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吉林省八校联考2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
一、单选题
1．关于电场、磁场的理解，下列说法正确的是（　　）
A．电场、磁场都看不见、摸不到，所以都不是真实存在的物质
B．电场线是真实存在的，用以形象表示电场的强弱和方向
C．小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向
D．磁感线和静电场的电场线都是不闭合的
2．下列公式属于应用比值定义物理量的是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中(　　)
A．线圈中将产生adcb方向的感应电流
B．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb
C．线圈中将产生abcd方向的感应电流
D．线圈中无感应电流产生
4．如图所示是一种变压器的铭牌，根据上面标示的信息，以下判断正确的是（　　）
型号：PKT-12-3000 输入参数：220V 50Hz 输出参数：12V 3.0A
A．这是一个升压变压器
B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12V
D．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小
5．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ．如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是
A．棒中的电流变大，θ角变大
B．两悬线等长变短，θ角变小
C．金属棒质量变大，θ角变大
D．磁感应强度变大，θ角变小
6．如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（　　）
A．消耗的功率小
B．电源的效率大
C．电压表示数与电流表示数的比值小
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值大
二、多选题
7．关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）
A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，黑表笔电势低于红表笔
C．丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻，黑表笔电势低于红表笔
D．丙图、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻，丁图中测量值较大
8．伴随着中国电力发展步伐不断加快，全国已经形成了多个跨省的大型区域电网，实现1000kV以上的特高压远距离输电，大量利用风力、太阳能、地热能、海洋能等发电厂并入电网，成为传统发电的有益补充。电网可以调剂不同地区电力供需的平衡，减小了断电的风险，使电力的供应更加安全、可靠，下列说法正确的是（　　）
A．高压输电的目的是提高输电效率
B．变压器工作时可以改变交变电流的频率
C．远距离输电线路上的电感、电容对输电没有影响
D．并入电网的交流电必须与电网中交流电的相位相同
9．如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　）
A．半径之比为 B．速度之比为 C．时间之比为 D．时间之比为
10．如图，虚线a、b、c是某静电场中在同一竖直面内的等势线，一根粗细均匀的光滑绝缘细杆竖直固定在等势线所在的竖直面内，一个质量为m、带正电小球套在杆上（可以自由滑动）。现让小球在A点由静止释放，从A到B加速运动的过程中，机械能不断增加，则下列判断正确的是（　　）

A．等势线a的电势比等势线b的电势高
B．小球在B点的电势能小于在C点的电势能
C．小球机械能变化量的绝对值从A到B大于从A到C
D．若小球沿杆运动能至D点，在D点的速度可能为零
三、实验题
11．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。

（1）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是 。（填正确答案标号）
A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
（2）将电阻箱的阻值调为（），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为 （填“”或“”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 （填“电压”或“电荷量”）。
12．某实验小组测量电源的电动势和内阻时，使用的器材有：电动势约为3V、内阻约为几欧姆的锂锰纽扣电池，量程为500mA、内阻约为1Ω的电流表，量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表，最大阻值为40Ω的滑动变阻器R，阻值为0.5Ω的定值电阻，开关S，导线若干。
(1)为了更准确地测出电源电动势和内阻，实验电路应该选择图a中的 （选填“甲”或“乙”）。
(2)以电压表的读数为纵坐标，以电流表的读数为横坐标，依据测量得到的多组数据，画出 图线，如下图丙所示，则可得出电池的电动势 V，内阻 （结果均保留三位有效数字）
(3)该电池内阻的测量值 真实值。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
四、解答题
13．风能是21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源，风力发电是利用风能的主要方式。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.2T，线圈的匝数为100、面积为0.5m2，若磁体转动的角速度为90rad/s。求：
（1）从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的表达式；
（2）风力发电机产生电动势的有效值。

14．如图所示，整个区域内有竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小B=0.5T，两根间距为L=0.5m、半径为R=2m的光滑四分之一竖直圆弧金属导轨等高平行放置，顶端连接阻值为r=0.4Ω的电阻。长为L、阻值为r1=0.1Ω的金属棒在力F（除重力、安培力以外的力）作用下从导轨顶端ab处以恒定速率v=4m/s下滑，整个过程中金属棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直。求：
(1)金属棒运动到cd处时，金属棒两端的电压U；
(2)金属棒从导轨ab处运动至圆弧的中间位置的过程中，通过电阻r的电荷量q。
15．如图所示，半径为R=0.2m的四分之一圆弧部分有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B=2T，圆弧与水平面相切，水平面CD区域分布有匀强电场电场强度E=2N/C， CD长度L=1.5m， 水平面 DF部分足够长，DF上有n个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，小球质量m0 = 0.2kg， 一带正电物体质量m=0.1kg，带电量q=0.2C从轨道最高点由静止开始下滑。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰， 整个轨道光滑绝缘，物体与小球碰撞过程中不发生电荷转移。重力加速度。求：
（1）物体滑到C点时对轨道的压力FN；
（2）物体第一次与小球碰撞后，物体在CD区域向左滑行的最大距离；
（3）n个小球最终获得的总动能。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C B A C BD AD AC ABC
11． C 电荷量
【详解】（1）[1]电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，电容器将放电，随电量减小，电容器两端电压减小，电流减小，最终放电完成，电流为0，可知相接后小灯泡亮度变化情况可能是迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭。
故选C。
（2）[2]电源电动势一定，将电阻箱的阻值调为，由于
可知，充电初始状态的电流变小，即充电过程中，在0时刻，回路中的电流变小，可知实线是电阻箱阻值为时的结果；
[3]根据电流的定义式有
解得
可知，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。
12．(1)乙
(2) 1.48/1.47/1.49 1.32/1.31/1.33
(3)小于
【详解】（1）[1] 由题中数据可知，电池的内阻与电流表内阻大小相当，远小于电压表内阻，若实验电路采用图a中的甲，电流表的分压会使得路端电压测量值误差很大，若实验电路采用图a中的乙，对于通过电池的电流的测量值，由于电压表分流引起的误差很小，所以为减小测量误差，相对电源来说，应采用电流表外接法，即图a中的乙。
（2）[2]图像的纵截距等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为
[3]图像的斜率的绝对值表示内阻与定值电阻之和，所以
（3）[4]该实验相对于电源来说，电流表采用外接法，因电压表分流会引起电流测量的误差，干路电流真实值
则电流测量值小于真实值，且电流测量值与真实值的差别随U的减小均匀减小，当、外电路短路时，电流测量值等于真实值，即两图像在横轴交于同一点，如图所示，由于电源的图像的纵截距表示电池电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，由图可知，实验得出的该电池电动势测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值。
13．（1）；（2）
【详解】（1）电动势的最大值为
线圈从中性面开始转动，电动势按正弦规律变化，可得
（2）电动势有效值
解得
14．(1)0.8V
(2)
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有
根据
代入数据得
，
（2）根据
联立可得
又
联立可得
15．（1），方向竖直向下；（2）；（3）
【详解】（1）物体从A下滑到C点
解得
根据向心力公式有
解得
由牛顿第三定律知
方向竖直向下。
（2）物体在电场中加速，由C运动到D点，设它在D点的速度为，根据动能定理有
解得
物体与第一个小球发生弹性正碰，动量和动能守恒，则有
解得
即
物体碰后返回电场做匀减速至速度减为零时，向左达到最远距离，根据动能定理
解得
（3）第1个小球碰后以的速度与第2个小球发生弹性正碰，根据动量守恒和动能守恒，碰后它们进行速度交换，故碰后第n-1个小球将速度交换给第n个小球后静止，由于，物体向左速度减为零后，在电场力作用下由静止将向又加速，根据运动对称性，达到D点的速度大小仍为
由于
所以物体追上第1个小球前，第1个小球已处于静止，由（2）问同理可知，物体与第1个小球第2次碰后，它们的速度分别为
因
可得
同理，物体返回仍以与静止的第1个小球发生第3次弹性正碰后，它们的速度分别为
依此类推，物体返回仍以与静止的第1个小球发生第次弹性正碰后，它们的速度分别为
由于始终有v0n解得

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