，求此时对导体棒施加的外力大小；

（2）断开开关，同时撤去限制导体棒的外力，经过一段时间后导体棒最终匀速运动，求导体棒运动的最大速度；

（3）请通过计算证明∶闭合开关后，当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器和导体棒消耗的功率之和达到最大值，并求出这个最大值。

2023-2024学年四川省泸州市高二上学期期末考试 物理答案

1．B

【解析】A．安培发现了通电导线在磁场中受到力的作用，故A正确；

B．法拉第发现了磁生电现象并总结了感应电流产生的条件，故B错误；

C．右手螺旋定则，也叫安培定则，是安培总结了电流产生磁场的磁感线方向和电流方向之间的关系，故C正确；

D．安培提出了“磁体的分子内部存在一种环形电流”的假说，故D正确。

此题选不属于安培科学成就的，故选B。

2．D

【解析】电解液中电流是由正负离子同时向相反方向定向移动形成的，通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，根据电流强度的定义式可知

故选D。

3．C

【解析】A．开关断开时，电路结构是串联接入电路，而开关闭合时，电路结构变成了与并联，再与串联接入电路。由于并联一个R，相当于外电阻的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律

可知，干路电流I增大，又因为

可知，路端电压U减小，故A错误；

B．因为两端的电压

增大，故两端的电压

减小，则电流表示数

减小，故B错误；

C．消耗的电功率

可知，增大，故C正确；

D．消耗的电功率

可知，减小，故D错误。

故选C。

4．A

【解析】电动机的电功率为

输出功率为

电动机内阻消耗的功率为

得到该电机的内阻为

故选A。

5．B

【解析】由图可知，线圈只有一半在磁场中，故产生的电动势的最大值为

已知，则解得

则二极管的耐压值至少应为。

故选B。

6．C

【解析】A．小灯泡发光的条件是控制电路中的电流大于等于临界值，若控制电路中电源的内阻过小，则电路中的电流更大，更容易升高到临界值，故A错误；

B．工作电路中的电源不影响控制电路的电流，即与工作电路无关，故B错误；

C．继电器中线圈匝数过少，电磁铁磁性较弱，电磁铁在到达临界条件的电流时，引力无法将衔铁吸引下来，故C正确；

D．继电器中弹簧劲度系数太小时，电磁铁更容易将衔铁吸引下来，更容易使小灯泡发光，故D错误。

故选C。

7．D

【解析】金属杆在无外力作用下仍能保持匀速运动，则电路中的电流为0，即电动势为0，则没有磁通量的变化，则有

代入数据

解得

故选D。

8．BD

【解析】A．当变压器中的电流变化时，在其铁芯将产生涡流，使用相互绝缘的硅钢片叠合做成的铁芯可以尽可能减小涡流，故A错误；

B．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在，用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹，故B正确；

C．食堂用的消毒灯主要利用的是紫外线进行消毒，故C错误；

D．器血中的硫酸铜溶液通电后两个电极间形成电流，导电液体在磁场中受到安培力的作用旋转起来，故D正确。

故选BD。

9．AC

【解析】AB．根据理想变压器的原理

电流表示数为，所以

根据欧姆定律可知

所以

故A正确，B错误；

CD．当自耦变压器的可动端顺时针转动一小段后，n₂减小，由于

可知，U₂减小，所以

也减小，故C正确，D错误。

故选AC。

10．AD

【解析】AB．电子枪垂直磁场方向向右发射电子，由左手定则可知磁场垂直纸面向外，再由安培定则可知励磁线图的电流方向是逆时针方向，故B错误，A正确；

C．两励磁线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小与串联接入的电流大小成正比，则仅把励磁线图中的电流增大为原来的4倍，磁感应强度变为原来的4倍，由可知粒子半径将变为原来的0.25倍，故C错误；

D．仅把励磁线图中的电流增大为原来的2倍，磁感应强度变为原来的2倍，由可知粒子半径将变为原来的0.5倍，故D正确。

故选AD。

11．     B     由暗变亮     A

【解析】（1）[1]A.变压器正常工作时原、副线圈中电流的频率相同，选项A错误；

B.变压器的铁芯起到的作用是导磁，选项B正确；

C.为了人身安全，实验中只能使用低压交流电源，选项C错误；

故选B。

（2）[2]该小组同学将原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，缓缓移动铁芯横条直至使铁芯完全闭合，则穿过副线圈的磁通量损失越来越小，则次级感应电动势会越来越大，则观察发现，小灯泡由暗变亮。

（3）[3]由图可知，次级电压最大值变大，根据

可知可能是次级匝数变大，也可能是初级匝数减小了，但是交流电源的频率没变。

故选A。

12．     BC##CB     ④⑤##⑤④          C

【解析】（1）[1]

A．双手同时捏住两表笔金属杆，相当于将人的电阻与待测电阻并联，则测量值将偏小，故A错误；

B．每次换电阻倍率挡时，都需重新进行电阻调零，故B正确；

C．选择“”倍率测量时发现指针位于30与40正中间，则测量值小于，故C正确。

故选BC。

（2）[2]其中有错误的步骤是④⑤；测反向电阻时，应黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极；为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘中央区域，否则，在可能的条件下，应重新选择挡位，并正确测量。

（3）[3]在欧姆表电阻调零时，有

在两表笔之间接上一个待测电阻，若指针恰好指在表盘正中央，则有

联立可得

则此时待测电阻的功率为

（4）[4]当多用电表选择欧姆挡位时，先进行欧姆调零，则有

用调整好的欧姆表测电阻时读数为，此时通过表头的电流为，则有

又

联立可得

故选C。

13．（1）1A；（2）0.05kg

【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律

（2）对导棒进行受力分析，沿斜面方向有

垂直斜面方向有

最大静摩擦力等于滑动摩擦力

解得

14．（1）3m；（2）2m；（3）

【解析】（1）粒子在磁场中运动时

解得运动半径大小

（2）由几何关系可知，bc=5m，则由图可知，粒子离开磁场的点距边的距离的大小

（3）粒子在磁场中运动圆弧所对的圆心角为

周期

则

粒子在磁场中运动的轨道半径

则粒子从N点射出磁场，由几何关系可知，粒子在磁场B₂中运动圆弧所对的圆心角为

周期

则

总时间为

15．（1）0.4N；（2）40m/s；（3）3Ω

【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律，对右侧的线圈分析

根据闭合电路欧姆定律

其中

解得电流

根据串并联规律，导体棒中的电流为

则导体棒受到的安培力为

由于始终处于静止状态，则外力的大小

（2）导体棒最终匀速运动，则电路中的电流为0，则切割产生的电动势和感应电动势等大反向，即

解得

（3）整个电路结构可以等效为，R与RP并联接在电动势E=12V，内阻r=2Ω的电源两端，所以，输出功率为

当

时，输出功率最大，即