精品解析：天津市四合庄中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

天津市四合庄中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题 一、单选题 1. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下列说法正确的是（　　） A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了Ⅹ射线的穿透本领 B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C. 微波炉能快速加热食物是因为红外线具有显著的热效应 D. 手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短 2. 关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（　　） A. 金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作 B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作 C. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 D. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量 3. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是 A. 120V，0.10A B. 240V，0.025A C. 120V，0.05A D. 240V，0.05A 4. 质量为1kg的弹性小球以9m/s的速度垂直砸向地面，然后以同样大小的速度反弹回来，已知碰撞时间为0.1s，关于小球与地面的碰撞过程中，下列说法正确的是（  ） A. 小球动量的变化量为0 B. 地面对小球的冲力大小为180N C. 合外力的冲量大小为18N·s D. 小球的加速度为0 二、多选题 5. 发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则 ( ) A. 输电线上的电流为 B. 输电线上的功率损失为 C. 用户得到的功率为 D. 用户得到的电压为 6. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 7. 如图所示，理想变压器原线圈接的正弦交流电源，副线圈电路中为定值电阻，是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，其中电压表的示数为。下列说法正确的是（　　） A. 副线圈中电流的频率为50Hz B. 变压器原、副线圈的匝数比为 C. 滑片P向下滑动过程中，示数不变，示数变大 D. 滑片P向上滑动过程中，消耗功率减小，变压器输入功率增大 8. 如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计．导轨间距离为L，在导轨上垂直放置一根金属棒MN，与导轨接触良好，电阻为r，用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动．则金属棒运动过程中（ ） A. 金属棒中的电流方向为由N到M B. 电阻R两端的电压为BLv C. 金属棒受到的安培力大小为 D. 电阻R产生焦耳热的功率为 三、实验题 9. 如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题： （1）线圈应连到学生电源的______________（选填直流、交流）； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将__________（选填变亮、变暗），这说明灯泡两端的电压__________（选填变大、变小）； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是__________ 10. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示。 （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______（填“多”或“少”） （3）若原线圈和副线圈的匝数比为，实验中发现副线圈的输出电压总是略小于原线圈的输入电压的，造成这种误差的原因可能是 。 A. 铁芯漏磁 B. 线圈电阻产生少许电热 C. 少许涡流损失 D. 输入电压不稳定 四、解答题 11. 如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m，左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接．右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻r=0.5Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计．导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=40cm后，速度达到最大，取g=10m/s2.求： (1)导体棒ab运动的最大速度是多少? (2)当导体棒ab的速度v=1m/s时，导体棒ab的加速度是多少? (3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少? 12. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，M、N之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度的大小； （3）小球从A点运动到N点的时间t。 13. 如图所示，水平地面上固定着光滑斜槽，斜槽的末端和粗糙地面平滑连接，设物块通过连接处时速率不发生改变。质量m1=0.4kg的物块A从斜槽上端距水平地面高度h=0.8m 处由静止下滑，并与静止在斜槽末端的质量m2=0.8kg 的物块B相碰，相碰后物块A立即停止运动，物块 B 滑行一段距离后停止运动。取重力加速度g=10m/s2，两物块均可视为质点。求： （1）物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度大小。 （2）物块A 与物块B 碰撞过程中A、B 系统损失的机械能。 （3）滑动摩擦力对物块B 做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市四合庄中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题 一、单选题 1. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下列说法正确的是（　　） A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了Ⅹ射线的穿透本领 B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C. 微波炉能快速加热食物是因为红外线具有显著的热效应 D. 手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短 【答案】A 【解析】 【详解】A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线的穿透本领，故A正确； B．遥控器发出的光是红外线，不是紫外线，故B错误； C．微波炉是利用微波的频率与水分子的频率相接近，从而使水分子振动而发热的，故C错误； D．手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光的波长，故D错误。 故选A。 2. 关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（　　） A. 金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作 B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作 C. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 D. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属探测器、探雷器中辐射的变化磁场遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，故是利用涡流工作，故A正确 B．变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯，是为了防止涡流，而不是利用涡流，故B错误； C．铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，故C正确； D．真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，故D正确。 本题选错误的，故选B。 3. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是 A. 120V，0.10A B. 240V，0.025A C. 120V，0.05A D. 240V，0.05A 【答案】D 【解析】 【详解】灯泡正常工作，所以副线圈电压U2=12V，电流 根据 得 U1=240V 根据 解得 I1=0.05A 所以电压表和电流表的示数分别为：240V，0.05A 故选D。 4. 质量为1kg的弹性小球以9m/s的速度垂直砸向地面，然后以同样大小的速度反弹回来，已知碰撞时间为0.1s，关于小球与地面的碰撞过程中，下列说法正确的是（  ） A. 小球动量的变化量为0 B. 地面对小球的冲力大小为180N C. 合外力的冲量大小为18N·s D. 小球的加速度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．取竖直向上为正方向，则小球动量的变化量为 故A错误； BC．设地面对小球的冲力大小为F，根据动量定理可得 解得 故B错误；C正确； D．小球的加速度为 故D错误。 故选C。 二、多选题 5. 发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则 ( ) A. 输电线上的电流为 B. 输电线上的功率损失为 C. 用户得到的功率为 D. 用户得到的电压为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据 得输送电流为 输电线上损失的功率为 故A正确，B错误； C．用户得到的功率 故C正确； D．用户得到的电压 故D错误。 故选AC。 6. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由动量定理有 解得时物块的速率为 故A正确； B．图线与时间轴所围面积表示冲量，根据动量定理可知，时物块的动量大小为 故B正确； C．根据动量定理可知，时物块的动量大小为 故C错误； D．根据动量定理可知，时物块的动量大小为 则时物块的速度为 故D错误。 故选AB。 7. 如图所示，理想变压器原线圈接的正弦交流电源，副线圈电路中为定值电阻，是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，其中电压表的示数为。下列说法正确的是（　　） A. 副线圈中电流的频率为50Hz B. 变压器原、副线圈的匝数比为 C. 滑片P向下滑动过程中，示数不变，示数变大 D. 滑片P向上滑动过程中，消耗功率减小，变压器输入功率增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．副线圈中电流的频率等于原线圈中电流的频率，为 故A正确； B．输入电压有效值为 根据电压与匝数成正比可得变压器原、副线圈的匝数比为 故B错误； C．滑片向下滑动过程中，变阻器连入电路电阻变小，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，即电压表示数不变，根据欧姆定律可得副线圈中电流 变大，即示数变大，故C正确； D．滑片向上滑动过程中，变阻器连入电路电阻变大，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，消耗功率 减小，输出功率 变小，所以输入功率变小，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计．导轨间距离为L，在导轨上垂直放置一根金属棒MN，与导轨接触良好，电阻为r，用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动．则金属棒运动过程中（ ） A. 金属棒中的电流方向为由N到M B. 电阻R两端的电压为BLv C. 金属棒受到的安培力大小为 D. 电阻R产生焦耳热的功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，金属棒中的电流方向为由 N到 M，选项A正确； B．金属棒切割磁感线，产生的感应电动势为 则回路中的感应电流为 则电阻R两端的电压为 B错误； C．金属棒受到的安培力大小为 C正确； D．电阻R产生焦耳热的功率为 D 错误。 故选AC。 三、实验题 9. 如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题： （1）线圈应连到学生电源的______________（选填直流、交流）； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将__________（选填变亮、变暗），这说明灯泡两端的电压__________（选填变大、变小）； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是__________ 【答案】 ①. 交流 ②. 变暗 ③. 变小 ④. 变压器的初级连接的是学生电源的“直流”. 【解析】 【详解】（1）线圈应连到学生电源的交流； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，由于变压器次级匝数减小，则次级电压减小，则灯泡亮度将变暗，这说明灯泡两端的电压变小； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是变压器的初级连接的是学生电源的“直流”。 10. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示。 （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______（填“多”或“少”） （3）若原线圈和副线圈的匝数比为，实验中发现副线圈的输出电压总是略小于原线圈的输入电压的，造成这种误差的原因可能是 。 A. 铁芯漏磁 B. 线圈电阻产生少许电热 C. 少许涡流损失 D. 输入电压不稳定 【答案】（1）D （2）少 （3）ABC 【解析】 【小问1详解】 变压器的铁芯，它的结构和材料是：绝缘的硅钢片叠成。 故选D。 【小问2详解】 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。 【小问3详解】 若原线圈和副线圈的匝数比为，若为理想变压器，则有 实验中发现副线圈的输出电压总是略小于原线圈的输入电压的； A．铁芯漏磁会使穿过副线圈的磁通量变化减小，副线圈感应电动势偏小，故A正确； B．线圈存在电阻，电流通过时会分压发热，导致输出电压降低，故B正确； C．铁芯内的涡流会损耗能量，使副线圈输出电压小于理论值，故C正确； D．输入电压不稳定只会造成输出电压波动，不会使输出电压总是略小于理论值，故D错误。 故选ABC。 四、解答题 11. 如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m，左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接．右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻r=0.5Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计．导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=40cm后，速度达到最大，取g=10m/s2.求： (1)导体棒ab运动的最大速度是多少? (2)当导体棒ab的速度v=1m/s时，导体棒ab的加速度是多少? (3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少? 【答案】(1)vm=1.5m/s (2)a=1m/s2 (3)QR=0.075J 【解析】 【详解】（1）导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：E＝BLv， 由闭合电路的欧姆定律得： 导体棒受到的安培力：FA=BIL， 当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得： 解得最大速度：vm=1.5m/s； （2）当速度为v由牛顿第二定律得： 解得：a=1m/s2； （3）在整个过程中，由能量守恒定律可得: 解得：Q=0.15J， 所以QR=0.075J． 12. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，M、N之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度的大小； （3）小球从A点运动到N点的时间t。 【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，有 则 电场强度方向竖直向上； （2）小球做匀速圆周运动，设半径为r，由几何关系知 设小球做圆周运动的速率为v，有 由速度的合成与分解得 得 （3）设小球到M点的竖直分速度为，则有 在磁场中运动时间为 运动总时间为 13. 如图所示，水平地面上固定着光滑斜槽，斜槽的末端和粗糙地面平滑连接，设物块通过连接处时速率不发生改变。质量m1=0.4kg的物块A从斜槽上端距水平地面高度h=0.8m 处由静止下滑，并与静止在斜槽末端的质量m2=0.8kg 的物块B相碰，相碰后物块A立即停止运动，物块 B 滑行一段距离后停止运动。取重力加速度g=10m/s2，两物块均可视为质点。求： （1）物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度大小。 （2）物块A 与物块B 碰撞过程中A、B 系统损失的机械能。 （3）滑动摩擦力对物块B 做的功。 【答案】（1）4m/s；（2）1.6J；（3）-1.6J 【解析】 【详解】（1）物块A 与物块B 碰撞前，根据动能定理有 解得 m/s （2）物块A 与物块B 碰撞过程中，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 J （3）B运动到停止的过程中，根据动能定理有 解得 J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $