精品解析：江苏省徐州市树恩中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

徐州市树恩高中2024-2025学年第二学期中学情调研 高二年级物理试卷（选修） 一、单选题（每空只有一个正确选项，每空4分，共44分） 1. 下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上，故A错误； B．由图可知，磁感应强度B与电流I平行，导线不受安培力，故B错误； C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向下，故C正确； D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向垂直纸面向外，故D错误。 故选C。 2. 如图所示的平行板之间，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子（不计重力）射入后发生偏转的情况不同。这种器件能把具有特定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器。下列关于速度选择器的说法正确的是（　　） A. 这个特定速度与粒子质量有关 B. 这个特定速度与粒子的比荷有关 C. 从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿直线穿出速度选择器 D. 从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】ABD．当带电粒子能从左向右做匀速直线运动穿出速度选择器，电场力和洛伦兹力方向相反，大小相等，即 Eq＝qvB 解得 该速度与粒子的质量和带电荷量无关，AB错误，D正确； C．当粒子从右向左运动时，电场力和洛伦兹力的方向相同，粒子不可能沿直线穿过，C错误。 故选D。 3. 如图，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。一束电子以垂直于磁场边界的速度从点射入宽度为的强磁场中，从点穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A. 电子的比荷为 B. 电子的比荷为 C. 电子穿越磁场的时间为 D. 电子穿越磁场的时间为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据数学知识知 解得 根据洛伦兹力提供向心力，则有 联立解得，故A错误，B正确； CD．根据数学知识知电子在磁场中运动的时间为 由上述结论可得，电子运动周期 解得电子在磁场中的运动时间，故CD错误。 故选B。 4. 法拉第在1831年发现了“磁生电”现象，如图，他把两个线圈烧在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行就置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是（　　） A. 用一节电池作电源磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转 B. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转 C. 线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转 D. 线圈B因故障断开后，线圈A与电源接通的瞬间，小磁针会偏转 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于电池提供的是直流电，产生的磁场是恒定磁场，电路稳定状态下通过线圈B的磁通量不变，线圈B中不会产生感应电流，无论采用多少节电池，无论线圈B匝数多少，小磁针都不会偏转，故AB错误； CD．线圈A和电池连接瞬间，通过线圈B的磁通量瞬间增大，会产生感应电流，小磁针会偏转。线圈B因故障断开后不再是闭合回路，线圈A与电源接通的瞬间，线圈B中电流始终为零，小磁针不会偏转，故C正确，D错误。 故选C。 5. 一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的（　　） A. 磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大 B. 磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大 C. 磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最大 D. 磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最大 【答案】B 【解析】 【详解】当线圈处于图中所示位置时，磁通量为零，最小；该位置与中性面垂直，感应电动势最大；根据法拉第电磁感应定律公式 磁通量的变化率最大。 故选B。 6. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中电流大小发生周期性变化，但方向保持不变，所以不是交变电流，故A正确； BCD．图中电流大小、方向均发生周期性变化，均是交变电流，故BCD错误。 故选A。 7. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直，产生的交变电压u随时间t变化关系如图所示，则（　　） A. 时，线圈处于中性面位置 B. 该交变电压有效值是 C. 该交流电经过电子电路处理可以变为直流电 D. 该交流电频率是 【答案】C 【解析】 【详解】D．由图可知，该交流电的周期为0.04s，故频率为25Hz，D错误； A．时，交变电压达到最大值，此时线圈平行于磁场，即与中性面垂直，A错误； B．该正弦交流电的峰值为10V，故有效值为 B错误； C．该交流电经过电子电路处理可以变为直流电，C正确。 故选C。 8. 关于电能输送的以下分析，正确的是(　　) A. 由公式知，输电电压越高，输电线上功率损失越高 B. 由公式知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C. 由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电线上功率损失越大 D. 由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比 【答案】C 【解析】 【详解】输电导线上的功率损耗是用计算的，用P＝计算时U指的是输电线上损耗的电压，不能当成输送电压，所以AB错误，C正确，公式P＝IU计算输电线上损耗的电功率时U指的是电线上损耗的电压，所以D错误． 思路分析：在计算输电线上电能的损耗时公式P＝，P＝IU中的U是指输电线的损耗电压，不能当成输送电压， 试题点评：此题易错的地方就在与输送电压与输电线上损耗电压的混淆，所以区分两者是做好本题的关键 9. 如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电，t=0时如图（a）所示，电容器中的电场强度最大，电容器开始放电。t=0.02 s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则 　　） A. 0~0.02 s时间内，电流逐渐减小 B. t=0.05 s时，回路中电流方向与图（b）中所示电流方向相同 C. t=0.06 s时，线圈中的磁场能最大 D. t=0.10 s时，线圈中的电场能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题述，t=0时电容器充满电，开始放电，t=0.02 s时LC回路中线圈上电流第一次达到最大值，可知0~0.02 s时间内电流逐渐增大，A错误； B．根据LC振荡电路规律，0.04 s时电流再次为零，然后电容器反向放电，t=0.05 s时回路中的电流方向与图（b）中电流方向相反， B错误； C．在t=0.02s时电流第一次达到最大值，此时磁场能最大，那么时刻磁场能也最大，C正确； D．当 此时的情况与t=0.02s时的情况是一致的，D错误。 故选C。 10. 根据麦克斯韦电磁理论可知 A. 电场在其周围空间一定产生磁场 B. 磁场在其周围空间一定产生电场 C. 变化的电场在其周围空间一定产生磁场 D. 变化的磁场在其周围空间一定产生变化的电场 【答案】C 【解析】 【详解】根据麦克斯韦电磁理论，只有变化的电场在其周围空间才一定产生磁场，周期性变化的磁场在其周围空间产生周期性变化的电场。 故选C。 11. 如图所示，Rt为金属热电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E ， 内阻为r ， V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是(  ) A. 金属热电阻温度升高或光照增强，其他条件不变 B 金属热电阻温度降低或光照减弱，其他条件不变 C. 金属热电阻温度降低或光照增强，其他条件不变 D. 金属热电阻温度升高或光照减弱，其他条件不变 【答案】B 【解析】 【详解】若仅金属热电阻的温度升高，则增大，电路总电阻增大，即路端电压增大，总电流减小，通过的电流减小，即两端的电压减小，而路端电压增大，所以并联电路两端的电压增大，故通过光敏电阻的电流增大，而总电流是减小的，所以通过支路的电流减小，即两端的电压减小，不符合题意；若金属热电阻的温度降低，则减小，电路总电阻减小，路端电压减小，路端总电流增大，通过的电流增大，即两端的电压增大，而路端电压减小，故并联电路两端的电压减小，故通过光敏电阻的电流减小，而总电流是增大的，故通过支路的电流增大，即两端的电压增大，符合题意；若光照增强，则减小，外电路电阻减小，路端电压减小，总电流增大，通过的电流增大，即两端的电压增大，而路端电压减小，故并联电路两端的电压减小，分担的电压减小，不符合题意；若光照强度减弱，则增大，外电路电阻增大，路端电压增大，总电流减小，通过的电流减小，即两端的电压减小，而路端电压增大，故并联电路两端的电压增大，分担的电压增大，符合题意；综上所述，金属热电阻温度降低或光照减弱，其他条件不变，B正确． 【点睛】该题考查光敏电阻和热敏电阻的特性与闭合电路的欧姆定律的应用，关键是光敏电阻的特性是当光敏电阻上的光照强度增大，热敏电阻的特性是随着温度的升高阻值增大，再由欧姆定律进行动态分析． 二、实验题（每空3分，共18分） 12. 小王同学用如图甲所示电路研究电磁感应现象，小李同学用如图乙所示电路研究自感现象。 （1）小王同学实验时发现，闭合开关时，电流表指针向左偏转。电路稳定后，若向右移动滑片，此过程中电流表指针将向______（选填“左”或“右”）偏转，实验结束后，未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 （2）小李同学用图乙中（1）（2）两个电路研究通电自感和断电自感现象，图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。两电路电键S闭合后，会看到：小灯泡A将______（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”），小灯泡B将______（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”）；S断开后，小灯泡A将______（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”），S断开后，小灯泡B将______（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”）。 【答案】 ①. 左 ②. A ③. 慢慢变亮 ④. 立即变亮，然后慢慢熄灭 ⑤. 立即熄灭 ⑥. 闪亮一下，然后熄灭 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]由题意可知，电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，电流表指针向左偏转，电路稳定后，若向右移动滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，回路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则电流表指针向左偏转； [2]在完成实验后未断开开关，也未把A.B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路A线圈时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下。 （2）[3]两电路电键S闭合后，由于线圈中自感电动势阻碍电流增加，则会看到小灯泡A将慢慢变亮； [4]小灯泡B将立即变亮，电路稳定后线圈中自感电动势消失，电阻为零，则灯泡B会慢慢被短路而熄灭； [5]S断开后，小灯泡A立即熄灭； [6]小灯泡B，由于线圈中自感电动势阻碍电流减小，则会在线圈和灯泡B中形成回路，使得灯泡B闪亮一下，然后熄灭。 三、计算题（共38分，解答过程需包含必要的文字说明以及相关公式，作图痕迹等） 13. 电子以速度沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为的匀强磁场中，其中电子的质量为，电荷量为。求： （1）电子做匀速圆周运动的轨道半径； （2）电子做匀速圆周运动的周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由洛伦兹力提供向心力得 可得轨道半径为 【小问2详解】 电子做匀速圆周运动的周期为 14. 一长为l的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，如图，求两端产生的感应电动势。 【答案】 【解析】 【详解】两端产生的感应电动势 15. 如图所示，正弦交流电通过理想变压器对负载供电，当负载电阻R1=4Ω时，变压器输入功率是P1=25W；当负载电阻R2=16Ω时，变压器输入电流I2=0.25A。除了负载，其他电阻不计，求∶ （1）理想变压器的输出电压； （2）变压器的原、副线圈匝数之比。 【答案】（1）10V；（2）5∶2 【解析】 【分析】 【详解】（1）接上R1=4Ω负载时，有 得变压器的输出电压 （2）换上负载R2=16Ω时，负线圈的电流 此时根据原、副线圈电流关系可得原、副线圈匝数之比 16. 如图所示，用粗细均匀的同种导线制成的正方形导线框abcd，边长L=0.1m，质量m=10g，总电阻R=5Ω，从距离宽度L=0.1m的匀强磁场区域上边缘高h=0.2m处自由下落．当线框下边ab刚进入匀强磁场区域时，线框开始做匀速运动。（g取10m/s2）求： （1）磁感应强度B的大小； （2）下边ab刚进入匀强磁场区域时，ab边两端电压大小； （3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。 【答案】（1）5T；（2）0.75V；（3）0.02J 【解析】 【详解】（1）由切割磁感线产生的感应电动势 由欧姆定律可知 根据 因为匀速运动 解得 （2）ab边两端的电压大小 解得 （3）由能量守恒定律得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 徐州市树恩高中2024-2025学年第二学期中学情调研 高二年级物理试卷（选修） 一、单选题（每空只有一个正确选项，每空4分，共44分） 1. 下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示的平行板之间，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子（不计重力）射入后发生偏转的情况不同。这种器件能把具有特定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器。下列关于速度选择器的说法正确的是（　　） A. 这个特定速度与粒子质量有关 B. 这个特定速度与粒子的比荷有关 C. 从右向左以特定速度射入粒子有可能沿直线穿出速度选择器 D. 从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器 3. 如图，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。一束电子以垂直于磁场边界的速度从点射入宽度为的强磁场中，从点穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A. 电子的比荷为 B. 电子的比荷为 C. 电子穿越磁场的时间为 D. 电子穿越磁场的时间为 4. 法拉第在1831年发现了“磁生电”现象，如图，他把两个线圈烧在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行就置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是（　　） A. 用一节电池作电源磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转 B. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转 C. 线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转 D. 线圈B因故障断开后，线圈A与电源接通的瞬间，小磁针会偏转 5. 一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的（　　） A. 磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大 B. 磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大 C. 磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最大 D. 磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最大 6. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 7. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直，产生的交变电压u随时间t变化关系如图所示，则（　　） A. 时，线圈处于中性面位置 B. 该交变电压有效值是 C. 该交流电经过电子电路处理可以变为直流电 D. 该交流电频率是 8. 关于电能输送的以下分析，正确的是(　　) A. 由公式知，输电电压越高，输电线上功率损失越高 B. 由公式知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C. 由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电线上功率损失越大 D. 由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比 9. 如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电，t=0时如图（a）所示，电容器中的电场强度最大，电容器开始放电。t=0.02 s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则 　　） A. 0~0.02 s时间内，电流逐渐减小 B. t=0.05 s时，回路中的电流方向与图（b）中所示电流方向相同 C. t=0.06 s时，线圈中磁场能最大 D. t=0.10 s时，线圈中的电场能最大 10. 根据麦克斯韦电磁理论可知 A. 电场在其周围空间一定产生磁场 B. 磁场在其周围空间一定产生电场 C. 变化的电场在其周围空间一定产生磁场 D. 变化的磁场在其周围空间一定产生变化的电场 11. 如图所示，Rt为金属热电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E ， 内阻为r ， V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是(  ) A. 金属热电阻温度升高或光照增强，其他条件不变 B. 金属热电阻温度降低或光照减弱，其他条件不变 C. 金属热电阻温度降低或光照增强，其他条件不变 D 金属热电阻温度升高或光照减弱，其他条件不变 二、实验题（每空3分，共18分） 12. 小王同学用如图甲所示电路研究电磁感应现象，小李同学用如图乙所示电路研究自感现象。 （1）小王同学实验时发现，闭合开关时，电流表指针向左偏转。电路稳定后，若向右移动滑片，此过程中电流表指针将向______（选填“左”或“右”）偏转，实验结束后，未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生。 （2）小李同学用图乙中（1）（2）两个电路研究通电自感和断电自感现象，图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。两电路电键S闭合后，会看到：小灯泡A将______（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”），小灯泡B将______（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”）；S断开后，小灯泡A将______（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”），S断开后，小灯泡B将______（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”）。 三、计算题（共38分，解答过程需包含必要的文字说明以及相关公式，作图痕迹等） 13. 电子以速度沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为的匀强磁场中，其中电子的质量为，电荷量为。求： （1）电子做匀速圆周运动的轨道半径； （2）电子做匀速圆周运动的周期。 14. 一长为l的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，如图，求两端产生的感应电动势。 15. 如图所示，正弦交流电通过理想变压器对负载供电，当负载电阻R1=4Ω时，变压器输入功率是P1=25W；当负载电阻R2=16Ω时，变压器输入电流I2=0.25A。除了负载，其他电阻不计，求∶ （1）理想变压器的输出电压； （2）变压器的原、副线圈匝数之比。 16. 如图所示，用粗细均匀的同种导线制成的正方形导线框abcd，边长L=0.1m，质量m=10g，总电阻R=5Ω，从距离宽度L=0.1m的匀强磁场区域上边缘高h=0.2m处自由下落．当线框下边ab刚进入匀强磁场区域时，线框开始做匀速运动。（g取10m/s2）求： （1）磁感应强度B的大小； （2）下边ab刚进入匀强磁场区域时，ab边两端的电压大小； （3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $