广西桂林市第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

广西桂林市第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷 一、单选题 1．下列关于电磁感应现象说法正确的是（　　） A．穿过闭合电路的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大 B．穿过闭合电路的磁通量为零时，感应电动势一定为零 C．穿过闭合电路的磁通量变化越多，闭合电路中的感应电动势越大 D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中的感应电动势越大 2．下列关于电流的磁场和通电导体在匀强磁场中所受安培力的判断正确的是（　　） A．B．C．D． 3．如图所示，由条形磁铁做成的磁性小车右边放有一固定的螺线管，绕线两端并联了发光二极管a和b。某时刻磁性小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，下列所描述的实验现象正确的是（　　） A．发光二极管a亮 B．发光二极管b亮 C．发光二极管a、b均亮 D．发光二极管a、b均不亮 4．拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（　　） A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2 5．如图甲所示为交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，图乙所示为通过线圈的磁通量随时间t的变化关系图像，下列说法正确的是（    ） A．、时刻线圈中感应电动势最小 B．、时刻电阻R两端的电压为零 C．线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零 D．线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 6．如图所示，理想变压器原线圈接稳压交流电源，为定值电阻，小灯泡与电阻箱R并联。现增大电阻箱R的阻值，小灯泡可视为定值电阻。则下列说法正确的是（    ） A．变压器的输出功率增大 B．变压器的输出功率先减小后增大 C．小灯泡的电功率减小 D．小灯泡的电功率增大 7．分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。某空间有A、B两个分子，假设A分子固定在坐标原点O处，B分子从无穷远以某一初速度向A分子运动。规定两分子相距无穷远时分子势能为零。仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A．B分子从到的运动过程中，分子间作用力先增大再减小 B．B分子从到的运动过程中，分子势能先增大再减小 C．B分子从到的运动过程中，B分子的分子动能先增大再减小，时动能最大 D．B分子从到的运动过程中，B分子先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的减速运动 二、多选题 8．空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图甲中虚线MN所示，一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心O在边界MN上。时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则圆环中产生的感应电流I及所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（    ） A．B．C．D． 9．一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直，产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示，则（　　） A．该交变电流频率是2.5 Hz B．该交变电流有效值是0.8 A C．t=0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最小 D．该交变电流瞬时值表达式是 10．如图所示，理想变压器的原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电阻，V是交流电压表，原线圈加上图示交流电，则下列说法正确的是（　　） A．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为 B．原线圈电流的有效值为0.04A C．在时，电压表的示数为0 D．电阻R上消耗的电功率为0.8W 三、实验题 11．如图所示表示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）将图中所缺导线补接完整 ； （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将 ；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将 。（以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”） 12．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。 （1）该实验的科学依据是 。 A．将油膜看成单分子油膜       B．不考虑各个油酸分子间的间隙 C．考虑各个油酸分子间的间隙   D．将油酸分子看成球形 （2）实验主要步骤如下: ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 m3； ③先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L＝1 cm。 （3）由图可知油膜面积为 m2；计算出油酸分子直径为 m；（以上结果均保留一位有效数字） （4）若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 四、解答题 13．2023年10月在沈阳举行第九届中国二次离子质谱会议。某种质谱仪的磁场偏转部分如图所示，在下方存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个带电粒子在O处以速度v垂直磁场边界入射，在磁场中偏转后落在Q处，P、O、Q、在同一直线上。已知O、Q两点间的距离为d，粒子重力不计。求 （1）带电粒子带何种电荷； （2）带电粒子在磁场中运动的时间t； （3）带电粒子的比荷。 14．如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为的电阻。一根质量为电阻为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为。求： （1）金属杆达到的最大速度； （2）在这个过程中，电阻R上产生的热量； （3）在这个过程中所用时间。 15．如图所示，在的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在的空间中,存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上处的点时速率为，方向沿x轴正方向，然后，经过x轴上处的点进入磁场，并经过y轴上处的点。不计重力，求： （1）粒子到达时速度的大小和方向； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从运动到点所用的时间。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D【详解】D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律 可知感应电动势越大，故D正确； A．穿过闭合电路的磁通量越大，磁通量变化率不一定大，则闭合电路中的感应电动势不一定大，故A错误； B．磁通量为零时，磁通量可能在变，则感应电动势不为零，故B错误； C．磁通量的变化大，即大，但磁通量的变化率不一定大，故闭合电路中的感应电动势不一定大，故C错误。 故选D。 2．D【详解】A．该图中电流和磁场平行，则不受安培力作用，选项A错误； B．根据左手定则可知，该电流受的安培力方向向上，选项B错误； C．根据左手定则可知，该电流受的安培力方向水平向右，选项C错误； D．根据左手定则可知，该电流受的安培力方向垂直直导线斜向右下，选项D正确。故选D。 3．B【详解】小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，根据楞次定律可知，从左向右看，螺线管上产生顺时针的感应电流，发光二极管b亮，a不亮，故B正确，ACD错误。故选B。 4．C【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（n = 2）线圈串联的闭合回路，穿过回路的磁场有效面积为 根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为故选C。 5．B【详解】A．根据题图乙，由交流发电机工作原理可知，在、时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误； B．由题图乙知线圈在、时刻，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为0，则R两端的电压为0，故B正确； C．线圈转到题图甲所示位置时，穿过线圈中的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误； D．线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断当线圈转动到题图甲所示位置时，感应电流方向为D→C→B→A→D，故D错误。故选B。 6．D【详解】A B．增大电阻箱R的阻值，副线圈总电阻增大，副线圈两端电压一定，通过副线圈的电流减小，变压器的输出功率减小，故A错误，B错误； CD．副线圈电压一定，副线圈的电流减小，分压减小，小灯泡两端的电压增大，小灯泡的电功率增大，故C错误，D正确。故选D。 7．C【详解】A．根据图像可知，B分子从到的运动过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，故A错误； B．B分子从到的运动过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小再增大，故B错误； C．B分子从到的运动过程中，分子力先做正功后做负功，B分子的分子动能先增大再减小，时，动能最大，故C正确； D．B分子从到的运动过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，B分子先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，故D错误。故选C。 8．AC【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律有根据闭合电路欧姆定律 因通过圆环的磁通量变化率为定值，故圆环中的电动势、电流的大小和方向不变，故A正确，B错误； CD．根据因电流I和有效长度L都不变，故F随B的变化而变化，故图像与类似，故C正确，D错误。故选AC。 9．AC【详解】A．根据图像可知，周期为0.4s，该交变电流频率故A正确； B．该交变电流有效值故B错误； C．t=0.1s时，电流为最大值，表面此时线圈位置与中性面垂直，即线圈平面与磁场方向平行，可知，此时穿过线圈平面的磁通量最小，故C正确； D．该交变电流瞬时值表达式是故D错误。故选AC。 10．BD【详解】A．由图知原线圈交流电周期，原线圈上交流电压瞬时值的表达式故A错误； B．由图知原线圈的电压有效值 由理想变压器的特点知副线圈电压 副线圈电流又得故B正确； C．电压表的示数是有效值，始终为4V，故C错误； D．电阻R上消耗的电功率故D正确。故选BD。 11． 向左偏 向左偏 【详解】（1）[1]电路连接如图所示 （2）[2]闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了，说明当磁通量增加时灵敏电流计的指针向右偏，合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，磁通量减小，灵敏电流计的指针向左偏； [3]线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电流减小，磁通量减小，灵敏电流计的指针向左偏。 12． ABD/ADB/BAD/BDA/DAB/DBA 8×10－12 1×10－2 8×10－10 偏大 【详解】（1）[1]A．将油膜看成单分子油膜，油膜是呈单分子分布的，单分子油膜的厚度等于分子的直径，A正确； BC．不考虑各个油酸分子间的间隙，认为这些油酸分子是一个一个紧挨在一起的，分子之间没有间隙，B正确，C错误； D．将油酸分子看成球形，测出油酸的体积和形成单分子油膜的面积，单分子油膜的厚度 可以认为厚度等于分子的直径，D正确；故选ABD。 （2）② [2]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 （3）[3]由图可知油膜面积为 [4]油酸分子的直径为 （4）[5]若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量结果偏大。 13．（1）正电荷；（2）；（3） 【详解】（1）粒子进入磁场后向右偏转，由左手定则可知粒子带正电荷。 （2）根据匀速圆周运动规律得 根据几何关系可知圆周半径解得 （3）根据牛顿运动定律得解得 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为 金属杆中的电流为 金属杆受到的安培力为 当速度最大时有 代入数据可得 （2）在这个过程中，由能量守恒可得 在这个过程中，电阻R上产生的热量 （3）在这个过程中，由动量定理有 电量为解得 15．（1），与x轴正方向成斜向右下方；（2）；（3） 【详解】（1）粒子在电场中做平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动。设粒子从到的时间为，粒子到达时速度沿x方向的分量仍为，以表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和x轴的夹角，则水平方向有 竖直方向有 到达点的速度有 其速度方向与x轴正方向的夹角为，由解得； 即速度方向与x轴正方向成斜向右下方。 （2）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有 r是圆周的半径，此圆周与x轴和y轴的交点分别为、，由于， 由几何关系可知，连线为圆轨道的直径，由此可求得解得 （3）根据上述，在电场中从到的时间为 在磁场中从到的时间为 故粒子从到的时间为解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$