广东省深圳市龙岗区华中师范大学龙岗附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

《2024-2025学年度高中物理期中考试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D A C B C BD ABD BD 11．(1) A CBED (2) //0.011/0.012 ////// (3)AC 12．(1)5.661/5.662/5.663 (2)A (3)感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）。 (4)增大 13．【详解】（1）感应电动势的最大值 （2）线圈转过90°角过程中产生的平均感应电动势 （3）电压表示数为电压的有效值，则 电阻R两端的电压 则电阻R上消耗的功率 14．【详解】（1）金属棒速度最大时感应电动势 感应电流 金属棒速度最大时，由平衡条件有 代入数值解得 （2）根据能量守恒 电阻R上产生的热量 解得 （3）此过程中有， 据法拉第电磁感应定律 解得 对导体棒分析，根据动量定理有 其中 联立解得 15． （3） 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 $$答案第 1页，共 4页 华中师范大学龙岗附属中学 2024-2025 学年度高二下学期物理期中考试卷 考试时间：100 分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第 I卷（选择题） 一、单选题 1．下列四幅图的说法中正确的是（ ） A．图甲真空冶炼炉外的线圈通入高频交流电时，炉外线圈中会产生大量热量 B．图乙回旋加速器是利用磁场使带电粒子“转圈”、恒定电场进行加速的仪器 C．图丙毫安表运输时把正负接线柱用导线连在一起是利用电磁阻尼保护表头 D．图丁摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会和磁铁同向共速转动 2．两分子之间的分子力 F、分子势能 Ep与分子间距离 r的关系分别如图甲、乙所示（取无穷远处分子势能 Ep=0）。 下列说法正确的是（ ） A．甲图表示分子势能与分子间距离的关系 B．当 0r r 时，分子势能为零 C．两分子从相距 0r r 开始，随着分子间距离的增大，分子力先减小，然后一 直增大 D．两分子在相互靠近的过程中，在 0r r 阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小 3．如图，金属棒ab、 cd 放在水平金属导轨上，条形磁铁从 abcd上方某处由静止开始下落，在加速接近导轨过程 中，金属棒 ab、 cd 均未滑动。下列说法错误的是（ ） A．磁铁加速度小于 g B．金属棒 cd 有 c指向 d的感应电流 C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力 D．金属棒 ab受到向右的摩擦力 4．如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈M和P，线圈M和电源、开关、热敏电阻 TR 相连， 线圈P与电流表相连。已知热敏电阻 TR 的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说法正确的是（ ） A．当温度升高时，金属环向左摆动 B．当温度不变时，电流表示数不为 0 C．当电流从 a经电流表到b时，可知温度降低 D．当电流表示数增大时，可知温度升高 5．如图所示为宽度为 3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为 L的 答案第 2页，共 4页 正方形导体线框，其总电阻为 R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度 v向右匀速穿过磁场区域，以线框 cd 边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力 F向左为正。则以下关于线框中的感应电流 I、ab两点间的电势差 abU 、安培力 F和线框的发热功率 P随时间变化的图像正确的是（ ） A． B． C． D． 6．如图所示是 LC振荡电路和通过点 P的电流随时间变化的规律。若把流过点 P向右的电流规定为正方向，以下 说法不正确的是（ ） A．在 1t ~ 2t 内，电容器 C在充电 B．在 1t ~ 2t 内，电容器 C的上极板带正电 C．在 1t ~ 2t 内，磁场能正在转化为电场能 D．在 1t ~ 2t 内，Q点的电势比点 P高 7．如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒 子以相同的速率经过 P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为 1v ，这些粒子在磁场边界的出射点 分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 2v ，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的 相互作用，则 2 1:v v 为（ ） A． 3 : 2 B． 2 :1 C． 3 :1 D．3: 2 二、多选题 8．如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴 OO′匀速转动，从某时刻开始计时，产生的 感应电动势 e随时间 t的变化图像如图乙所示，若外接电阻 20ΩR  ，线圈电阻 5Ωr  ，则下列说法中正确的是（ ） A．0.03s末穿过线圈的磁通量最大 B．该交流电电流方向每秒改变 50次 C．电阻 R在 1分钟内产生的热量为 41.92 10 J D．从 0t  时刻转过 60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 1 25 C  9．如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D形金属盒， 在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。 带电粒子在磁场中运动的动能 kE 随时间 t的变化规律如图乙所示，若忽 略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（ ） A．在 kE t 图中应有 4 3 3 2 2 1t t t t t t     B．高频电源的变化周期应该等于  12 n nt t  C．粒子加速次数越多，粒子最大动能越大 D．加速不同的粒子获得的最大动能可能相同 答案第 3页，共 4页 10．如图所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻与 R相等，下列说法正 确的是（ ） A．在断开 S2的情况下，若突然闭合 S1时，A、B灯均逐渐亮起来 B．在断开 S2的情况下，若突然闭合 S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来 C．闭合 S1、S2待电路稳定后，若突然断开 S1，则 A、B灯均不会立即熄灭 D．闭合 S1、S2待电路稳定后，若突然断开 S1，则 A灯不会立即熄灭，而 B灯立即熄灭 第 II 卷（非选择题） 三、实验题 11．用油膜法估测油酸分子的大小，利用“油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的 间接测量的方法。 (1)甲同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为 V，之后又进行了下列操作，其中 错误的一项是 ；其余正确操作的合理顺序是 。 A．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 C．向浅水盘中倒入约 2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 D．将描有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积 S，再根据 Vd S  估算出油酸分子的直径 E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (2)乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将 6mL 的油酸溶于酒精中制成 410 mL的油酸酒 精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入 75滴，量筒内的溶液增加 1mL。用注射器 把 1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓， 如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为 1cm，则油酸膜的面积约为 2m 。由以上 数据，可估算出油酸分子的直径约为 m。（均保留两位有效数字） (3)丙同学做完实验后，发现自己所测的分子直径 d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。 A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理 12．某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验需用螺旋测微器 测量挡光片的宽度 d，如图乙 所示，d= mm。 (2)在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值 E，改变速度多次实 答案第 4页，共 4页 验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过 程中不变的量是（ ） A．磁通量的变化量 B．磁通量的变化率 C．磁通量 (3)得到多组△t与 E的数据之后，若以 E为纵坐标、 1 t 为横坐标作出 1   E t 图像，发现在误差范围内是过原点的 倾斜直线，则得出的结论是：在误差允许的范围内，感应电动势与磁通量变化率成正比。 (4)其他条件都不变，若换用匝数更多的线圈做实验，根据实验数据作出 1   E t 图像，其斜率 （选填“增大” “不 变”或“减小”）。 四、解答题 13．如图所示，面积为 0.02m2，内阻不计的 100匝矩形线圈 ABCD，绕垂直于磁场的轴 OO′匀速转动，转动的角速 度为 100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 2 T 2 。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头 P可移动，副线圈所接 电阻 R=50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或π表示。求： (1)线圈中感应电动势的最大值； (2)由图示位置转过 90°角的过程产生的平均感应电动势； (3)当原、副线圈匝数比为 2：1时，电阻 R上消耗的功率。 14．如图所示，两根电阻不计的平行金属导轨放置于倾角为 30  的斜面上，导轨底端接有 8ΩR= 的电阻，匀强磁 场的磁感应强度 0.5B T ，方向垂直于斜面向上。质量为 0.1 kgm  ，电阻 2Ωr  的金属棒 ab由静止释放，沿宽度 2mL  的导轨下滑。设导轨足够长，金属棒 ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑高度 3mh  时，速 度恰好达到最大值 2 m / s gv  ， 取 210m/s 。求： (1)金属棒受到的滑动摩擦力的大小 fF ； (2)此过程中电阻 R上产生的热量 RQ ； (3)导体棒从释放到速度最大所用的时间Δt。 15．“太空粒子探测器”是一种探测宇宙射线的试验设备，其简化原理图如图所示，两个同心扇形圆弧面 PQ、MN之 间存在辐射状的加速电场，方向由内弧面指向外弧面，圆心为 O，右侧边长为 L的正方形边界 abcd内存在垂直于 纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B0，O点为 ad边界的中点，PO、QO与 ad边界的夹角均为 30°。假设太 空中质量为 m，电荷量为-q的带电粒子能均匀地吸附在外弧面 PQ的右侧面上，由静止经电场加速后均穿过内弧面 从 O点进入磁场，从 O点垂直于 ad边射入磁场的粒子恰能从 b点离开，不计粒子重力、粒子间的相互作用力及碰 撞。求：(1)粒子到达 O点时的速率 v0； (2)若加速电压可以适当调节，圆弧上所有带电粒子第一次在磁场中运动的最长 时间； (3)现要求外弧面 PQ上所有的粒子全部从 ab区域离开磁场，求内外弧面所加电 压 的取值范围。