精品解析：天津市滨海新区田家炳中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

滨海新区田家炳中学2024-2025-2 高二年级期中考试 物理 试卷 第Ⅰ卷（选择题 共52分） 一、单项选择题（本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1. 一个电子以速度逆着磁感线方向进入匀强磁场，它在磁场中运动的情况是（电子重力不计）（　　） A. 加速直线运动 B. 减速直线运动 C. 匀速直线运动 D. 匀速圆周运动 【答案】C 【解析】 【详解】电子的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，知电子不受力，根据牛顿第一定律，做匀速直线运动。 故选C。 2. 如图所示，边长为L的正方形导线框，以初速度v 进入宽度为L的匀强磁场，线框刚好能离开磁场，则在线框进入和离开磁场的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 线框进入磁场过程受到的安培力方向向右 B. 线框离开磁场过程感应电流方向为顺时针 C. 线框进入和离开过程通过某个截面的电荷量不同 D. 线框进入和离开过程所受的平均安培力大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程，根据右手定则可知感应电流方向为逆时针，由左手定则可知线框受到的安培力方向向左，故A错误； B．线框离开磁场过程，由楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针，故B正确； C．根据 则线框进入和离开过程通过某个截面的电荷量相同，故C错误； D．根据 因为线框进入磁场过程的平均速度大于离开过程的平均速度，故线框进入磁场过程的平均安培力大于离开过程的平均安培力，故D错误。 故选B。 3. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球位移随时间变化关系式为 B. 该小球在0~5s内的位移为0，路程为25 cm C. 在1~2s内，小球的动能增加，弹簧的弹性势能减少 D. 在2~3s内，小球的振幅越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，简谐运动的周期为，则角速度为 故小球位移随时间变化的关系式为 故A错误； B．由图可知，该小球在内的位移为5cm，路程为，故B错误； C．由图可知，在内，小球的位移减小，弹簧弹力做正功，动能增加，弹簧的弹性势能减少，故C正确； D．由图可知，在内，小球的位移增大，小球的振幅不变，故D错误。 故选C。 4. 在匀强磁场中，一矩形金属线圈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像如图乙所示，则下列判断正确的有（　　） A. t=0.005s时线圈平面与磁场方向垂直 B. 线圈产生的交变电动势的频率为100Hz C. 线圈产生的交变电动势的有效值为311V D. 线圈产生的交变电动势的瞬时值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知时电动势最大，磁通量最小，则线圈平面与磁场方向平行，A错误； B．由图可知周期为 则线圈产生的交变电动势的频率为，B错误； C．由图可知交变电流的电动势峰值为，则有效值为，C错误； D．根据图像可知周期为，则角速度为 电动势最大值为，所以线圈产生的交变电动势的瞬时值为，D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，得到摆球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像，如图乙所示，不计空气阻力。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（　　） A. t=0.5s时，摆球所受回复力最大，方向向右 B. t=1s时，摆球偏离平衡位置位移最大，方向向右 C. 此单摆的周期是1s D. 该单摆摆长约为2m 【答案】A 【解析】 【详解】A．以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向, 时，位移为，即摆球在端点A，由可知，摆球所受回复力最大，方向向右，故A正确； B．时，摆球的位移为零，即摆球刚好在平衡位置，故B错误； CD．由图像可知单摆的周期为 由单摆周期公式，可得摆长为，故CD错误。 故选A。 6. 某小型发电厂由两条输电导线直接向用户供电，已知发电机的输出电压为，发电厂至用户的输电线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，用户得到的电压为。下列表示输电导线损耗的功率的关系式不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．输电导线损耗的功率等于输电线损失的电压与导线上的电流乘积，即 A正确，不符合题意，B错误，符合题意； CD．输电导线损耗的功率 CD正确，不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置长度为L的金属棒ab从距地面高为h处，以水平初速度抛出。设运动的整个过程中棒的取向不变，且不计空气阻力，已知重力加速度为g，则落地时金属棒a、b两端产生的感应电动势和电势高低，判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】金属棒在运动过程中切割磁感线的分速度为水平速度，保持不变，则金属棒a、b两端产生的感应电动势大小为 根据左手定则可判断金属棒中电子在洛伦兹力的作用力下向a端移动，所以金属棒b端比a端电势高，即有 故选C。 8. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（　　） A. 金属棒ab将一直做加速运动 B. 通过电阻R的电流方向为从Q到N C. 金属棒ab的最大加速度为gsinθ D. 电阻R产生焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】A. 金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A错误； B. 根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B错误； C. 金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律 解得 C正确； D. 根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 9. 一个电子（不计重力，质量m，电荷量e）以速度垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中， 则（　　） A. 电子在图示时刻受到垂直向上的洛伦兹力 B. 电子在磁场中匀速圆周运动的半径 C. 电子的速度始终不变 D. 电子的动能始终不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知电子在图示时刻受到垂直向下的洛伦兹力，故A错误； B．由洛伦兹力提供向心力 可得电子在磁场中匀速圆周运动的半径，故B正确； CD．洛伦兹力提供向心力，则洛伦兹力不做功，故电子的速度大小不变，方向时刻在改变，根据可知电子的动能始终不变，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 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. t1、t3时刻线圈处于中性面 B. t2、t4时刻线圈中感应电动势为零 C. 线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率最大 D. 线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 A→B→C→D→A 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙知线圈在、时刻，穿过线圈的磁通量最大，故t1、t3时刻线圈处于中性面处，故A正确； B．根据图乙，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B错误； C．线圈转到图甲所示位置时，穿过线圈中的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C正确； 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AC。 11. 如图所示，将理想变压器的原线圈接在电压瞬时值的交流电源上，在副线圈两端并联接入5个规格均为“22V；44W”的灯泡，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 交变电流的频率为50Hz B. 变压器原、副线圈的匝数比为10：1 C. 变压器的输入功率为220W D. 理想电流表的示数为2A 【答案】BC 【解析】 详解】A．根据原线圈电压的瞬时值表达式，可知： 解得 原副线圈频率相等，所以副线圈中电流的频率为，故A错误； B．灯泡正常发光，灯泡两端的电压，原线圈两端电压有效值为，原、副线圈匝数之比为 故B正确； C．理想变压器的输入功率等于输出功率，由副线圈电路知 C正确； D．副线圈的总电流为 则原线圈中电流为 D错误。 故选BC。 12. 一质点做简谐运动的图像如图所示，则（　　） A. 在t=0.1s时，该质点的速度最大 B. 在t=0.1s时，该质点具有x轴负方向最大加速度 C. 在0.1s~0.2s时间内质点沿x轴负方向做回复力减小加速运动 D. 在0~0.6s时间内质点运动的路程为100cm 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在t＝0.1s时，该质点处于正方向最大位移处，速度为零，该质点的速度最小，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可知在t＝0.1s时，该质点具有x轴负方向最大加速度，故B正确； C．在0.1s~0.2s内，质点从正方向最大位移处运动至平衡位置过程，即沿x轴负方向做回复力减小的加速运动，即故C正确； D．在0~0.6s时间内，质点经历，运动的路程为 故D错误。 故选BC。 第二卷（非选择题 共48分） 三．实验题（每空2分，共12分） 13. 小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是_____。 （2）为了完成本实验，需要用刻度尺测量摆线的长度L，并用游标卡尺测量球的直径，如图所示，摆球的直径=_______________cm； （3）摆球在竖直平面内稳定摆动后，用秒表记录单摆经历n =50次全振动所用的时间t=100.0s。此单摆的周期 T=______s；重力加速度大小g=_______（用L、d和T表示）。 （4）若根据实验数据作出 T²-L图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g=_______用k表示）。 （5）与重力加速度的真实值比较，发现根据公式计算出的结果偏大，原因可能是 A. 振幅偏小 B. 将摆线长加直径当成了摆长 C. 将摆线长当成了摆长 D. 将通过平衡位置的次数当成全振动次数 【答案】（1）B （2）1.990 （3） ①. 2.0##2 ②. （4） （5）BD 【解析】 【小问1详解】 为了减小误差小球应选取质量大体积小即密度大的铁球，摆线用细丝线，而不能用弹性绳，还需要保证摆动过程中摆线的长度不变，应采取铁夹夹住细丝线。 故选B。 小问2详解】 摆球的直径1.9cm+0.05mm×18=1.990cm 【小问3详解】 [1]摆球在竖直平面内稳定摆动后，用秒表记录单摆经历n =50次全振动所用的时间t=100.0s。此单摆的周期 [2]根据 解得重力加速度大小 【小问4详解】 根据 可得 可得 可得 【小问5详解】 A. 振幅偏小不会影响测量结果，选项A错误； B. 根据，将摆线长加直径当成了摆长，则g测量值偏大，选项B正确； C. 根据，将摆线长当成了摆长，则g测量值偏小，选项C错误； D. 将通过平衡位置的次数当成全振动次数，则周期T偏小，则g测量值偏大，选项D正确。 故选BD。 四、计算题（14题15分， 15 题21分， 共36分） 14. 如图所示，一个质量为m，电荷量为，不计重力的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限， 求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B； （2）在第一象限内的运动时间 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在磁场里做圆周运动的圆心和轨迹如图所示 OP=Rcos30°=a 洛伦兹力提供向心力，有 解得  【小问2详解】 带电粒子在第一象限内转过的角度为120°，则运动时间为 15. 如图甲所示，平行长直导轨 MN，PQ水平放置，两导轨间距 ， 导轨左端M、P间接有一阻值的定值电阻，质量 ，电阻的导体棒 ab垂直于导轨放在距离导轨左端 处的导轨上，导体棒 ab与导轨间的动摩擦因数导轨间有竖直向下、磁感应强度大小B随时间t变化（如图乙所示）的磁场，导轨电阻忽略不计，导体棒与导轨接触良好。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取求： （1）时处于静止状态的导体棒通过的电流大小和方向； （2）导体棒开始在导轨上运动的时刻； （3）导体棒运动之前回路产生的焦耳热。 【答案】（1）0.1A；从b到a （2）40s （3） 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，根据法拉第电磁感应定律可得 则导体棒处于静止状态时电流大小，由楞次定律可知导体棒上电流方向从b到a。 【小问2详解】 对导体棒受力分析，当安培力等于摩擦力时，开始在导轨上运动，即 解得，由乙图可知，解得 【小问3详解】 导体棒运动之前回路产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 滨海新区田家炳中学2024-2025-2 高二年级期中考试 物理 试卷 第Ⅰ卷（选择题 共52分） 一、单项选择题（本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1. 一个电子以速度逆着磁感线方向进入匀强磁场，它在磁场中运动的情况是（电子重力不计）（　　） A. 加速直线运动 B. 减速直线运动 C. 匀速直线运动 D. 匀速圆周运动 2. 如图所示，边长为L正方形导线框，以初速度v 进入宽度为L的匀强磁场，线框刚好能离开磁场，则在线框进入和离开磁场的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 线框进入磁场过程受到的安培力方向向右 B. 线框离开磁场过程感应电流方向为顺时针 C. 线框进入和离开过程通过某个截面的电荷量不同 D. 线框进入和离开过程所受的平均安培力大小相等 3. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球位移随时间变化的关系式为 B. 该小球在0~5s内的位移为0，路程为25 cm C. 在1~2s内，小球的动能增加，弹簧的弹性势能减少 D. 在2~3s内，小球的振幅越来越大 4. 在匀强磁场中，一矩形金属线圈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像如图乙所示，则下列判断正确的有（　　） A. t=0.005s时线圈平面与磁场方向垂直 B. 线圈产生的交变电动势的频率为100Hz C. 线圈产生的交变电动势的有效值为311V D. 线圈产生的交变电动势的瞬时值为 5. 如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，得到摆球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像，如图乙所示，不计空气阻力。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（　　） A. t=0.5s时，摆球所受回复力最大，方向向右 B. t=1s时，摆球偏离平衡位置位移最大，方向向右 C. 此单摆的周期是1s D. 该单摆摆长约为2m 6. 某小型发电厂由两条输电导线直接向用户供电，已知发电机的输出电压为，发电厂至用户的输电线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，用户得到的电压为。下列表示输电导线损耗的功率的关系式不正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置长度为L的金属棒ab从距地面高为h处，以水平初速度抛出。设运动的整个过程中棒的取向不变，且不计空气阻力，已知重力加速度为g，则落地时金属棒a、b两端产生的感应电动势和电势高低，判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（　　） A. 金属棒ab将一直做加速运动 B. 通过电阻R的电流方向为从Q到N C. 金属棒ab的最大加速度为gsinθ D. 电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 9. 一个电子（不计重力，质量m，电荷量e）以速度垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中， 则（　　） A. 电子在图示时刻受到垂直向上洛伦兹力 B. 电子在磁场中匀速圆周运动的半径 C. 电子的速度始终不变 D. 电子的动能始终不变 10. 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. t1、t3时刻线圈处于中性面 B. t2、t4时刻线圈中感应电动势为零 C. 线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率最大 D. 线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 A→B→C→D→A 11. 如图所示，将理想变压器的原线圈接在电压瞬时值的交流电源上，在副线圈两端并联接入5个规格均为“22V；44W”的灯泡，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 交变电流的频率为50Hz B. 变压器原、副线圈的匝数比为10：1 C. 变压器的输入功率为220W D. 理想电流表的示数为2A 12. 一质点做简谐运动的图像如图所示，则（　　） A. 在t=0.1s时，该质点的速度最大 B. 在t=0.1s时，该质点具有x轴负方向最大加速度 C. 在0.1s~0.2s时间内质点沿x轴负方向做回复力减小的加速运动 D. 在0~0.6s时间内质点运动的路程为100cm 第二卷（非选择题 共48分） 三．实验题（每空2分，共12分） 13. 小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理装置是_____。 （2）为了完成本实验，需要用刻度尺测量摆线的长度L，并用游标卡尺测量球的直径，如图所示，摆球的直径=_______________cm； （3）摆球在竖直平面内稳定摆动后，用秒表记录单摆经历n =50次全振动所用的时间t=100.0s。此单摆的周期 T=______s；重力加速度大小g=_______（用L、d和T表示）。 （4）若根据实验数据作出 T²-L图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g=_______用k表示）。 （5）与重力加速度的真实值比较，发现根据公式计算出的结果偏大，原因可能是 A. 振幅偏小 B. 将摆线长加直径当成了摆长 C. 将摆线长当成了摆长 D. 将通过平衡位置的次数当成全振动次数 四、计算题（14题15分， 15 题21分， 共36分） 14. 如图所示，一个质量为m，电荷量为，不计重力的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限， 求： （1）匀强磁场磁感应强度 B； （2）在第一象限内的运动时间 15. 如图甲所示，平行长直导轨 MN，PQ水平放置，两导轨间距 ， 导轨左端M、P间接有一阻值定值电阻，质量 ，电阻的导体棒 ab垂直于导轨放在距离导轨左端 处的导轨上，导体棒 ab与导轨间的动摩擦因数导轨间有竖直向下、磁感应强度大小B随时间t变化（如图乙所示）的磁场，导轨电阻忽略不计，导体棒与导轨接触良好。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取求： （1）时处于静止状态的导体棒通过的电流大小和方向； （2）导体棒开始在导轨上运动的时刻； （3）导体棒运动之前回路产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$