精品解析：江苏省盐城市东台市第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

2023~2024学年度第二学期期中考试 高二物理试题（选修） （考试时间75分钟，总分100分） 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列符合物理学史实的是（　　） A. 楞次发现了电磁感应现象，梦圆磁生电 B. 法拉第通过大量的实验，得到了判定感应电流方向的方法 C. 麦克斯韦电磁理论的两个基本假设之一是“变化的磁场能够在周围空间产生变化的电场” D. 赫兹用实验证明了电磁波的存在 【答案】D 【解析】 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，A错误； B．楞次通过大量的实验，得到了判定感应电流方向的方法，B错误； C．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设之一是“变化的磁场能够在周围空间产生电场”，C错误； D．电磁波的存在由赫兹证明，D正确。 故选D。 2. 关于分子动理论，下列说法正确的是（  ） A. 图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距关系，在间距减小到的过程中，分子势能逐渐增大 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故A正确； B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线不表示炭粒做布朗运动的实际轨迹，故B错误； C．图丙为分子力与分子间距关系，在间距从无穷远减小到的过程中，分子力先做正功后做负功表现为引力，做正功，分子势能减小，故C错误； D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大，因此可知，曲线②对应的温度较高，故D错误。 故选A。 3. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用到了“数格子”的方法，是为了估算（　　） A. 一滴油酸的体积 B. 一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积 C. 一个油酸分子的体积 D. 一个油酸分子的面积 【答案】B 【解析】 【详解】在实验过程中，若油膜完全散开且形状稳定，则油酸在水面上形成的油膜面积可通过“数格子”的方法来估算。 故选B。 4. 如图所示，三根垂直于纸面且相互平行放置的长直导线A、B、C，通有大小相等、方向如图所示的电流，它们所在位置的连线构成等腰直角三角形，D点是A、B连线的中点。下列说法正确的是（ ） A. D点的磁场方向沿着DB方向 B. C点的磁场方向沿着CD方向 C. 导线C受到的安培力方向沿着CD方向 D. 导线A受到的安培力水平向左 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据安培定则和对称性可知，A、B两处的电流在D点的磁感应强度大小相等，方向相反，而C处的电流在D点的磁感应强度方向沿着DB方向，故D点的磁场方向沿着DB方向，故A正确； B．根据安培定则可知A处的电流在C点的磁感应强度方向沿着CB方向，B处的电流在C点的磁感应强度方向沿着AC方向，结合对称性可知，C点的磁场方向与AB方向平行，故B错误； C．A、C两处的电流方向相反，可知A处电流对C处电流的安培力沿着AC方向，同理可知B处电流对C处电流的安培力沿着BC方向，结合对称性可知，导线C受到的安培力方向沿着DC方向，故C错误； D．A、C两处的电流方向相反，可知C处电流对A处电流的安培力沿着CA方向，A、B两处的电流方向相同，可知B处电流对A处电流的安培力沿着AB方向，根据力的合成可知，导线A受到的安培力方向一定偏右，不可能水平向左，故D错误。 故选A。 5. 如图所示， 空间中存在匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为30°，则铜棒ab两端的电势差Uab为（　　） A. Blv B. -Blv C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】铜棒切割磁感线产生感应电动势，ab相当于电源，根据右手定则，判断知a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，根据法拉第电磁感应定律，可得 故选D。 6. 如图所示的LC振荡电路，电感线圈竖直放置。该时刻电容器a极板带正电荷，b极板带负电荷，电流方向如图中箭头方向所示，则该时刻（　　） A. 电感线圈中磁场的方向竖直向下 B. 电感线圈中磁场的磁感应强度在减弱 C. 电路中的电流在变大 D. 电容器两极板间的电场强度在减弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电流方向，根据安培定则，可知线圈中的磁场方向竖直向上，A错误； BCD．由题图可知，正电荷正在流向a极板，a极板的电荷变多，所以该状态电容器在充电，两极板间的电场强度在增强，电路中电场的能量在增强，磁场的能量在减弱，电路中的电流在减小，电感线圈中磁场的磁感应强度在减弱，B正确，CD错误。 故选B。 7. 如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（　　） A. P 闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向 B. Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变 C. P比 Q先熄灭 D. P与Q 同时熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】A．开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。断开开关前，通过P灯电流方向从左向右，断开开关后，通过P灯电流方向从右向左，通过P中的电流反向，故A正确； B C D．断开开关，Q灯立即熄灭，P 闪亮后再熄灭，P比 Q后熄灭，故BC D错误。 故选A。 8. 如图，为一块长方形半导体金属块霍尔元件，此长方体金属块放在匀强磁场中，当有从左向右的电流通过金属块时，则下面说法中正确的是（  ） A. 金属块上、下表面电势相等 B. 金属块上表面电势低于下表面电势 C. 金属块上表面电势高于下表面电势 D. 磁场方向反向，金属块上、下表面电势相等 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．当通以如题图所示的电流时，由左手定则可判定，这些可自由移动的电子移向金属块的上表面聚集，而下表面相应地聚集了正电荷，故金属块上表面电势低于下表面电势，此现象在物理学中称为霍尔效应， 故AC错误，B正确； D．磁场方向反向，金属块上表面电势高于下表面电势，故D错误。 故选B。 9. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的 图像，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. 6A D. 【答案】A 【解析】 【详解】该交流电的周期为3s，根据电流的等效性可知，该交流电的有效值，为 代入数据，有 解得 BCD错误，A正确。 故选A。 10. 输电线电阻为r，输送功率为P，若用电压U送电，则用户得到的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由P=UI可得输电线路上的电流 输电线上消耗的功率为 用户得到的功率为 故选D。 二、实验题（本题共2小题12填空，每空2分，共12分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________；（填字母） A. 绝缘的硅钢片叠成 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 整块硅钢铁芯 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，匝数不同，如果作为降压变压器使用，副线圈的导线较________； A. 粗且匝数多 B. 粗且匝数少 C. 细且匝数多 D. 细且匝数少 （3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为________；（填字母） A. B. C. 【答案】（1）A （2）B （3）A 【解析】 【小问1详解】 变压器的铁芯，它的结构和材料是：绝缘的硅钢片叠成。 故选A。 【小问2详解】 作为降压变压器使用，副线圈匝数少，副线圈电流大，应选用粗导线。 故选B。 【小问3详解】 若是理想变压器，则满足 变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，可知原副线圈的匝数比为 ，则副线圈电压为时，原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器有漏磁等现象，则原线圈所接电源电压大于，可能为。 故选A。 12. 在图甲中，G为指针在中央的灵敏电流表，其连接在直流电路中时的偏转方向如图甲所示。今把该电流表与一线圈串联研究电磁感应现象，则图乙中的条形磁铁的运动方向是________（填“向上”或“向下”）；图丙中电流表的指针从中央向_______（填“左”或“右”）偏转；图丁中的条形磁铁上端为_______（填“N”或“S”）极。 【答案】 ①. 向下 ②. 右 ③. N 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相反，图乙指针方向向左偏转，则感应电流为顺时针方向，感应磁场向下，根据楞次定律（增反减同）可知，条形磁铁向下运动； [2]当条形磁铁N极向下运动时，磁通量增大，根据楞次定律（增反减同）判断感应电流为逆时针方向，则指针向右偏转； [3]图丁中指针向右偏转，感应电流为逆时针方向，感应磁场方向向上，磁铁远离，磁通量减小，根据楞次定律（增反减同）可知，磁铁上端为N极。 三、解答题（本题共4小题，共44分） 13. 轿车在发生碰撞时，某气体迅速充入气囊。若气体充入安全气囊后的体积为，密度为，已知气体摩尔质量，阿伏加德罗常数，（每个气体分子所占空间视为立方体）。试估算： （1）安全气囊中气体分子的总个数； （2）气体分子间的平均距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设囊中气体分子的物质的量为，则 则囊中气体分子的总个数 （2）每个气体分子所占的空间为 设氮气分子间平均距离为，则有 即 14. 边长为的单匝正方形金属线框，质量为，电阻为，用细线把它悬挂于一个有界的垂直于纸面向里的匀强磁场边缘。金属框的下半部处于磁场外，磁感应强度随时间的变化规律为，（ ）绳子所能承受的最大拉力为 ，重力加速度为，求： （1）金属框中感应电流的方向； （2）金属框中感应电流的大小； （3）从时刻开始到绳子刚要断裂时的时间； 【答案】（1）感应电流为逆时针方向；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由楞次定律知，感应电流为逆时针方向； （2）线圈中产生的感应电动势为 由欧姆定律知，感应电流为 （3）由安培力公式知，安培力大小为 由受力分析知，绳子刚要断裂时 代入得 15. 如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积，匝数N = 10匝，线圈内阻r = 2Ω，外电阻R = 8Ω。线圈在磁感应强度大小为B = 0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω = 100rad/s。图中的电压表、电流表均为理想交流电表，取π = 3.14，求： （1）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式； （2）交流电压表的示数； （3）线圈转一周，线圈内阻产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）160V；（3）50.24J 【解析】 【详解】（1）已知图示位置与中性面垂直，则电动势的瞬时值表达式为 e = Emcosωt 已知交变电压的峰值为 则电动势的瞬时值表达式为 （2）交变电压的有效值为 根据欧姆定律，电压表示数为 （3）回路中电流的有效值为 线圈转一圈所用时间为 则线圈内阻产生的焦耳热为 16. 如图所示，平面内，轴下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，轴上方是竖直向下的匀强电场。从点水平向右发射一个比荷为，速度为的带电粒子，粒子从轴上的点斜向下进入磁场（角未知），之后从原点再次回到电场。粒子第一次在电场中运动的时间为，已知两点间的电势差，忽略边界效应，不计粒子重力。求： （1）粒子第一次通过点的速度大小； （2）电场强度大小；磁感应强度大小； （3）粒子从点发射到第2024次从轴上方进入磁场的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对粒子从点到点的运动过程，根据动能定理有 解得 （2）粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示。 在电场中粒子沿水平方向做匀速直线运动，在点有 解得 粒子沿水平方向的分位移大小 粒子在点沿竖直方向的分速度大小 在电场中，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，对应的分位移大小 电场强度大小 解得 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力有 由几何关系有 解得 （3）粒子在磁场中运动的周期 粒子每次在磁场中运动的时间 可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年度第二学期期中考试 高二物理试题（选修） （考试时间75分钟，总分100分） 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列符合物理学史实的是（　　） A. 楞次发现了电磁感应现象，梦圆磁生电 B. 法拉第通过大量的实验，得到了判定感应电流方向的方法 C. 麦克斯韦电磁理论的两个基本假设之一是“变化的磁场能够在周围空间产生变化的电场” D. 赫兹用实验证明了电磁波的存在 2. 关于分子动理论，下列说法正确的是（  ） A. 图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距关系，在间距减小到的过程中，分子势能逐渐增大 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 3. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用到了“数格子”的方法，是为了估算（　　） A. 一滴油酸的体积 B. 一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积 C. 一个油酸分子的体积 D. 一个油酸分子的面积 4. 如图所示，三根垂直于纸面且相互平行放置的长直导线A、B、C，通有大小相等、方向如图所示的电流，它们所在位置的连线构成等腰直角三角形，D点是A、B连线的中点。下列说法正确的是（ ） A. D点的磁场方向沿着DB方向 B. C点的磁场方向沿着CD方向 C. 导线C受到的安培力方向沿着CD方向 D. 导线A受到的安培力水平向左 5. 如图所示， 空间中存在匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为30°，则铜棒ab两端的电势差Uab为（　　） A. Blv B. -Blv C. D. 6. 如图所示的LC振荡电路，电感线圈竖直放置。该时刻电容器a极板带正电荷，b极板带负电荷，电流方向如图中箭头方向所示，则该时刻（　　） A. 电感线圈中磁场的方向竖直向下 B. 电感线圈中磁场的磁感应强度在减弱 C. 电路中的电流在变大 D. 电容器两极板间的电场强度在减弱 7. 如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（　　） A. P 闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向 B. Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变 C. P比 Q先熄灭 D. P与Q 同时熄灭 8. 如图，为一块长方形半导体金属块霍尔元件，此长方体金属块放在匀强磁场中，当有从左向右的电流通过金属块时，则下面说法中正确的是（  ） A. 金属块上、下表面电势相等 B. 金属块上表面电势低于下表面电势 C. 金属块上表面电势高于下表面电势 D. 磁场方向反向，金属块上、下表面电势相等 9. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的 图像，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. 6A D. 10. 输电线电阻为r，输送功率为P，若用电压U送电，则用户得到的功率为（　　） A. B. C. D. 二、实验题（本题共2小题12填空，每空2分，共12分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________；（填字母） A. 绝缘的硅钢片叠成 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 整块硅钢铁芯 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，匝数不同，如果作为降压变压器使用，副线圈的导线较________； A. 粗且匝数多 B. 粗且匝数少 C. 细且匝数多 D. 细且匝数少 （3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为________；（填字母） A. B. C. 12. 在图甲中，G为指针在中央的灵敏电流表，其连接在直流电路中时的偏转方向如图甲所示。今把该电流表与一线圈串联研究电磁感应现象，则图乙中的条形磁铁的运动方向是________（填“向上”或“向下”）；图丙中电流表的指针从中央向_______（填“左”或“右”）偏转；图丁中的条形磁铁上端为_______（填“N”或“S”）极。 三、解答题（本题共4小题，共44分） 13. 轿车在发生碰撞时，某气体迅速充入气囊。若气体充入安全气囊后的体积为，密度为，已知气体摩尔质量，阿伏加德罗常数，（每个气体分子所占空间视为立方体）。试估算： （1）安全气囊中气体分子的总个数； （2）气体分子间的平均距离。 14. 边长为的单匝正方形金属线框，质量为，电阻为，用细线把它悬挂于一个有界的垂直于纸面向里的匀强磁场边缘。金属框的下半部处于磁场外，磁感应强度随时间的变化规律为，（ ）绳子所能承受的最大拉力为 ，重力加速度为，求： （1）金属框中感应电流的方向； （2）金属框中感应电流的大小； （3）从 时刻开始到绳子刚要断裂时的时间； 15. 如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积，匝数N = 10匝，线圈内阻r = 2Ω，外电阻R = 8Ω。线圈在磁感应强度大小为B = 0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω = 100rad/s。图中的电压表、电流表均为理想交流电表，取π = 3.14，求： （1）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式； （2）交流电压表的示数； （3）线圈转一周，线圈内阻产生的焦耳热。 16. 如图所示，平面内，轴下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，轴上方是竖直向下的匀强电场。从点水平向右发射一个比荷为，速度为的带电粒子，粒子从轴上的点斜向下进入磁场（角未知），之后从原点再次回到电场。粒子第一次在电场中运动的时间为，已知两点间的电势差，忽略边界效应，不计粒子重力。求： （1）粒子第一次通过点的速度大小； （2）电场强度大小；磁感应强度大小； （3）粒子从点发射到第2024次从轴上方进入磁场的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $