内容正文:
临化中学2025-2026学年(下)高二期中教学质量测评
物理(A卷)
试卷满分100分
考试时长75分钟
命题人:彭成
审题人:程磊磊
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.关于电磁波,下列说法中正确的是()
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播
2.面积均为S的两个电阻相同的线圈,分别放在如图甲、乙所示的磁场中,甲图中是磁感应强度为B的匀强磁场,
线圈在磁场中以周期T绕00'轴匀速转动,乙图中磁场变化规律为B=B,c0s2
t,从图示位置开始计时,则()
T
A.两线圈的磁通量变化规律相同
O'
B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同
C.经相同的时间t>),两线圈产生的热量不同
D.从此时刻起,经时间,通过两线图横截面的电荷量不同
3.如图所示为电流天平,它的右臂挂着矩形线圈,匝数为,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度
大小为B,方向与线圈平面垂直,当线圈中通过方向如图所示的电流I时,调节砝码使两臂
达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时为使天平两臂再达到新的平衡,则需()
A.在天平右盘中增加质量m=nB
一的砝码
B.在天平右盘中增加质量m=2B匹
的砝码
+
C.在天平左盘中增加质量=B亚
的砝码
××L××
×××××
m=2nBI
电流天平
D.在天平左盘中增加质量g的砝码
4.理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电
压为220V的正弦交流电源上,下列说法正确的是()
A.电阻R,两端电压U=220V
B.电阻R2两端电压U=66V
C.经过两电阻的电流之比:I=3:1
D.两电阻消耗的功率之比P:P=1:1
5.如图所示,单匝正方形线圈在外力作用下以速度ⅴ向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2,匀速进入同一匀强
第1页
磁场。第二次进入磁场与第一次进入比较()
A.回路的电流1:=2:1
××××××××
B.外力的功率乃:=2:1
××××××××
C.产生的热量22:9=4:1
×××大×××
i××××××××
D.回路中流过的电量9,9=4:1
6.如图甲为电容器上极板电量α随时间t在一个周期内的变化图像,如图乙为LC振荡电路的某一状态,线圈L中磁
场方向向上,电容器中电场方向向上,则()
A.t时刻线圈中自感电动势为零
B.t~t,时间内LC振荡电路内的电流为顺时针
C.t2~t,中某时刻与图乙状态相对应
D.图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
7.如图甲所示,单匝矩形线圈bcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规
律如图乙所示。以图甲中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的
正方向,则下列图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是()
B/T
XB×
nd
34t/s
甲
0.51
0.51
0.51
0.51
1234ts
04
-0.57-1234is
0
1234t/s
0
-0.51
1234i/s
-0.5
-0.51
A
B
C
D
8.如图所示,从离子源释放的无初速度带电离子经电场U加速后,进入静电分析器(内有辐向电场)中做匀速圆周
运动,从小孔S,射出电场后自P处垂直边界进入磁分析器中(内有垂直纸面向外的匀强磁场),最后再从小孔P2垂
直下边界射出磁场被收集,不计离子重力及离子间的相互作用,则()
一磁分析器
静电分析器
A.静电分析器中K1极板的电势高于K2电势
S2
B.从S射出的离子具有相同的电荷量
A
K
加速电场
01
C.从S射出的离子具有相同的速度
5
D.从P2射出的离子具有相同的比荷
与离子源收集器
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
共2页
9.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁体下方的线圈与电压传感器相
连。在某一风速时,电压传感器显示如图乙所示正弦规律变化,则(
)风叶
A.永磁体的转速为10/s
转轴
0.2
B.线圈两端电压的有效值为6√2V
永磁体
0.1
0.30.40.50.6t/s
铁架
C.交流电压的表达式为=12sin5πtV
电压传感器
D.该交流电可以直接加在击穿电压为9V的电容器上
甲
10.如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉一质量为、边长为a、电阻为R的单匝均匀正方形铜线框,在1位置
以速度o进入磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场并开始计时。若磁场的宽度为b(b>3),在3时
刻线框到达2位置速度又为o,并开始离开匀强磁场。此过程中-t图像如图乙所示,则()
A.to时刻线框的速度为oF
B.仁0时刻,线框右侧边MN两端电压为Bmo
C.0~时间内,通过线框某一横截面的电荷量为¤
2to
310
乙
D.线框从1位置运动到2位置的过程中,线框中产生的焦耳热为b
三、非选择题:共5小题,共58分。
11.(每空3分)在图甲中,不通电时电流计指针停在正中央,当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏。现按图乙连
接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路,将螺线管A与电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路。
A目
甲
(1)闭合S,将A插入螺线管B的过程中,螺线管B的
端(选填“上”或“下”)为感应电动势的正极:
(2)A放在B中不动,开关S突然断开的瞬间,电流计的指针将」
(选填“向左”“向右”或“不发生”)偏转:
(3)A放在B中不动,滑动变阻器的滑片向左滑动,电流计的指针将」
(选填“向左”“向右”或“不发生”)偏
转。
12.(每空2分)某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验。
(1)下列实验器材必须要用的有
A.千电池组B.低压交流电源C.多用电表D.直流电压表
E.滑动变阻器F.条形磁体
G.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
(2)下列说法正确的是
0
A.为确保实验安全,实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,应该保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数
C.测量电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
D.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈
(3)该同学通过实验得到了如表所示的数据,表中、2分别为原、副线圈的匝数,U、2分别为原、副线圈的电压。
第2页
实验次数
/匝
/匝
UN
UN
1
1600
400
12.1
2.90
2
800
400
10.2
4.95
400
200
11.9
5.92
通过实验数据分析可以得到的实验结论是:
(④)导致该同学实验出现系统误差的原因可能是
(⑤)另一同学正确组装变压器后,用匝数一400匝和800匝的变压器实际测量数据如表,根据测量数据可判断连接
交流电源的原线圈是
(填“n”或“%”)。
U/V
1.80
2.80
3.80
4.90
U/V
4.00
6.01
8.02
9.98
13.(9分)如图所示,矩形线圈的匝数N为100,线圈为边长L是0.1m的正方形,线圈电阻r为12,在磁感应强
度B为2T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度5ad/s匀速转动,外电路电阻R为42,(不计转动中的一切摩擦),求:
(1)在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q:
(2)线圈每转一周电阻R上产生的焦耳热Q。
14.(12分)如图所示,在坐标系xOy的第一象限内,斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,
第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场。现有一质量为、带电荷量为-q(心0)的粒子(不
计重力)从y轴上的A点,以初速度o水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)
进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后从y轴上D点(未画出)垂直y轴射出,己知OC与x轴的夹角为45°。
求:
(1)O、A间的距离:
'x×B9
Ax攻,
(②)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小:
45
(3)粒子从A点运动到D点的总时间。
xX×xx
××××
×××x
15.(18分)如图所示,光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为9的绝缘斜面上,BP、DQ为水平放置的平行且足够
长的光滑金属导轨,导轨在B、D两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导
轨间距均为L。两金属棒ab、cd的质量分别为m、2,接入电路的电阻均为R,初始时,金属棒cd垂直放置在水平
导轨上,金属棒b垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为s处,某时刻将b由静止释放,不计导轨电阻。重力加速度
为g,求:
(1)金属棒cd的最大加速度am:
(2)金属棒cd的最大速度:
(3)流过金属棒ab的电荷量q:
(④)金属棒ab上产生的热量Qb
共2页
临化中学2025-2026学年(下)高二期中教学质量测评
物理A卷解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
D
B
A
C
C
D
BC
CD
1.B
2.A
【解析】AB.甲图中的磁通量变化规律为,乙图中磁通量的变化规律为
故A正确,B错误;
CD.由于两线圈的磁通量变化规律相同,则两线圈中感应电动势的变化规律相同,达到最大值的时刻也相同,有效值E也相同,又因两线圈电阻相同,所以也相同,经过时间,通过两线圈横截面的电荷量也相同,故CD错误。故选A。
3.D
【解析】开始时底边所受的安培力方向竖直向上,电流反向后,安培力的方向变为竖直向下,相当于右边多了两个安培力的重量,即,解得,由于,解得,要重新平衡,需要在天平左盘中增加质量为的砝码,ABC错误,D正确。故选D。
4.B
【解析】A.电阻R1两端电压和原线圈两端电压之和等于220V,A错误;
BC.设电阻R2两端电压U2,电流为,据可得,原线圈两端电压为,据可得,原线圈中电流为,满足,联立解得,,经过两电阻的电流之比I1∶I2=1∶3,B正确;
D.电阻上的功率为,可得,两电阻消耗的功率之比P1∶P2=1∶9,D错误。
故选B。
5.A
【解析】设磁感应强度为B,线圈的边长为L,线圈电阻为R
A.线圈进入磁场过程中,产生的感应电动势E=BLv,感应电流,可知感应电流I与速度v成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比等于速度之比,即,故A正确;
B.线圈进入磁场时受到的安培力,线圈做匀速直线运动,由平衡条件得,外力,则外力功率,功率与速度的平方成正比,第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比为,故B错误;
C.线圈进入磁场过程中产生的热量,产生的热量与速度成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比为,故C错误;
D.通过导线横截面电荷量,电荷量与速度无关,电荷量之比为1:1,故D错误。
故选A。
6.C
【解析】A.时刻回路中电流为零,电流的变化率达到最大,线圈中自感电动势最大,故A错误;
B.时间内电容器放电,且上极板带正电,所以LC振荡电路内的电流为逆时针,故B错误;
CD.时间内电容器充电,且上极板带负电,所以LC振荡电路内的电流为逆时针,根据安培定则可知L中磁场方向向上,所以中某时刻与图乙状态相对应,此时电容器极板间电场能逐渐增大,故C正确,D错误。
故选BC。
7.C 【解析】由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得:I===·,所以线圈中的感应电流大小取决于磁感应强度B的变化率,B-t图像的斜率为,故在2~3 s内感应电流的大小是0~1 s内的2倍。再由B-t图像可知,0~1 s内,B增大,则Φ增大,由楞次定律知,感应电流方向为逆时针方向,所以0~1 s内的电流为负值;同理可得,1~2 s内的电流为零;2~3 s内的电流为正值,C正确。
8.D 【解析】根据题意可知,离子在磁分析器中做匀速圆周运动,磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外,由左手定则可以判断离子一定带正电,同时在静电分析器中由静电力提供向心力做圆周运动,可知K2的电势高于K1的电势,故A错误;根据题意,设离子的质量为m,电荷量为q,离子在加速电场中,由动能定理有qU=mv2,解得v=,离子在静电分析器中做匀速圆周运动,则有Eq=m,联立解得r=,可知所有离子都能从S2射出,则不能确定从S2射出的离子是否具有相同的电荷量或速度,故B、C错误;根据题意可知,由于离子在静电分析器中做匀速圆周运动,则离子进入磁分析器中的速度仍为v,由牛顿第二定律有qvB=m,整理可得r'=,可知从P2射出的离子具有相同的比荷,故D正确。
9.BC 【解析】由题图乙可知,交流电的周期为T=0.4 s,故永磁体的转速为n== r/s=2.5 r/s,故A错误;由题图乙可知电压的最大值为12 V,故有效值U==6 V,故B正确;周期T=0.4 s,故ω== rad/s=5π rad/s,故交流电压的表达式为u=12sin 5πt V,故C正确;该交流电压的最大值大于电容器的击穿电压,故不能直接加在击穿电压为9 V的电容器上,故 D错误。
10.CD 【解析】根据题图乙可知,在t0~3t0时间内,线框做匀加速直线运动,所受合外力为F,根据牛顿第二定律可得加速度为a=,则t0时刻线框的速度为V=V0-a·2t0=V0-,故A错误;
t=0时刻,线框右侧边MN两端的电压为外电压,线框产生的感应电动势为E=Bav0,外电压即MN两端的电压为U外=E=Bav0,故B错误;
线框进入磁场过程中,流过某一横截面的电荷量为q=Δt=Δt,而== ,联立解得q=,故C正确;
由题图乙可知,线框在位置1和位置2时的速度相等,根据动能定理,知外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb-W克安=ΔEk=0,解得W克安=Fb,故线框中产生的焦耳热为Fb,故D正确。
11.(1)下 (2)向右 (3)向左
12.(1)BCG (2)BC (3)见解析(4)见解析 (5)nb
【解析】 (1)实验中,必须要有学生电源提供交流电,B需要,A、D不需要;
学生电源本身可以调节电压,无需滑动变阻器,需要用多用电表测量电压,E不需要,C需要;本实验不需要条形磁体,用可拆变压器来进行实验,G需要,F不需要。
综上所述,需要的实验器材为B、C、G。
(2)为确保实验安全,应该降低输出电压,实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数,故A错误;要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,应该保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,进而测得副线圈电压,找出相应关系,故B正确;为了保护多用电表,测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量,故C正确;变压器的工作原理是电磁感应现象,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到传递磁场能的作用,不是铁芯导电来传输电能,故D错误。
(3)通过数据计算可得,在误差允许的范围内,原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比,即=。
(4)导致该同学实验出现系统误差的原因可能是:变压器有漏磁、线圈有电阻产生热量等。
(5)由于存在有漏磁、原副线圈内阻分压等因素,所以副线圈测量的电压值应该小于理论值,由理想变压器规律有== ,由表格数据值Ua总是小于Ub,故Ua应该是副线圈的电压值,Ub应是原线圈的电压值,可判断连接交流电源的原线圈是nb。
13.(1)0.4C;(2)
(1)产生的平均感应电动势为,形成的平均感应电流为
流过电阻的电荷量,联立以上代入数据解得
(2)产生的交流电的有效值
回路中的电流,转动一周的时间为
电阻R产生的热量
14.(1) (2)B (3)
解析 (1)根据题意分析可知OA等于粒子在第一象限磁场中运动轨迹的半径,根据牛顿第二定律可得qv0B=,解得OA=r=。
(2)粒子运动轨迹如图所示,可得OP=r
由几何关系知,粒子在第四象限磁场中运动轨迹的半径R=2r
根据牛顿第二定律可得qv0B'=,解得B'=B。
(3)粒子在磁场中运动周期T=,在第一象限磁场中运动时间,t1=T=
射出磁场运动到P点时间t2==
在第四象限磁场中运动时间t3=T'=
粒子从A点运动到D点的总时间t=t1+t2+t3=。
15.(1) (2) (3) (4)mgssin θ
解析 (1)设ab棒下滑到斜面底端时速度为v,由机械能守恒定律有mgssin θ=mv2 ,解得v=,
ab棒刚进入磁场时产生的感应电动势为E=BLv,通过cd的电流为I=,cd棒所受安培力为F=ILB ,
则最大加速度为am=,联立解得am=。
(2)当ab、cd棒共速时,cd棒速度最大,由动量守恒定律得mv=3mvm ,解得vm=。
(3)设棒中平均电流为,对cd棒由动量定理得LBΔt=2mvm-0,又有q=Δt ,联立解得q=。
(4)由能量守恒定律得,两棒产生的总热量Q=mv2-×3m ,解得Q=mgssin θ
ab棒与cd棒电阻相同且串联,所以Qab=Q=mgssin θ。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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