精品解析：江苏省马坝高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

2024—2025学年度第二学期高二年级期中考试 高二物理试题 考试时间：75分钟，总分100分。命题人：周世全 一、单选题（每题有且仅有一个正确选项，选对得4分，不选错选均不得分，共11小题，44分） 1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动是指在显微镜中观察到的液体分子的无规则运动 B. 布朗运动反映了固体微粒中分子的无规则运动 C. 悬浮微粒越大，布朗运动越显著 D. 液体温度越高，布朗运动越显著 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A错误； B．布朗运动反映的是液体（或气体）分子的无规则运动，故B错误； C．布朗运动与悬浮微粒的大小有关，微粒越大，布朗运动越不明显，故C错误； D．布朗运动与液体的温度有关，温度越高，布朗运动越显著，故D正确。 故选D。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 振荡电路中，电容器充电完毕时回路中电流达到最大 B. 电磁波的频率越高其在真空中的传播速度越快 C. 霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种传感器 D. 交警使用的酒精测试仪是一种力传感器，是靠吹气的压力来工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．LC振荡电路中，电容器充电完毕时回路中电流为0，故A错误； B．真空中任何频率电磁波的波速都等于光速，故B错误； C．霍尔元件将磁感应强度转换为电压，故C正确； D．交警使用的酒精测试仪是一种酒精气体传感器，它的阻值随酒精浓度变化而变化，故D错误； 故选C。 3. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数不变 C. 原线圈输入功率减小 D. 电阻R消耗的电功率减小 【答案】B 【解析】 【详解】B．电压表测的是变压器的输出电压，而输出电压由输入电压决定，开关S闭合后输入电压不变，所以输出电压不变，电压表示数不变，故B正确； A．开关S闭合后，变压器输出端电阻变小，输出电流变大，而输出电流决定输入电流，根据可知，输入电流变大，电流表示数变大，故A错误； C．变压器输入电压不变，输入电流变大，根据可知，原线圈输入功率变大，故C错误； D．由于输出电流变大，根据可知，电阻R消耗的电功率变大，故D错误。 故选B。 4. 关于教材中的插图下面说法中正确的是（　　） A. 甲图是利用右手定则来判断直线电流产生的磁场方向的示意图 B. 乙图是利用右手定则来判断通电导线在磁场中受力方向的示意图 C. 丙图是利用左手定则来判断导线切割磁感线时产生的感应电流方向的示意图 D. 丁图是磁电式电流表其物理学原理是基于通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图是利用安培定则来判断直线电流产生的磁场方向的示意图，故A错误； B．乙图是利用右手定则来判断导线切割磁感线时产生的感应电流方向的示意图，故B错误； C．丙图是利用左手定则来判断通电导线在磁场中受力方向的示意图，故C错误； D．丁图是磁电式电流表其物理学原理是基于通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动，故D正确。 故选D。 5. 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. 磁铁加速度将小于g B. 金属棒cd有c指向d的感应电流 C. 金属棒对导轨的压力大于金属棒的重力 D. 金属棒ab、cd有相互远离的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】A．条形磁铁向下运动，穿过回路的磁通量增大，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流激发的磁场对条形磁铁的磁场力阻碍条形磁铁的相对运动，即该磁场力方向向上，可知磁铁加速度小于g，故A正确，不符合题意； B．条形磁铁的磁场在回路所在位置的方向整体向下，磁通量增大，根据楞次定律，可知金属棒有c指向d的感应电流，故B正确，不符合题意； C．结合上述可知，条形磁铁的磁场对金属棒中的感应电流有安培力的作用，由于磁通量增大，根据楞次定律可知，该安培力使金属棒有向下运动的趋势，即安培力使金属棒有挤压导轨的效果，可知导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，故金属棒对导轨的压力大于金属棒的重力，故C正确，不符合题意； D．结合上述可知，条形磁铁的磁场对金属棒中的感应电流有安培力的作用，由于磁通量增大，根据楞次定律，可知该安培力使金属棒有向回路内侧收缩趋势，故D错误，符合题意。 故选D。 6. 一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中没有发生改变的有（　　） A. 分子的平均动能 B. 单位体积内的分子数 C. 气体的压强 D. 气体的体积 【答案】A 【解析】 【详解】等温变化过程中，温度不变，分子的平均动能不变；压强、体积发生相应的变化，则单位体积内的分子数发生变化。 故选A。 7. 下列说法正确的是（　　） A. 气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 B. 当分子间距离大于时，分子势能随分子间距离的增大而减小 C. 10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能 D. 已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．气体分子之间的距离很大，分子力基本为零，气体很容易充满容器，这是分子热运动的结果，故A错误； B．当分子间距离大于时，分子间距离增大时分子力做负功，分子势能随分子间距离的增大而增大，故B错误； C．物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能和分子势能的总和，具有统计意义，对单个或几个分子而言无意义，故C错误； D．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以由求出该物质分子的质量，故D正确。 故选D。 8. 在理想振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电流计的电流方向向左 B. 流过电流计的电流正在增大 C. 电容器所带电荷量正在减小 D. 电容器两板间的电场强度恒定不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．由线圈电流产生磁场的方向，结合右手螺旋定则，可知流过电流计的电流方向向左，故A正确； BCD．由电容器极板间的场强E的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，流过电流计的电流减小，电场强度增大，故BCD错误； 故选A。 9. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，内阻不计。转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直。产生的电动势随时间变化的规律如图所示，则（　　） A. 该交变电流频率是 B. 计时起点，线圈恰好与中性面重合 C. 时，穿过线圈平面的磁通量为零 D. 该交变电动势瞬时值表达式是 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知该交变电流的周期为，故频率为 故A正确； B．计时起点，电动势最大，所以此时磁通量变化率最大，但磁通量为0，线圈和中性面垂直，故B错误； C．时，电动势为0，此时磁通量变化量为0，穿过线圈平面的磁通量最大，故C错误； D．该交变电动势最大值为，角速度为 又从垂直中性面开始计时，所以电动势瞬时值表达式是 故D错误； 故选A。 10. 如图所示，电源的电动势恒定不变，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，A、B两灯泡的阻值相等，闭合开关S，电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 断开开关S，A会闪亮一下，然后逐渐熄灭 B. 断开开关S，流过A的电流方向与原来相反 C. 断开开关S，流过B的电流方向与原来相反 D. 断开开关S，流过L的电流方向与原来相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈L的直流电阻不可忽略，A、B两灯泡的阻值相等，则A、B正常发光时，流过A的电流大于流过B的电流，断开开关S，线圈L，A和B重新形成回路，线圈相当于电源，流过A的电流瞬间变为与B一样大，所以A不会闪亮一下，选项A错误； BCD．回路中的电流逐渐减小直到等于零，流过A的电流方向与原来相反，流过B和L的电流方向与原来相同，选项B正确，CD错误。 故选B。 11. 如图，回旋加速器两个形金属盒分别与高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源位于盒的圆心，两形盒的半径为，两盒间的狭缝很小。粒子源释放的粒子电荷量为，质量为，下列说法正确的是（　　） A. 随着粒子速度的增大，粒子在磁场中运动的周期越来越短 B. 粒子加速后获得的最大动能 C. 若两盒间加速电压为，则粒子加速的次数为 D. 若增大两盒间的加速电压，则粒子离开加速器时的动能也增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．回旋加速器粒子在磁场中的运动周期与交流电源的周期相同，粒子速度增大时，周期不变，故A错误； BD．根据洛伦兹力提供向心力，有 得粒子加速后获得的最大速度大小为 粒子加速后获得的最大动能等于 可知，粒子离开出口时的动能与盒间的加速电压大小无关，若增大两盒间的加速电压，则粒子离开出口时的动能不变，故BD错误； C．若两盒间加速电压为U，则有 解得，故C正确； 故选C。 二、实验题（每空3分，共15分） 12. “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__________。 A. 整块硅钢铁芯 B. 绝缘的铜片叠成 C. 绝缘的硅钢片层层叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________。（填“多”或“少”） （3）某学生进行实验时，为了保证人身安全，交流电源的电压最好不要超过__________。 A. B. C. （4）在实际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，则原线的输入电压可能为__________。 A. B. C. （5）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能是__________。 A. 原、副线圈通过电流时发热 B. 铁芯在交变磁场作用下发热 C. 原线圈输入电压发生变化 【答案】（1）C （2）少 （3）A （4）C （5）AB 【解析】 【小问1详解】 变压器的铁芯是由绝缘的硅钢片层层叠成。 故选C。 【小问2详解】 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据 可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。 【小问3详解】 为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过12V。 故选A。 【小问4详解】 若是理想变压器，则原、副线圈电压比等于匝数比，有 若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线的输入电压应大于6V，可能为7.0V。 故选C。 【小问5详解】 AB．原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB正确； C．原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故C错误。 故选AB。 三、解答题（请写出必要的解题过程或文字说明，只写出答案不得分） 13. 将油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液。已知溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层薄膜，测出这一层薄膜的面积为，由此估算 （1）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积； （2）油酸分子直径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 一滴油酸的体积为 【小问2详解】 油酸分子的直径为 14. 如图所示，在磁感应强度的水平匀强磁场中，有一面积为，匝数匝，电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴从中性面开始匀速转动，转速，另有一电阻，通过电刷与两滑环接触，两端接有一理想电压表，求： （1）求出电动势的最大值，并写出电动势瞬时值表达式； （2）求图中电压表的示数。 【答案】（1）40V；（V） （2）V 【解析】 【小问1详解】 角速度为rad/s 电动势的最大值为V 电动势的瞬时值表达式为（V） 【小问2详解】 电动势有效值V 电压表示数为V 15. 如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨电阻忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过撤去该恒力（此时导体棒已达到最大速度）。求： （1）导体棒运动过程最大速度； （2）若在内，通过导体棒的电荷量为，求导体棒通过的位移； （3）整个运动过程中导体棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）3m/s （2）4.5m （3）6J 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可知，导体棒中的感应电流方向为N→M。当导体棒达到最大速度时，导体棒受到的安培力与外力F大小相等，此时导体棒产生的磁感线电动势为 感应电流为 导体棒受到的安培力大小为 根据平衡条件可得 联立解得 【小问2详解】 由，， ，解得 若在内，通过导体棒的电荷量为，则导体棒通过的位移 【小问3详解】 因为整个过程导体棒的初、末动能均为0，由能量守恒可知，整个过程中回路产生的总热量等于力F做的功，则有 整个运动过程中导体棒上产生的焦耳热 16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为的P点沿x轴正方向，以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正的电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为的Q点第一次经过x轴进入磁场，经过磁场一次偏转后恰好能再次回到P点。不计粒子的重力，求： （1）粒子第一次进入磁场时的速度大小； （2）粒子从磁场边界射出点的位置坐标； （3）粒子从P点出发到再次回到P点所用的时间t。 【答案】（1）2v0 （2）（−L，0） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据类平抛运动规律可知，穿过轴时速度与水平方向的夹角为 解得 则进入磁场的速度为 【小问2详解】 粒子的运动轨迹如图所示 粒子出磁场时速度与x轴正方向的夹角也为θ，由于粒子会再次回到P点，由几何关系可知 位置坐标为（−L，0） 【小问3详解】 粒子在电场中运动的时间为 根据几何关系可知粒子在磁场中运动的半径为 几何关系可知粒子在磁场中扫过的圆心角为240°，粒子在磁场中运动的时间为 粒子出磁场在第二象限匀速运动的时间为 粒子从P点射入到第二次经过P点所用的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期高二年级期中考试 高二物理试题 考试时间：75分钟，总分100分。命题人：周世全 一、单选题（每题有且仅有一个正确选项，选对得4分，不选错选均不得分，共11小题，44分） 1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动是指在显微镜中观察到的液体分子的无规则运动 B. 布朗运动反映了固体微粒中分子的无规则运动 C. 悬浮微粒越大，布朗运动越显著 D. 液体温度越高，布朗运动越显著 2. 下列说法正确的是（　　） A. 振荡电路中，电容器充电完毕时回路中电流达到最大 B. 电磁波的频率越高其在真空中的传播速度越快 C. 霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种传感器 D. 交警使用的酒精测试仪是一种力传感器，是靠吹气的压力来工作 3. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数不变 C. 原线圈输入功率减小 D. 电阻R消耗的电功率减小 4. 关于教材中的插图下面说法中正确的是（　　） A. 甲图是利用右手定则来判断直线电流产生的磁场方向的示意图 B. 乙图是利用右手定则来判断通电导线在磁场中受力方向的示意图 C. 丙图是利用左手定则来判断导线切割磁感线时产生的感应电流方向的示意图 D. 丁图是磁电式电流表其物理学原理是基于通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动 5. 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. 磁铁加速度将小于g B. 金属棒cd有c指向d的感应电流 C. 金属棒对导轨的压力大于金属棒的重力 D. 金属棒ab、cd有相互远离的趋势 6. 一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中没有发生改变的有（　　） A. 分子的平均动能 B. 单位体积内的分子数 C. 气体的压强 D. 气体的体积 7. 下列说法正确的是（　　） A. 气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 B. 当分子间距离大于时，分子势能随分子间距离的增大而减小 C. 10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能 D. 已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量 8. 在理想振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电流计的电流方向向左 B. 流过电流计的电流正在增大 C. 电容器所带电荷量正在减小 D. 电容器两板间的电场强度恒定不变 9. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，内阻不计。转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直。产生的电动势随时间变化的规律如图所示，则（　　） A. 该交变电流频率是 B. 计时起点，线圈恰好与中性面重合 C. 时，穿过线圈平面的磁通量为零 D. 该交变电动势瞬时值表达式是 10. 如图所示，电源的电动势恒定不变，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，A、B两灯泡的阻值相等，闭合开关S，电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 断开开关S，A会闪亮一下，然后逐渐熄灭 B. 断开开关S，流过A的电流方向与原来相反 C. 断开开关S，流过B的电流方向与原来相反 D. 断开开关S，流过L的电流方向与原来相反 11. 如图，回旋加速器两个形金属盒分别与高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源位于盒的圆心，两形盒的半径为，两盒间的狭缝很小。粒子源释放的粒子电荷量为，质量为，下列说法正确的是（　　） A. 随着粒子速度的增大，粒子在磁场中运动的周期越来越短 B. 粒子加速后获得的最大动能 C. 若两盒间加速电压为，则粒子加速的次数为 D. 若增大两盒间的加速电压，则粒子离开加速器时的动能也增大 二、实验题（每空3分，共15分） 12. “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__________。 A. 整块硅钢铁芯 B. 绝缘的铜片叠成 C. 绝缘的硅钢片层层叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________。（填“多”或“少”） （3）某学生进行实验时，为了保证人身安全，交流电源的电压最好不要超过__________。 A. B. C. （4）在实际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，则原线的输入电压可能为__________。 A. B. C. （5）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能是__________。 A. 原、副线圈通过电流时发热 B. 铁芯在交变磁场作用下发热 C. 原线圈输入电压发生变化 三、解答题（请写出必要的解题过程或文字说明，只写出答案不得分） 13. 将油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液。已知溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层薄膜，测出这一层薄膜的面积为，由此估算 （1）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积； （2）油酸分子直径。 14. 如图所示，在磁感应强度的水平匀强磁场中，有一面积为，匝数匝，电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴从中性面开始匀速转动，转速，另有一电阻，通过电刷与两滑环接触，两端接有一理想电压表，求： （1）求出电动势的最大值，并写出电动势瞬时值表达式； （2）求图中电压表的示数。 15. 如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨电阻忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过撤去该恒力（此时导体棒已达到最大速度）。求： （1）导体棒运动过程最大速度； （2）若在内，通过导体棒的电荷量为，求导体棒通过的位移； （3）整个运动过程中导体棒上产生的焦耳热。 16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为的P点沿x轴正方向，以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正的电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为的Q点第一次经过x轴进入磁场，经过磁场一次偏转后恰好能再次回到P点。不计粒子的重力，求： （1）粒子第一次进入磁场时的速度大小； （2）粒子从磁场边界射出点的位置坐标； （3）粒子从P点出发到再次回到P点所用的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $