精品解析：广东省江门市鹤山市第一中学2024-2025学年高二下学期开学考试物理试卷

鹤山一中2024-2025学年第二学期开学考试 高二物理 2025年2月10日 一、单选题（每题4分，共7题） 1. 关于电磁波，下列说法中正确的是 A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D. 各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误； D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。 故选D。 2. 中国古代屋脊有仰起的龙头，龙口吐出伸向天空的金属舌头，舌头连接一根直通地下的细铁丝，起到避雷的作用。当雷云放电接近房屋时，舌头顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻舌头周围的等差等势面分布情况，一带电粒子（不计重力）在该电场中的运动轨迹如图所示。 下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. a点的电势比c点的低 C. a点的场强比c点的场强大 D. 该粒子在b点的电势能比在c点的电势能小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．避雷针带正电，由电场线与等势面垂直，画出电场线如图 由运动轨迹可知，该粒子带负电，沿电场线电势降低，所以a点的电势比c点的低，故A错误，B正确； C．等势面密时电场线也密，所以可知a点的场强比c点的场强小，故C错误； D．负粒子在电势低的位置电势能大，所以该粒子在b点的电势能比在c点的电势能大，故D错误。 故选B。 3. 显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】高速电子流打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，所以电子先受到向下的洛伦兹力，且逐渐减弱为零，后受到向上的洛伦兹力，且逐渐增强。根据左手定则可以判断，磁场的方向先垂直纸面向里，方向为正，且逐渐减弱为零，后来磁场的方向垂直纸面向外，方向为负，且逐渐增强，故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 质量为m，长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示，则下列关于导体棒中的电流分析正确的是（　　） A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 B. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 C. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 D. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小 【答案】C 【解析】 【详解】平衡时导体棒受到竖直向下的重力、斜向上的弹力和水平向右的安培力，重力和安培力的合力大小与弹力大小相等，方向相反，由平衡条件得 解得 再由左手定则可知，导体棒中电流的方向应垂直纸面向里。 故选C。 5. 如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为( ) A. 沿abcda不变 B. 沿adcba不变 C. 由abcda变成adcba D. 由adcba变成abcda 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框的磁通量先垂直纸面向外减小，后垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向一直垂直纸面向外，由安培定则知感应电流一直沿adcba不变；故B正确。 故选B。 6. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　） A. 1∶ B. ∶1 C. 1∶2 D. 2∶1 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量 可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 7. 如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，该区域的磁场可视为匀强磁场；若在t1到t2时间内，匀强磁场的磁感线垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1均匀增加到B2，下列说法正确的是（　　） A. c点的电势高于d点的电势 B. 受电线圈中感应电流方向由d到c C. 受电线圈中产生的感应电动势为 D. 若想增加c、d之间的电势差，可以仅均匀增加送电线圈中的电流 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．受电线圈内部磁场向上且增强，由楞次定律可知，产生的感应电流方向俯视为顺时针，即受电线圈中感应电流方向由c到d，电源内部电流由电势较低的负极流向电势较高的正极，故c点的电势低于d点的电势，AB错误； C．根据法拉第电磁感应定律可得，受电线圈中产生的感应电动势为 C正确； D．若想增加c、d之间的电势差，可以增加送电线圈中电流的变化率，而仅均匀增加送电线圈中的电流不能达到此目的，D错误。 故选C。 二.多选题（每题6分，共3题） 8. 我国超远距离特高压输电技术处于世界领先地位，图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它的作用是固定导线间距，防止导线相碰。将一正方形绝缘间隔棒支撑四根相互平行的长直导线a、b、c、d，图乙为其截面图，O为几何中心，长直导线a、b、c、d中通有等大同向电流。下列说法正确的是（　　） A. O点的磁感应强度为零 B. a、b之间的相互作用力为斥力 C. a对b的安培力小于a对c的安培力 D. d受到a、b、c的作用力的合力方向指向O 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因四条导线中的电流大小相等，O点与四条导线的距离均相等，由右手定则和对称性可知，在O点的磁感应强度与在O点的磁感应强度等大反向，在O点的磁感应强度与在O点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在O点的磁感应强度等于零，故A正确； B．通电导线之间满足“同向相吸、异向排斥”的规律，所以a、b之间的相互作用力为引力，故B错误； C．相比离更近些，处于较强的磁场区域，由 安培力大小与B成正比，可知a对b的安培力大于a对c的安培力，故C错误； D．根据“同向电流吸引，反向电流排斥”推论可知，受其余三条导线的吸引力分别指向三条导线，根据对称性，与对的安培力大小相等，所以两者合力指向ac方向，再与对的安培力（沿ac方向）合成，总安培力方向沿正方形的对角线ac方向即指向O，故D正确。 故选AD 9. 在匀强磁场中，一矩形金属框（电阻不计）绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，将此电源连接到丙图理想变压器的原线圈上，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，副线圈的电阻R＝110Ω，则(　　) A. t=0.005 s时线框在中性面位置 B. 因为原线圈电阻不计，所以原线圈两端电压为零 C. 电流表的示数为1.0A D. 通过电阻R的电流方向每秒改变100次 【答案】CD 【解析】 【详解】A.t=0.005s时线框的磁通量变化率最大，感应电动势最大，故A错误； B.根据可知，副线圈有电压，原线圈就有电压，故B错误； C.原线圈两端电压为，根据可知：，根据，故C正确； D.根据图乙可知，交流电的周期为0.02s，即每秒电流方向改变100次，所以通过电阻R的电流方向每秒改变100次，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab，ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是（  ） A. 沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动 B. 若沿ab做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动 C. 若沿ac做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动 D. 两小球在运动过程中机械能均保持不变 【答案】AB 【解析】 【详解】ABC．沿ab方向抛出的带电小球，根据左手定则及正电荷所受的电场力的方向与电场强度方向相同可知，只有带正电，小球受向下的重力、向左的电场力和垂直ab斜向右上方的洛伦兹力才可能平衡；同理而沿ac方向抛出的带电小球，带负电时，才能做直线运动，因速度影响洛伦兹力大小，所以做直线运动时必然是做匀速直线运动，故AB正确，C错误； D．在运动过程中，因电场力做功，导致小球机械能不守恒，故D错误。 故选AB。 三、实验题（每空2分,共16分） 11. 在“测定金属丝的电阻”的实验中： （1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为__________； （2）某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约为几欧），可选用的器材规格如下： 电流表A（，内阻约） 电流表G（，内阻为） 滑动变阻器（阻值） 滑动变阻器（阻值） 定值电阻 定值电阻 电源E（电动势） 开关S和导线若干 图乙中单刀双掷开关应置于____________（填“a”或“b”），滑动变阻器R应选____________（填“”或“”），定值电阻应选____________（填“”或“”）； （3）若某次测量时电流表G的读数，电流表A的读数指针如图丙所示，则金属丝阻值的测量值为_________（结果保留1位小数）。 【答案】 ①. ##0.149##0.151 ②. ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确度为，由图可知金属丝的直径为 （2）[2]由于金属丝的电阻约为几欧，属于小电阻，电流表应采用外接法，故单刀双掷开关应置于； [3]因待测电阻只有几欧，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的； [4]定值电阻和电流表改装成的电压表，量程比较合适，所以定值电阻选； （3）[5]根据读数可知电流为，被测电阻两端电压为 由欧姆定律可知 12. 某同学在物理实验室找到一个热敏电阻（图中符号TC），想研究其电阻随温度变化的关系。按照下图连接了实验器材，图中为定值电阻，电压表视为理想电压表。 （1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，请在图中添加一根导线改进该实验_____。 （2）正确添加导线后，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片调至适当位置，读出并记录两电压表，的示数，。则热敏电阻的阻值可以表示为__________（用、、表示） （3）该同学查阅相关资料，发现热敏电阻分为正温度系数电阻（阻值随温度升高而增大）和负温度系数电阻（阻值随温度升高而减小）两种，同时了解温度一定时流过热敏电阻的电流大小也会影响电阻值。为了判断该热敏电阻的种类，用控温箱升高热敏电阻的温度后，该同学应采取的实验步骤及判断方法是____________________。 【答案】（1） （2） （3）调节滑动变阻器阻值，使电压表示数与之前相同，若示数变大，则为正温度系数电阻，反之则为负温度系数电阻。 【解析】 【小问1详解】 为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，滑动变阻器用分压式接法，如图所示 【小问2详解】 由欧姆定律，通过热敏电阻的电流大小为 热敏电阻大小为 联立解得 【小问3详解】 调节滑动变阻器阻值，使电压表示数与之前相同，若示数变大，则为正温度系数电阻，反之则为负温度系数电阻。 四、解答题 13. 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r，降压变压器原、副线圈的数比为，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，求解： （1）发电机产生交流电的频率； （2）求乙图交流电电压瞬时值表达式和通过的电流有效值； （3）输电线损失的功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的周期 频率为 （2）由图乙知 降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为 通过的电流的最大值为 有效值为 （3）根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为 故输电线损失功率为 14. 如图所示，电阻为的正方形单匝线圈的边长为，边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为。在水平拉力作用下，线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中： (1)感应电动势的大小E； (2)所受拉力的大小F； (3)感应电流产生的热量Q。 【答案】(1)0.8V；(2)0.8N；(3)0.32J 【解析】 【详解】(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为 (2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力，有 根据闭合电路欧姆定律有 结合(1)联立各式代入数据可得F=0.8N； (3)线框穿过磁场所用的时间为 故线框穿越过程产生的热量为 15. 如图所示，真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向夹角为60º，求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）粒子在矩形磁场中运动的时间； （3）圆形磁场的磁感应强度。 【答案】（1）；（2）；（3）B 【解析】 【详解】画出轨迹图如下图 （1）矩形磁场区域，根据几何关系 求得 根据解得 （2）粒子在矩形磁场区域内，粒子转过的圆心角为，粒子在矩形磁场中运动的时间 求得 （3）粒子在圆形磁场区域内，根据几何关系得 解得粒子在圆形磁场的半径为，根据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 鹤山一中2024-2025学年第二学期开学考试 高二物理 2025年2月10日 一、单选题（每题4分，共7题） 1. 关于电磁波，下列说法中正确的是 A. 变化电场一定在周围空间产生变化的磁场 B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D. 各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同 2. 中国古代屋脊有仰起的龙头，龙口吐出伸向天空的金属舌头，舌头连接一根直通地下的细铁丝，起到避雷的作用。当雷云放电接近房屋时，舌头顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻舌头周围的等差等势面分布情况，一带电粒子（不计重力）在该电场中的运动轨迹如图所示。 下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. a点的电势比c点的低 C. a点场强比c点的场强大 D. 该粒子在b点的电势能比在c点的电势能小 3. 显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是（　　） A. B. C. D. 4. 质量为m，长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示，则下列关于导体棒中的电流分析正确的是（　　） A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 B. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 C. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 D. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小 5. 如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为( ) A. 沿abcda不变 B. 沿adcba不变 C. 由abcda变成adcba D. 由adcba变成abcda 6. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　） A. 1∶ B. ∶1 C. 1∶2 D. 2∶1 7. 如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，该区域的磁场可视为匀强磁场；若在t1到t2时间内，匀强磁场的磁感线垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1均匀增加到B2，下列说法正确的是（　　） A. c点的电势高于d点的电势 B 受电线圈中感应电流方向由d到c C. 受电线圈中产生感应电动势为 D. 若想增加c、d之间的电势差，可以仅均匀增加送电线圈中的电流 二.多选题（每题6分，共3题） 8. 我国超远距离特高压输电技术处于世界领先地位，图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它的作用是固定导线间距，防止导线相碰。将一正方形绝缘间隔棒支撑四根相互平行的长直导线a、b、c、d，图乙为其截面图，O为几何中心，长直导线a、b、c、d中通有等大同向电流。下列说法正确的是（　　） A. O点的磁感应强度为零 B. a、b之间的相互作用力为斥力 C. a对b的安培力小于a对c的安培力 D. d受到a、b、c的作用力的合力方向指向O 9. 在匀强磁场中，一矩形金属框（电阻不计）绕与磁感线垂直转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，将此电源连接到丙图理想变压器的原线圈上，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，副线圈的电阻R＝110Ω，则(　　) A. t=0.005 s时线框在中性面位置 B. 因为原线圈电阻不计，所以原线圈两端电压为零 C. 电流表的示数为1.0A D. 通过电阻R的电流方向每秒改变100次 10. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab，ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是（  ） A. 沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动 B. 若沿ab做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动 C. 若沿ac做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动 D. 两小球在运动过程中机械能均保持不变 三、实验题（每空2分,共16分） 11. 在“测定金属丝的电阻”的实验中： （1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为__________； （2）某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约为几欧），可选用的器材规格如下： 电流表A（，内阻约） 电流表G（，内阻为） 滑动变阻器（阻值） 滑动变阻器（阻值） 定值电阻 定值电阻 电源E（电动势） 开关S和导线若干 图乙中单刀双掷开关应置于____________（填“a”或“b”），滑动变阻器R应选____________（填“”或“”），定值电阻应选____________（填“”或“”）； （3）若某次测量时电流表G的读数，电流表A的读数指针如图丙所示，则金属丝阻值的测量值为_________（结果保留1位小数）。 12. 某同学在物理实验室找到一个热敏电阻（图中符号TC），想研究其电阻随温度变化的关系。按照下图连接了实验器材，图中为定值电阻，电压表视为理想电压表。 （1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，请在图中添加一根导线改进该实验_____。 （2）正确添加导线后，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片调至适当位置，读出并记录两电压表，的示数，。则热敏电阻的阻值可以表示为__________（用、、表示） （3）该同学查阅相关资料，发现热敏电阻分为正温度系数电阻（阻值随温度升高而增大）和负温度系数电阻（阻值随温度升高而减小）两种，同时了解温度一定时流过热敏电阻的电流大小也会影响电阻值。为了判断该热敏电阻的种类，用控温箱升高热敏电阻的温度后，该同学应采取的实验步骤及判断方法是____________________。 四、解答题 13. 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r，降压变压器原、副线圈的数比为，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，求解： （1）发电机产生交流电的频率； （2）求乙图交流电电压瞬时值表达式和通过的电流有效值； （3）输电线损失的功率。 14. 如图所示，电阻为的正方形单匝线圈的边长为，边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为。在水平拉力作用下，线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中： (1)感应电动势的大小E； (2)所受拉力的大小F； (3)感应电流产生的热量Q。 15. 如图所示，真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向夹角为60º，求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）粒子在矩形磁场中运动的时间； （3）圆形磁场的磁感应强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $