精品解析：安徽省安庆市第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

安庆二中2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 如图所示，B为匀强磁场，v为正电荷的运动速度，F为磁场对电荷的洛伦兹力，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 水平向右的匀强磁场中有一折线形导线，通有恒定电流，方向如图，、平行于磁场，处均为直角，已知，则该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子、，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为、，则它们在磁场中运动的（　　） A. 轨迹半径之比为1:2 B. 速度之比为2:1 C. 时间之比为2:3 D. 周期之比为2:1 4. 如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　） A. 线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向 B. 线圈出磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向 C. 该拉力的方向水平向右 D. 该拉力为恒力 5. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同 B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 6. 交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈位于中性面 B. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 时，线圈的感应电动势最小 D. 此时开始再转半个周期，线圈磁通量变化量为零 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，原、副线圈两端的电压分别为、。通过原、副线圈中的电流分别为、。保持，和不变，且闭合开关S后A、B两灯泡均能发光，将开关S由闭合变为断开，则（　　） A. 增大 B. A灯泡变的更亮 C. 减小 D. 变压器的输入功率增大 8. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是（　　） A. 所有物体都发射红外线，人们利用红外线灭菌消毒 B. 与机械波不同，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播 C. 根据麦克斯韦的电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场 D. 电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B相互平行，且二者与波的传播方向垂直 二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆在宽度为的平行金属导轨上以的速度沿导轨向右匀速滑动，电阻的阻值为，其他电阻不计。金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　） A. 通过电阻的电流方向为 B. 通过电阻的电流为 C. M端电势高于N端电势 D. 若磁感应强度为，其他条件不变，中产生的感应电动势变为 10. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为，电压分别为，降压变压器原、副线圈的匝数分别为，电压分别为，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（ ） A. 用户使用的用电器数量增多时，用户获得的电压不变 B. 用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大 C. 若发电厂的输出电压不变，输出功率加倍，则输电线R上损耗的功率增大为原来2倍 D. 若，用户获得的电压仍小于发电厂的输出电压 三、实验题（每空3分，共18分） 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置． （1）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A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________（填“向左偏”或“向右偏”），A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________（填“向左偏”或“向右偏”）。 （2）在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是________（填图中仪器的字母）。 12. 学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，同定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下： ①安装好气垫导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②测得滑块1（含挡光片）与滑块2（含弹簧和挡光片）的质量分别为、，挡光片的宽度为d； ③接通光电计时器（光电门）； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧： ⑥释放滑块1，通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动； ⑦读出与光电门1相连的光电计时器记录的时间，与光电门2相连的光电计时器记录的两次时间先后分别为、。 回答下列问题（用题中已给出的物理量符号表示）： （1）碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为_________，规定滑块1前进的方向为正方向，则滑块1碰撞前后的动量变化量为__________________。 （2）在实验误差允许范围内，若满足关系式__________________，即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。 四、计算题（答题时必须有必要的文字说明及演算过程，仅有结果不得分。） 13. 如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 14. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求 （1）M、N两点间的电势差UMN ； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径r； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t． 15. 如图所示，质量均为的木板和滑块紧靠在一起静置在光滑水平面上，木块的上表面粗糙，滑块的表面的光滑的四分之一圆弧，点切线水平且与木板上表面相平，一可视为质点的物块质量也为，从木块的右端以初速度滑上木块，过点时的速度为，然后滑上滑块，最终恰好能滑到滑块的最高点处，重力加速度为，求： （1）物块滑到点时木块的速度大小； （2）滑块圆弧的半径. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安庆二中2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 如图所示，B为匀强磁场，v为正电荷的运动速度，F为磁场对电荷的洛伦兹力，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则，图中洛伦兹力方向向上，故A错误； B．根据左手定则，图中洛伦兹力方向向下，故B正确； C．根据左手定则，图中洛伦兹力方向垂直纸面向内，故C错误； D．根据左手定则，图中洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D错误。 故选B。 2. 水平向右的匀强磁场中有一折线形导线，通有恒定电流，方向如图，、平行于磁场，处均为直角，已知，则该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】因、平行于磁场，所以这两段导线不受安培力，该导线受到的安培力就等于受到的安培力，因垂直于磁场，所以该导线受到的安培力大小为 故选A。 3. 如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子、，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为、，则它们在磁场中运动的（　　） A. 轨迹半径之比为1:2 B. 速度之比为2:1 C. 时间之比为2:3 D. 周期之比为2:1 【答案】A 【解析】 【详解】A．设粒子的入射点到磁场下边界的磁场宽度为，画出粒子轨迹过程图，如图所示， 由几何关系可知： 第一个粒子的圆心为，由几何关系可知 第二个粒子的圆心为；由几何关系可知 解得 故各粒子在磁场中运动的轨道半径之比为 ：： 故A正确； B．由 可知与成正比，故速度之比也为：，故B错误； CD．粒子在磁场中运动的周期的公式为 由此可知，粒子的运动的周期与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同；由粒子的运动的轨迹可知，两种速度的粒子的偏转角分别为、，所以偏转角为的粒子的运动的时间为，偏转角为的粒子的运动的时间为，所以有时间比 故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　） A. 线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向 B. 线圈出磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向 C. 该拉力的方向水平向右 D. 该拉力为恒力 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈进入磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的电流为逆时针方向，故A错误； B．线圈离开磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量变小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向里，根据安培定则可知线圈中的电流为顺时针方向，故B错误； CD．线圈切割磁感线的有效长度示意图如图所示 结合楞次定律阻碍相对运动的推论，根据左手定则可知安培力始终水平向左，则该拉力的方向水平向右；由于切割磁感线的有效长度是变化的，所以线圈中产生的感应电动势是变化的，感应电流是变化的，线圈受到的安培力大小是变化的，所以拉力大小是变化的，故C正确，D错误。 故选C。 5. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同 B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，故AB错误； C．闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确； D．闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。 故选C。 6. 交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈位于中性面 B. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 时，线圈的感应电动势最小 D. 此时开始再转半个周期，线圈磁通量变化量为零 【答案】A 【解析】 【详解】AB．时，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零，根据，则和时，线圈均位于中性面，产生的感应电动势等于零，磁通量的变化率最小，故A正确，B错误； C．时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故C错误； D．假设此时穿过线圈的磁通量，从此时开始再转半个周期，线圈磁通量的变化为，即线圈磁通量变化不为零，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，原、副线圈两端的电压分别为、。通过原、副线圈中的电流分别为、。保持，和不变，且闭合开关S后A、B两灯泡均能发光，将开关S由闭合变为断开，则（　　） A. 增大 B. A灯泡变的更亮 C. 减小 D. 变压器的输入功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 保持，和不变，则副线圈电压不变，故A错误； BC．将开关S由闭合变为断开，副线圈总电阻增大，副线圈总电流减小，A灯泡电压不变则亮度不变，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 可知原线圈总电流减小，故B错误，C正确； D．变压器的输入功率等于输出功率，根据 可知将开关S由闭合变为断开，副线圈总电阻增大，变压器的输入功率减小，故D错误。 故选C。 8. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是（　　） A. 所有物体都发射红外线，人们利用红外线灭菌消毒 B. 与机械波不同，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播 C. 根据麦克斯韦的电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场 D. 电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B相互平行，且二者与波的传播方向垂直 【答案】B 【解析】 【详解】A．所有物体都发射红外线，人们利用紫外线灭菌消毒，故A错误；机械波是机械振动在介质中的传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波； B．而电磁波传播的是电磁场，电磁场本身就是一种物质，不需要借助其它物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故B正确； C．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以变化的磁场一定产生电场，变化的电场一定产生磁场，故C错误； D．电磁波属于横波，它的电场强度E与磁感应强度B相互垂直，二者与波的传播方向垂直，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆在宽度为的平行金属导轨上以的速度沿导轨向右匀速滑动，电阻的阻值为，其他电阻不计。金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　） A. 通过电阻的电流方向为 B. 通过电阻的电流为 C. M端电势高于N端电势 D. 若磁感应强度为，其他条件不变，中产生的感应电动势变为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．金属杆切割磁感线产生感应电动势，在闭合回路中产生感应电流，MN相当于电源，根据右手定则判断知，通过MN的电流从，在电源内部电流从低电势流向高电势，所以M端电势高于N端电势，通过电阻R的电流方向为，故AC正确； B．金属杆产生的电动势为 通过电阻R的电流为 故B错误； D．若磁感应强度为0.4T，其他条件不变，则MN中产生的感应电动势变为 故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为，电压分别为，降压变压器原、副线圈的匝数分别为，电压分别为，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（ ） A. 用户使用的用电器数量增多时，用户获得的电压不变 B. 用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大 C. 若发电厂的输出电压不变，输出功率加倍，则输电线R上损耗的功率增大为原来2倍 D. 若，用户获得的电压仍小于发电厂的输出电压 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设升压变压 器原线圈中的电流为，输电线上电流为，降压变压器副线圈中电流为，用户使用的用电器增多时，用户端电阻变小，变大，则变大，输电线上电压增大，减小，所以减小，用户获得电压减小，故A错误； B．用户使用的用电器越多，用户的总功率越大，输电线上损耗的功率越大，故发电厂输出总功率增大，故B正确； C．发电厂输出电压不变，输出功率加倍，输电电流加倍，由 加倍，则增大为原来4倍，故C错误； D．输电线R上有损耗的电压，故 即使 用户获得的电压仍小于发电厂输出电压，故 D正确。 故选BD。 三、实验题（每空3分，共18分） 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置． （1）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A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________（填“向左偏”或“向右偏”），A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________（填“向左偏”或“向右偏”）。 （2）在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是________（填图中仪器的字母）。 【答案】 ①. 向右偏 ②. 向左偏 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏，合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏； [2]A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小，穿过B线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏； （2）[3]在灵敏电流计所在的电路中，线圈B中的磁通量发生变化，所以为电路提供电流的是线圈B。 12. 学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，同定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下： ①安装好气垫导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②测得滑块1（含挡光片）与滑块2（含弹簧和挡光片）的质量分别为、，挡光片的宽度为d； ③接通光电计时器（光电门）； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧： ⑥释放滑块1，通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动； ⑦读出与光电门1相连的光电计时器记录的时间，与光电门2相连的光电计时器记录的两次时间先后分别为、。 回答下列问题（用题中已给出的物理量符号表示）： （1）碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为_________，规定滑块1前进的方向为正方向，则滑块1碰撞前后的动量变化量为__________________。 （2）在实验误差允许范围内，若满足关系式__________________，即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为 [2]碰撞后滑块1通过光电门的速度大小为 侧滑块1碰撞前后的动量变化量为 【小问2详解】 碰撞后滑块2通过光电门的速度大小为 若两滑块碰撞过程中动量守恒，则需满足 整理可得 四、计算题（答题时必须有必要的文字说明及演算过程，仅有结果不得分。） 13. 如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1），方向：沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 导体棒中电流方向由b向a，导体棒所受的安培力为 方向沿斜面向上。 【小问2详解】 由于 故导体棒所受摩擦力沿斜面向下，根据受力平衡，得 又 联立求得 14. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求 （1）M、N两点间的电势差UMN ； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径r； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t． 【答案】1）UMN＝　 （2）r＝　　　（3）　　t＝ 【解析】 【详解】(1)设粒子过N点时的速度为v，有： 解得： 粒子从M点运动到N点的过程，有： 解得： (2)粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为r，有： 解得： (3)由几何关系得： 设粒子在电场中运动的时间为t1，有： 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期： 设粒子在磁场中运动的时间为t2，有： 15. 如图所示，质量均为的木板和滑块紧靠在一起静置在光滑水平面上，木块的上表面粗糙，滑块的表面的光滑的四分之一圆弧，点切线水平且与木板上表面相平，一可视为质点的物块质量也为，从木块的右端以初速度滑上木块，过点时的速度为，然后滑上滑块，最终恰好能滑到滑块的最高点处，重力加速度为，求： （1）物块滑到点时木块的速度大小； （2）滑块圆弧的半径. 【答案】(1)(2) 【解析】 【详解】【分析】对系统运用动量守恒定律，根据动量守恒定律求出物块滑到B处时木板的速度；物块恰好能滑到圆弧的最高点C处，知物块与圆弧轨道具有相同的速度，根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出圆弧的半径； 解：（1）对和木板、滑块组成的系统，由动量守恒定律有 解得 （2）物块由点滑到点的过程中,滑块和物块组成的系统在水平方向动量守恒，有 统能量守恒，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $