2024-2025学年安徽省阜阳市临泉县高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A. 红外线是波长比射线短的电磁波
B. 射线的光子能量比较大且其穿透能力比较强
C. 在真空中，频率越高的电磁波，它的波速越大
D. 紫外线的频率比可见光的低，人体长时间照射紫外线可以促进钙的吸收，改善身体健康
2.关于对能量子和热辐射的认识，下列说法正确的是( )
A. 能量子与电磁波的频率成反比
B. 能量子假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
C. 物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较短的电磁波
D. 带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍
3.丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图所示。他将导线沿水平方向放置在小磁针的正上方，通电后发现小磁针的极向纸面里转动。则导线中电流的方向为( )
A. 垂直纸面向外 B. 垂直纸面向里 C. 水平向右 D. 水平向左
4.如图所示，在矩形空间内有水平方向的匀强磁场，矩形的边和边水平，两水平边的距离为；高为的正三角形闭合金属框从磁场上方一定高度处开始下落，然后穿过磁场区域，下落时平面保持竖直且边始终水平。下列说法正确的是( )
A. 在金属框进入磁场的过程中，金属框中一定产生感应电流
B. 在金属框穿出磁场的过程中，金属框中可能不产生感应电流
C. 金属框在磁场中运动时，金属框中可能产生感应电流
D. 在金属框穿过磁场的整个过程中，金属框中都会有感应电流
5.若某手机只播放视频，可以播放约小时，该手机的部分说明书如下表。下列说法正确的是( )
手机类型 智能手机、手机
电池容量
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约天
A. 表示电池所储存的能量
B. 放电时，电池可输出的最大电荷量为
C. 该手机播放视频时的平均电流约为待机状态下的倍
D. 该手机播放视频时单位时间输出的平均电荷量约为待机状态下的倍
6.如图甲所示的电路中，定值电阻，电源电动势、内阻。如图乙所示，曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是( )
A. 开关断开时，电源的效率为
B. 开关闭合后，电源的总功率会变大
C. 开关闭合后，灯泡变亮
D. 开关断开时，灯泡消耗的功率为
7.如图所示，纸面内有两根足够长的相互垂直且彼此绝缘的长直导线、，通有大小分别为、的电流，电流方向如图所示。若距离导线、分别为、处的点的磁感应强度大小为，点与点关于原点对称。已知一根无限长直导线通过电流时，在距离导线处所产生的磁感应强度大小为，当把向上平移至位置时，则点的磁感应强度应为( )
A. ，方向垂直于纸面向里 B. ，方向垂直于纸面向外
C. ，方向垂直于纸面向外 D. ，方向垂直于纸面向里
8.詹姆斯麦克斯韦最先预言了电磁波的存在，下列有关电磁波的认识，正确的是( )
A. 紫外线灯消毒利用的不是电磁波 B. 微波炉加热食物利用的是电磁波
C. 红光可以用来加热理疗 D. 冬天可以利用电磁波中的射线取暖
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向自上向下看为顺时针高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是( )
A. 小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场
B. 小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场
C. 当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方
D. 当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方
10.真空中有两个固定的带正电的点电荷，所带电荷量不相等，一个带正电的试探电荷置于两者连线上的点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过点作两正点电荷连线的垂线，以点为圆心的圆与两正点电荷的连线和垂线分别交于、和、，如图所示。以下说法正确的是( )
A. 点电势等于点电势
B. 点电势高于点电势
C. 该试探电荷在点的电势能大于其在点的电势能
D. 该试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能
三、实验题：本大题共2小题，共19分。
11.某实验小组在实验室中，分别用如图甲、乙所示的两套实验装置探究感应电流产生的条件。下列操作中不会产生感应电流的是_______。
A.图甲中，使条形磁体匀速穿过线圈
B.图甲中，使条形磁体在线圈中保持不动
C.图乙中，使导体棒水平向右运动
D.图乙中，使导体棒顺着磁感线方向运动
某同学采用图丙所示装置来研究电磁感应现象，请回答下列问题：以下横线处均选填“会”或“不会”
开关闭合与断开瞬间，电流表的指针______偏转；
开关断开后，将线圈加速插入线圈，电流表的指针______偏转；
开关闭合后，匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针______偏转。
12.某实验小组用如图甲所示的电路测量电流表内阻、电源电动势及内阻。
实验器材如下：待测电源内阻为，待测电流表内阻为，电压表量程为，内阻很大，电阻箱阻值范围为，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。操作如下：
将接到，闭合，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置，记录此时的电压表示数为，然后断开；
保持电阻箱示数不变，将接，闭合，记录此时电压表的示数如图丙所示，电流表的示数为，然后断开。
则图乙所示的电阻箱的示数为__________，图丙所示的电压表的示数为__________。由此可算出电流表的内阻__________。
在完成上述操作后，继续以下操作：将接到，闭合，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数和对应的电压表示数，由测得的数据绘出了如图丁所示的图线。根据实验原理得到和的函数关系式为__________；由函数关系式和图丁可得电源电动势__________，内阻__________。计算结果均保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图所示，将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上，在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。
若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到，方向不变，则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少？
若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，线圈乙绕水平轴转动角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？
14.某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图丙、丁所示，当重物匀速上升时，重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为，不计一切摩擦及电表内阻的影响，取。求：
该电源的电动势与内阻；
该电动机在图乙所示时间内的效率；
该电动机的内阻保留位有效数字。
15.如图甲所示，真空室中电极发出的电子初速度不计经电压为的加速电场加速后，沿两水平金属板、间的中心线射入两极板间，最后打在荧光屏上。、极板间加一交变电压，电压随时间变化的图像如图乙所示，已知，未知。电子的质量为、电荷量为，、极板长均为，两极板间的距离为，荧光屏距到、极板右端的距离均为，且所有电子都能从、极板右端射出。若偏转电场的周期等于电子通过、极板时间的倍，某时刻发出的电子最终打到荧光屏上的点。
求该电子在偏转电场中减速运动的时间。
求该电子打在荧光屏上点时的动能。
若偏转电场的周期等于电子通过、极板的时间，求打到荧光屏上的电子到点的最大距离。
参考答案
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11.
会 不会 会
12.
13.线圈甲正好与磁场区域重合，有效面积
磁感应强度大小 时穿过线圈的磁通量甲
磁感应强度大小 时穿过线圈的磁通量甲
则穿过甲线圈的磁通量的变化量的大小甲
由于线圈乙的面积大于磁场面积，磁感线穿过线圈甲、乙的有效面积相同，故穿过线圈乙的磁通量的变化量与穿过线圈甲的磁通量变化量相同，则有
线圈乙绕轴转动角时，线圈乙垂直于的边在垂直磁场方向的投影乙甲
则有甲
可知
14.由图可知，当电压为时，电流为，当电压为时，电流为，
则由闭合电路欧姆定律可知：；；
解得：，。
由图乙可知，重物上升的速度；
电动机的输出功率；
电动机的效率。
根据功能关系可知：，且，，，解得：。
答：该电源电动势为，内阻为；
该电动机在图乙所示时间内的效率为；
该电动机的内阻为。
15.电子经过加速电场过程，根据动能定理可得
解得
电子通过、极板的时间为
电子离开偏转电场后，运动时间为
若偏转电场的周期 等于电子通过、极板时间 的倍，则电子在偏转电场的运动时间为 ，电子要到达点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速过程，并且加速度大小相等，离开偏转电场后做匀速直线运动，最终到达点；整个过程向下的位移和向上的位移大小相等；对于在 内射入的电子，设向上加速时间为 ，则向上减速运动的时间也为 ，加速度大小为 ，则在竖直方向上有
要到达点时，应满足
联立解得
竖直方向，电子速度从零反向加速位移为
其中
偏转电场中，电场力做功为
根据动能定理可得，电子达到点动能为
若偏转电场的周期等于电子通过、极板的时间，即 ；所有电子在偏转电场中运动过程，在竖直方向有半个周期时间内的加速度方向竖直向上，有半个周期时间内的加速度方向竖直向下，可知经过一个周期，电子的竖直分速度刚好为；则 、 、 时刻进入的电子向上偏转量最大同理， 、 时刻进入的电子向下偏转量最大；打到荧光屏上的电子到点的最大距离为
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