精品解析：福建省泉州市科技中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

泉州科技中学2024-2025下学期期中考试高二年物理试卷 满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 下列关于动量、动能的说法中正确的是（　　） A. 动能是矢量，动能的方向与位移的方向相同 B. 动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同 C. 物体的动量变化，则其动能一定变化 D. 物体的动量增大2倍，其动能也增大2倍 2. 如图所示，使一个铜盘绕竖直的轴匀速转动，且假设摩擦等阻力不计，现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则下列说法正确的是（　　） A. 铜盘的转动将变慢 B. 铜盘的转动将变快 C. 铜盘仍以原来的转速转动 D. 无法判断铜盘的转动情况 3. 如图所示为交流发电机的示意图，匝数N=100、内阻r=1Ω、面积的线圈处于水平方向的B=0.1T匀强磁场中，并绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=30rad/s．电路中电阻R=9Ω，电压表为理想电压表。从图示位置开始计时，以下判断正确的是（ ） A. 发电机产生的电动势瞬时值表达式为 B. 发电机的输出功率为0.405W C. 当线圈从图示位置经过时，理想电压表的示数为3V D. 线圈从图示位置经过半个周期的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C 4. 如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为 的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场，长度为 、电阻为 的直导体棒 置于圆环上面，直导体棒 端和圆环 点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻 ， ，平行板电容器电容为 。已知重力加速度为 ，不计其他电阻和摩擦。则导体棒 在外力作用下绕 点以角速度 顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 板带正电 B. 导体棒 产生的电动势为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻 上消耗的电功率为 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每题只有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 5. 如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B. 乙图中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的 C. 丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D. 丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 6. 如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S瞬间，B灯延迟熄灭 7. 如图所示为一半径为 的圆形区域匀强磁场，在 点沿半径方向射入一速率为的带电粒子，带电粒子从 点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子在磁场运动的轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 8. 如图为用磁场力输送导电液体的电磁泵模型，泵体相邻棱长分别为、、。将泵体的上下表面接在电压为U内阻不计的电源上，理想电流表示数为I，泵体处在垂直于前表面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导电液体的电阻率为。下列说法正确的是（　　） A. 泵体上表面应接电源正极 B. 电磁泵对导电液产生的推力大小为 C. 泵体内导电液体沿电流方向的电阻 D. 增大磁感应强度可以提高导电液体的流动速度 三、填空题（每空2分，共8分） 9. 某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在等臂天平右端挂一宽度为d、高为h的矩形线圈，线圈匝数为n。当线圈通入逆时针方向的电流I，天平左盘加砝码使天平平衡；然后不改变电流大小仅改变电流方向，在天平左盘再加入质量为的砝码后，天平再次平衡。矩形线圈始终在纸面内且下边水平，重力加速度大小为g。 （1）矩形线圈的高度h对实验结果_________（填“有”或“没有”）影响。 （2）用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小_________。 10. 质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s，它在一个变力作用下速度变为7m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内物体受到的冲量大小为__________N·s，方向与原运动方向_________（“相同”或“相反”） 四、实验题（每空2分，共12分） 11. 重庆某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 （1）关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有______； A. 变压器的铁芯可以用整块金属 B. 本实验采用了控制变量法 C. 测量副线圈电压时应当用交流电压表 D. 因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 （2）若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为，则原线圈的输入电压应为______； A. B. C. D. （3）该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为8：4，原线圈接交流电压，则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是______； A. 0V B. C. D. 12. 利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在______（填“a”或“b”）位置。 （2）下列操作不能产生感应电流的是______。 A. 开关闭合瞬间 B. 开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C. 开关断开瞬间 D. 开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 （3）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A. 拔出线圈A B. 将滑动变阻器的滑片向左移动 C. 将滑动变阻器的滑片向右移动 五、解答题（13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13. 一个质量为的人从墙上跳下，以的速度着地．求： （1）如果他与地面接触停下来，地面对他的平均作用力多大？ （2）如果他着地时弯曲双腿，用了停下来，地面对他的平均作用力又是多大？（取） 14. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒与导轨接触的位置为MN，金属棒以的初速度水平向右运动。已知导轨间距，导轨一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量，导轨电阻不计。求： （1）金属棒向右运动过程中，通过电阻R的电流方向； （2）金属棒的速度为时，MN两点间电势差； （3）从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量。 15. 如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场的速度大小； （2）粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州科技中学2024-2025下学期期中考试高二年物理试卷 满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 下列关于动量、动能的说法中正确的是（　　） A. 动能是矢量，动能的方向与位移的方向相同 B. 动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同 C. 物体的动量变化，则其动能一定变化 D. 物体的动量增大2倍，其动能也增大2倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．动能是标量，所以没有方向，A错误； B．动量是矢量，由 所以动量的方向与速度的方向相同，B正确； C．由 ， 动量变化有可能是方向改变，此时动能不变，C错误； D．由 ， 可得 物体的动量增大2倍，其动能也增大4倍，D错误。 故选B。 2. 如图所示，使一个铜盘绕竖直的轴匀速转动，且假设摩擦等阻力不计，现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则下列说法正确的是（　　） A. 铜盘的转动将变慢 B. 铜盘的转动将变快 C. 铜盘仍以原来的转速转动 D. 无法判断铜盘的转动情况 【答案】A 【解析】 【详解】当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知感应电流受的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢。也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢。 故选A。 3. 如图所示为交流发电机的示意图，匝数N=100、内阻r=1Ω、面积的线圈处于水平方向的B=0.1T匀强磁场中，并绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=30rad/s．电路中电阻R=9Ω，电压表为理想电压表。从图示位置开始计时，以下判断正确的是（ ） A. 发电机产生的电动势瞬时值表达式为 B. 发电机的输出功率为0.405W C. 当线圈从图示位置经过时，理想电压表的示数为3V D. 线圈从图示位置经过半个周期的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C 【答案】B 【解析】 【详解】A．发电机产生的电动势的峰值 图示位置线圈垂直于中性面，发电机产生的电动势瞬时值表达式为 故A错误； B．发电机产生的电动势的有效值为 发电机的输出功率为 故B正确； C．理想电压表的示数为发电机输出电压的有效值，即 故C错误； D．在内通过电阻R的电荷量为 又， 联立得 线圈从图示位置经过半个周期的过程中， 故 故D错误。 故选B。 4. 如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为 的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场，长度为 、电阻为 的直导体棒 置于圆环上面，直导体棒 端和圆环 点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻 ， ，平行板电容器电容为 。已知重力加速度为 ，不计其他电阻和摩擦。则导体棒 在外力作用下绕 点以角速度 顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 板带正电 B. 导体棒 产生的电动势为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻 上消耗的电功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，等效电源 OA 的 A 端为正极，则 M 板带正电，N 板带负电，故A错误； B．导体棒 OA 垂直磁场转动切割磁感线，则产生的感应电动势为，故B错误； C．回路的感应电流 I = ，电容器两端电压，根据电容的定义式有 解得，故C正确； D．电阻上消耗的电功率为，结合上述解得 P = ，故D错误。 故选C。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每题只有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 5. 如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B. 乙图中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的 C. 丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D. 丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 【答案】BC 【解析】 【详解】A．题图甲中，电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的，故A错误； B．题图乙中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的，故B正确； CD．题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的，故C正确，D错误。 故选BC。 6. 如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S瞬间，B灯延迟熄灭 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S瞬间，B灯瞬间变亮，而A灯由于与线圈串联，逐渐变亮，达到稳定后，两灯一样亮，故A错误，B正确； CD．断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，B灯一定不会闪亮再熄灭，而是延迟熄灭，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 如图所示为一半径为 的圆形区域匀强磁场，在 点沿半径方向射入一速率为的带电粒子，带电粒子从 点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子在磁场运动的轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】设带电粒子在磁场运动的轨迹半径为，如图所示 由左手定则可知，粒子带负电；根据几何关系可得 解得粒子在磁场运动的轨迹半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得粒子的比荷为 粒子在磁场中运动的时间为 故选AC。 8. 如图为用磁场力输送导电液体的电磁泵模型，泵体相邻棱长分别为、、。将泵体的上下表面接在电压为U内阻不计的电源上，理想电流表示数为I，泵体处在垂直于前表面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导电液体的电阻率为。下列说法正确的是（　　） A. 泵体上表面应接电源正极 B. 电磁泵对导电液产生的推力大小为 C. 泵体内导电液体沿电流方向的电阻 D. 增大磁感应强度可以提高导电液体的流动速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，会推动液体向左流动，故A错误； B．根据安培力公式得电磁泵对液体产生的推力大小，故B正确； C．根据电阻定律，泵体内液体的电阻 故C错误； D．增大磁感应强度，则安培力增大，根据可知加速度增大，根据 可知导电液体的流动速度增大，故D正确； 故选BD。 三、填空题（每空2分，共8分） 9. 某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在等臂天平右端挂一宽度为d、高为h的矩形线圈，线圈匝数为n。当线圈通入逆时针方向的电流I，天平左盘加砝码使天平平衡；然后不改变电流大小仅改变电流方向，在天平左盘再加入质量为的砝码后，天平再次平衡。矩形线圈始终在纸面内且下边水平，重力加速度大小为g。 （1）矩形线圈的高度h对实验结果_________（填“有”或“没有”）影响。 （2）用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小_________。 【答案】 ①. 没有 ②. 【解析】 【详解】（1）[1]矩形线圈左右的导线受到的安培力分别向右和向左，始终大小相等，方向相反，水平方向上处于平衡状态，所以矩形线圈的高度h对实验结果没有影响； （2）[2]设线圈底部的导线所受的安培力为F，由题意得 则安培力 又 解得 10. 质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s，它在一个变力作用下速度变为7m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内物体受到的冲量大小为__________N·s，方向与原运动方向_________（“相同”或“相反”） 【答案】 ①. 5 ②. 相反 【解析】 【详解】[1][2]根据题意，规定原运动方向为正方向，由动量定理有 代入数据可得 负号代表与原运动方向相反。 四、实验题（每空2分，共12分） 11. 重庆某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 （1）关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有______； A. 变压器的铁芯可以用整块金属 B. 本实验采用了控制变量法 C. 测量副线圈电压时应当用交流电压表 D. 因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 （2）若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为，则原线圈的输入电压应为______； A. B. C. D. （3）该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为8：4，原线圈接交流电压，则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是______； A. 0V B. C. D. 【答案】（1）BC （2）A （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故A错误； B．为便于探究，可以采用控制变量法，故B正确； C．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故C正确； D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 变压器为理想变压器，则原线圈电压为 故选A。 【小问3详解】 假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为 考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于，电压表测量有效值，则读数小于。 故选B。 12. 利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在______（填“a”或“b”）位置。 （2）下列操作不能产生感应电流的是______。 A. 开关闭合瞬间 B. 开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C. 开关断开瞬间 D. 开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 （3）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A. 拔出线圈A B. 将滑动变阻器的滑片向左移动 C. 将滑动变阻器的滑片向右移动 【答案】（1）a （2）B （3）C 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在a端。 【小问2详解】 A．开关闭合瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，故A不符合题意； B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动，线圈A电流不发生变化，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，线圈B中不能够产生感应电流，故B符合题意； C．开关断开瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，故C不符合题意； D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，故D不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 A．将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，线圈A电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中产生感应电流，此时发现电流计指针右偏，表明当穿过线圈B的磁通量增大时，电流计指针将向右偏；当拔出线圈A时，穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，故A错误； B．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈A的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，结合上述可知，电流计指针将向左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈A的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，结合上述可知，电流计指针将向右偏，故C正确。 故选C。 五、解答题（13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13. 一个质量为的人从墙上跳下，以的速度着地．求： （1）如果他与地面接触停下来，地面对他的平均作用力多大？ （2）如果他着地时弯曲双腿，用了停下来，地面对他的平均作用力又是多大？（取） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）规定向上为正方向，，根据动量定理得 解得地面对他的作用力大小为 （2）若着地时弯曲双腿，根据动量定理得 解得地面对他的作用力大小为 14. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒与导轨接触的位置为MN，金属棒以的初速度水平向右运动。已知导轨间距，导轨一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量，导轨电阻不计。求： （1）金属棒向右运动过程中，通过电阻R的电流方向； （2）金属棒的速度为时，MN两点间电势差； （3）从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量。 【答案】（1）通过电阻 的电流方向为； （2）0.24V； （3）5J 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可知，金属棒向右运动过程中，流过导体棒的电流方向为，则通过电阻 的电流方向为 【小问2详解】 金属棒的速度为时， 两点间电势差为 解得 【小问3详解】 根据能量守恒定律可知，从金属棒开始运动到静止的过程中，电路产生的热量为 电阻 产生的热量为 联立可得 15. 如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场的速度大小； （2）粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从A到B的运动过程中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有 垂直极板方向有 设带电粒子进入磁场时速度方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 联立解得 即 【小问3详解】 粒子进入磁场时的速度大小 粒子运动轨迹如图所示 粒子刚好能垂直打在收集板P上，由几何关系得 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $