精品解析：甘肃省武威市凉州区2024-2025学年高二下学期期中检测物理试卷

2024—2025学年第二学期期中质量检测试卷 高 二 物 理 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 一条长度为0.5m，电流为20A的通电直导线，置于匀强磁场中，磁场的方向与导线垂直，导线上受到的磁场力大小为0.1N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　） A. 0.01T B. 0.02T C. 0.1T D. 0.2T 2. 三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，它们的运动轨迹分别如图所示。则（　　） A. 粒子a可能带负电 B. 粒子b可能带正电 C. 粒子c一定带负电 D. 粒子b一定带负电 3. 矩形导线框ABCD竖直放置，当垂直线框平面向外的磁场的磁感应强度逐渐变大时（　　） A. 线框中无感应电流 B. 线框中有感应电流，方向为D→C→B→A→D C. 线框中有感应电流，方向为D→A→B→C→D D. 无法确定线框中有无感应电流 4. 如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ） A. 周期是0.01s B. 最大值是 C. 有效值是220V D. 表达式为U=220sin100πt（V） 5. 如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中当磁感应强度均匀减小时，杆ab总保持静止，则（　　） A. 杆中感应电流方向是从b到a B. 杆中感应电流大小不断减小 C. 金属杆所受安培力逐渐增大 D. 金属杆受到的合力不断减小 6. 如图所示，一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。若磁感应强度为B，粒子带电量为q（q＞0），质量为m，速度大小为v，不计重力，则粒子的轨道半径为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，理想变压器的原线圈与输出电压有效值恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与灯泡L和滑动变阻器R相连，若将滑动变阻器滑片上滑，则滑动过程中，下列说法正确的是（　） A. 副线圈两端电压变大 B. 原线圈中电流增大 C. 电源的输出功率不变 D. 灯泡L亮度变亮 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全得得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示的电路中，L为带铁芯的电感线圈，直流电阻不计，下列说法正确的是（　　 ） A. 合上S时，灯泡立即变亮 B. 合上S时，灯泡慢慢变亮 C. 断开S时，灯泡立即熄灭 D. 断开S时，灯泡慢慢熄灭 9. 如图所示，在水平直线MN上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带正电荷q的粒子，从直线N上的O点以速度v竖直向上射入磁场，由P点离开磁场，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的（　　） A. 轨道半径为 B. 轨道半径为 C. 时间为 D. 时间为 10. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是（　　） A. ，金属框中无电流 B. ，金属框中电流方向沿a­b­c­a C. ，金属框中无电流 D. ，金属框中无电流 三、实验题（本题共2小题，每空2分共14分） 11. 物理小组为了验证“楞次定律”实验，利用图甲中的器材进行了如下操作：将电源、开关、滑动变阻器和线圈A组成电路，闭合开关，将线圈A插入线圈B，观察并记录电流方向和线圈A的磁场方向。 根据图乙判断在实验中线圈A的下端是______极，A线圈插入B线圈后闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下（电流由左向右进入电流计，指针向左偏转，反之右偏），将滑动变阻器滑片向右滑动到某位置时，电流计指针将向______偏一下。若俯视线圈B，绕向为沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）由上端绕至下端。 12. 小南同学为验证变压器线圈两端电压与匝数的关系，将两个线圈套在一闭合的回形铁芯上，其连接的实验电路如下图所示。 回答下列问题： （1）左边铁芯上的线圈应连到学生电源的________（选填“直流”或“交流”）输出。 （2）仅减少右边铁芯上的线圈匝数，灯泡相比于减少匝数前，将________（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压________（选填“变大”或“变小”）。 （3）在某次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为1600和400，测得原线圈两端的电压为36V，则副线圈两端的电压可能是________。 A. 144V B. 101.5V C. 25.4V D. 8.8V 四、解答题（本题共3小题，共43分） 13. 某研究小组在研究通电导线在磁场中的受到力方向跟哪些因素有关的实验中，把长L=0.2m的导体棒置于匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I=2.0A，方向向左，导体棒受到的安培力大小为4×10-3N。（g取10m/s2）求： （1）安培力的方向。 （2）磁感应强度大小。 （3）若导体棒中电流大小为3A，导线棒L质量为6×10-4kg，则两根竖直细导线所受的拉力T各为多少？ 14. 如图所示，水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l = 0.5 m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.4 T。现使ab以v = 10 m/s的速度向右做匀速运动。 （1）ab中的感应电动势多大； （2）ab中电流的方向如何； （3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，则电路中的电流多大。 15. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求： （1）图示中的送电电流 （2）用户得到的电压 （3）用户得到的功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第二学期期中质量检测试卷 高 二 物 理 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 一条长度为0.5m，电流为20A的通电直导线，置于匀强磁场中，磁场的方向与导线垂直，导线上受到的磁场力大小为0.1N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　） A. 0.01T B. 0.02T C. 0.1T D. 0.2T 【答案】A 【解析】 【详解】由题意知磁场的方向与导线垂直，故通电直导线所受安培力为 解得 故选A。 2. 三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，它们的运动轨迹分别如图所示。则（　　） A. 粒子a可能带负电 B. 粒子b可能带正电 C. 粒子c一定带负电 D. 粒子b一定带负电 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可以判定，粒子a带正电，故A错误； B．粒子b在磁场中没有偏转，可知粒子b呈电中性，故B错误； C．根据左手定则可以判定，粒子c带负电，故C正确； D．粒子b在磁场中没有偏转，可知粒子b呈电中性，故D错误。 故选C。 3. 矩形导线框ABCD竖直放置，当垂直线框平面向外的磁场的磁感应强度逐渐变大时（　　） A. 线框中无感应电流 B. 线框中有感应电流，方向为D→C→B→A→D C. 线框中有感应电流，方向为D→A→B→C→D D. 无法确定线框中有无感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】由楞次定律可知，磁通量增加，线框中感应电流阻碍磁通量增加，由安培定则可知感应电流方向为D→A→B→C→D。 故选C。 4. 如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ） A. 周期是0.01s B. 最大值是 C. 有效值是220V D. 表达式为U=220sin100πt（V） 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象知周期为0.02s，故A错误； B．由图象知最大值为311V，故B错误； C．电压的有效值为V≈220V 故C正确； D．角频率为 瞬时值表达式为u=311sin100πt (V) 故D错误； 故选C。 5. 如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中当磁感应强度均匀减小时，杆ab总保持静止，则（　　） A. 杆中感应电流方向是从b到a B. 杆中感应电流大小不断减小 C. 金属杆所受安培力逐渐增大 D. 金属杆受到的合力不断减小 【答案】A 【解析】 【详解】A.当磁感应强度B均匀减小时，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为逆时针方向（俯视），则杆中的感应电流方向是从b到a．故A正确； B.当磁感应强度B均匀减小时，穿过回路的磁通量均匀减小，磁通量的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律得，回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变．故B错误； C.根据安培力F=BIL，I不变，B均匀减小，得知金属杆受到的安培力逐渐减小．故C错误； D.杆ab总保持静止，合力不变．故D错误。 故选A。 6. 如图所示，一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。若磁感应强度为B，粒子带电量为q（q＞0），质量为m，速度大小为v，不计重力，则粒子的轨道半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得粒子轨道半径 故选D。 7. 如图所示，理想变压器的原线圈与输出电压有效值恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与灯泡L和滑动变阻器R相连，若将滑动变阻器滑片上滑，则滑动过程中，下列说法正确的是（　） A. 副线圈两端电压变大 B. 原线圈中电流增大 C. 电源的输出功率不变 D. 灯泡L亮度变亮 【答案】B 【解析】 【详解】A．原线圈输入电压不变，原副线圈端电压不变，故A错误； B．滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路中电阻变小，由于副线圈两端电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻电流变大，副线圈中电流变大，则原线圈电流变大，故B正确； C.原线圈电压不变，原线圈输入电流变大，原线圈输入功率变大，原线圈输入功率等于电源输出功率，既然原线圈输入功率增大，则电源的输出功率变大，C错误； D．副线圈两端电压不变，灯泡电阻不变，由 可知灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全得得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示的电路中，L为带铁芯的电感线圈，直流电阻不计，下列说法正确的是（　　 ） A. 合上S时，灯泡立即变亮 B. 合上S时，灯泡慢慢变亮 C. 断开S时，灯泡立即熄灭 D. 断开S时，灯泡慢慢熄灭 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．如图所示的电路中，因为L为带铁芯的电感线圈，当合上S时，线圈L的磁通量变大，产生自感电动势，线路中电流逐渐变大，导致灯泡慢慢变亮，A错误，B正确； CD．当断开S时，线圈L的磁通量变小，产生自感电动势，但由于线路处于断路，，线路中没有电流，导致灯泡立即熄灭，C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，在水平直线MN上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带正电荷q的粒子，从直线N上的O点以速度v竖直向上射入磁场，由P点离开磁场，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的（　　） A. 轨道半径为 B. 轨道半径为 C. 时间为 D. 时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力 解得 运动了半周，则运动时间 故选AC。 10. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是（　　） A. ，金属框中无电流 B. ，金属框中电流方向沿a­b­c­a C. ，金属框中无电流 D. ，金属框中无电流 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对ac边进行研究，由右手定则可知，感应电流从a流向c，故c点电势高；由于整个线框的磁通量变化量为零，故金属框中无电流，A正确，B错误； CD．对bc边进行研究，由右手定则可知，感应电流从b流向c，故c点电势高，所以 C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，每空2分共14分） 11. 物理小组为了验证“楞次定律”实验，利用图甲中的器材进行了如下操作：将电源、开关、滑动变阻器和线圈A组成电路，闭合开关，将线圈A插入线圈B，观察并记录电流方向和线圈A的磁场方向。 根据图乙判断在实验中线圈A的下端是______极，A线圈插入B线圈后闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下（电流由左向右进入电流计，指针向左偏转，反之右偏），将滑动变阻器滑片向右滑动到某位置时，电流计指针将向______偏一下。若俯视线圈B，绕向为沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）由上端绕至下端。 【答案】 ①. N ②. 左 ③. 逆时针 【解析】 【详解】[1][2]根据右手螺旋定则可知，A线圈的下端是N极，由于闭合开关时，磁场增强，电流计指针向右偏转一下，向右移动滑动变阻器时，电路中的电流减小，磁场减弱，电流计指针会向左偏一下。 [3]根据“电流由左进入电流计，指针向左偏，反之右偏”的原则，A线圈的磁场是向下的减弱，B线圈中产生的感应磁场方向向下，以阻碍A中磁通量的减弱，俯视线圈由上端绕至下端为逆时针绕向。 12. 小南同学为验证变压器线圈两端电压与匝数的关系，将两个线圈套在一闭合的回形铁芯上，其连接的实验电路如下图所示。 回答下列问题： （1）左边铁芯上的线圈应连到学生电源的________（选填“直流”或“交流”）输出。 （2）仅减少右边铁芯上的线圈匝数，灯泡相比于减少匝数前，将________（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压________（选填“变大”或“变小”）。 （3）在某次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为1600和400，测得原线圈两端的电压为36V，则副线圈两端的电压可能是________。 A. 144V B. 101.5V C. 25.4V D. 8.8V 【答案】（1）交流 （2） ①. 变暗 ②. 变小 （3）D 【解析】 【小问1详解】 变压器利用电磁感应原理传输电能或电信号，需要采用交流电，所以线圈应连到学生电源的交流输出端上。 【小问2详解】 [1][2]将与灯泡相连的线圈拆掉部分，其余装置不变，由于 解得 输出电压变小，灯泡两端电压变小，所以灯泡亮度将变暗。 【小问3详解】 根据理想变压器的电压关系得 解得V 因为变压器存在各种损耗，所以副线圈电压应低于9V。 故选D。 四、解答题（本题共3小题，共43分） 13. 某研究小组在研究通电导线在磁场中的受到力方向跟哪些因素有关的实验中，把长L=0.2m的导体棒置于匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I=2.0A，方向向左，导体棒受到的安培力大小为4×10-3N。（g取10m/s2）求： （1）安培力的方向。 （2）磁感应强度大小。 （3）若导体棒中电流大小为3A，导线棒L质量为6×10-4kg，则两根竖直细导线所受的拉力T各为多少？ 【答案】（1）安培力的方向竖直向下；（2）0.01T；（3） 【解析】 【详解】（1）根据左手定则可知，安培力的方向书竖直向下； （2）根据公式 解得 B = 0.01T （3）由平衡条件知 解得 14. 如图所示，水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l = 0.5 m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.4 T。现使ab以v = 10 m/s的速度向右做匀速运动。 （1）ab中的感应电动势多大； （2）ab中电流的方向如何； （3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，则电路中的电流多大。 【答案】（1）2 V；（2）从b向a；（3）0.5 A 【解析】 【详解】（1）导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知 （2）根据右手定则可知，导体棒ab中电流的方向为从b向a。 （3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，根据闭合电路欧姆定律可知 15. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求： （1）图示中的送电电流 （2）用户得到的电压 （3）用户得到的功率。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据 可得 又因为 则输电线上的电流为 (2)输电线上损失的电压为 降压前的电压为 用户得到的电压为 (3)输电线上损失的功率为 用户得到的功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $