精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第三中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

衡阳县三中高二期中考试物理试卷 时间：75分钟 总分：100分 一、单选题（共28分） 1. 课本中有关电磁感应的四幅图，以下说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空冶炼炉利用炉体外线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B. 乙图中，蹄形磁体在顺时针方向转动时，铝框也会顺时针方向转动 C. 丙图中，金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 D. 丁图中，磁电式仪表通过把线圈绕在铝框骨架上，工作时铝框起到电磁驱动的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图是真空冶炼炉，它利用涡流效应：高频交流电通过线圈，在金属内部产生涡流，从而使金属自身发热熔化。热量是金属内部涡流产生的，不是线圈本身发热，故A错误； B．乙图中，蹄形磁体顺时针转动时，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果会阻碍磁通量变化，所以铝框会随磁体同向转动（但转速慢于磁体），故B正确； C．丙图是金属探测器，它的工作原理是：线圈通交变电流，产生变化的磁场，当靠近金属时，金属中会产生涡流，反过来影响线圈的电流，从而被检测到。若使用恒定电流，磁场不变，无法产生涡流，故C错误； D．丁图是磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，铝框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，故D错误。 故选B。 2. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示，则下列关于a、b两束光的说法，正确的是（　　） A. 玻璃对a光的折射率比b小 B. 真空中，a光的波长比b长 C. b光在该玻璃中的传播速度比a大 D. a光与b光可能分别为红光和紫光 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据题图可知，复色光由空气射向玻璃，a光的偏转程度大于b光的偏转程度，则玻璃对a光的折射率比b大，根据 可知b光在该玻璃中的传播速度比a大，故A错误，C正确； BD．由于玻璃对a光的折射率比b大，则真空中，a光的频率比b大，a光的波长比b短，a光与b光不可能分别为红光和紫光，故BD错误。 故选C。 3. 如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波的图像。绳上有九个质点，下列说法错误的是（　　） A. 具有相同的位移 B. 位移相同，位移方向相反 C. 振幅相同 D. 振幅相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．图像可知，A、C、H位移方向沿y轴正方向，E、F位移方向沿y轴负方向，故位移不同，故A符合题意； B．图像可知，位移相同，位移方向相反，故B不符合题意； C．图像可知，B、I质点振幅均相同，故C不符合题意； D．图像可知，A、B质点振幅均相同，故D不符合题意。 故选 A。 4. 两根互相平行且通有大小相等电流的长直导线a、b垂直于纸面放置，电流方向如图所示。O点为两导线连线的中点，c、d两点位于两导线连线的中垂线上，且关于O点对称。下列关于各点磁场方向的说法正确的是（ ） A. O点处的磁感应强度为零 B. a导线右侧的磁场方向垂直纸面向外 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D. 若将b导线电流反向，则O点处的磁感应强度方向垂直于ab连线向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，a、b导线在O点产生的磁场方向均从O指向c，故O点磁感应强度不为0，故A错误； B．a导线和b导线在a、b连线之间产生的磁场方向都是竖直向上，磁场叠加后，a、b连线上的磁场方向竖直向上，故B错误； C．根据右手定则可知，a导线在d点的磁场斜向右上方，在c点的磁场指向左上方；b导线在d点的磁场斜向左上方，在c点的磁场指向右上方；根据平行四边形定则合成可知，c、d两点的磁场方向均竖直向上，且根据对称性可知c、d两点处的磁感应强度大小相等，故C正确； D．由于a、b导线与O点距离相等，故两导线在O点产生的磁感应强度等大；a导线在O点产生的磁场方向从O指向c，若将b导线电流反向，则b导线在O点产生的磁场方向从O指向d，则O点处的磁感应强度为0，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一质量为m、带电量为+q的粒子从x轴上的P点以速度v射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好能垂直于y轴射出，已知OP=a，v与x轴夹角θ=60°，不计粒子重力，则粒子在第一象限运动的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由左手定则结合题意画出带电粒子在第一象限运动轨迹,其对应圆心角为 易知轨道半径为 则粒子在第一象限运动的时间为 故选C。 6. 在图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电流表示数为I，电压表示数为U。现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，则与P移动前相比（　　） A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 【答案】C 【解析】 【详解】滑动变阻器的滑动触头P向a端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻大小在增大，所以回路的总电流减小，电流表示数减小；根据闭合电路欧姆定律有 电压表的示数会增大。 故选C。 7. 如图甲所示，有界匀强磁场I的宽度与如图乙所示的圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等，一粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场I，从右边界射出时速度方向偏转了角；该粒子以另一初速度从N点沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ，射出磁场时速度方向偏转了角。已知磁场I、Ⅱ的磁感应强度相同，不计粒子受到的重力，则与的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】粒子运动轨迹如图所示 粒子在磁场中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 由几何知识得， 则与的比值 故选D。 二、多选题（共15分，没选全得3分。） 8. 在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻弹簧拉住静止于O点，如图所示。现将物块A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块A在B、C范围内做简谐运动，则下列说法正确的是（　　） A. OB越长，振动能量越大 B. 在振动过程中，物块A的机械能守恒 C. 物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在O点时最小 D. 物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在B点时最小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．做简谐运动的物体的能量跟振幅有关，振幅越大，振动能量越大，故A正确； B．在简谐运动中，系统机械能守恒，但物块A的重力势能与动能总和不断变化，物块A的机械能不守恒，故B错误； CD．在简谐运动中，系统在最大位移处势能最大，在平衡位置处动能最大，势能最小，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．已知单匝线圈内阻，外电阻，由图乙得电动势最大值，周期，电动势有效值 角速度 转速 不是，故A错误； B．电流表、电压表示数均为有效值。电路电流有效值 电流表示数为。电压表测的电压， 不是，故B错误； C．电荷量 由，得 为半个周期，初始时，线圈在中性面，末态线圈位于另一侧中性面，磁通量变化量大小 代入得，故C正确； D．时，线圈完成一个周期转动，回到初始中性面位置，此时电动势，由法拉第电磁感应定律 得 即穿过线圈的磁通量变化率为零，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，下端接入定值电阻，上端接入可变电阻（调节范围为），导轨间距为，两导轨及其所构成的平面与水平面的夹角为，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，再将质量为的金属棒垂直导轨放置，金属棒接入导轨之间的电阻为，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终没有滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为，将金属棒由静止释放后，经过足够长时间，金属棒的运动达到稳定状态，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒达到稳定状态时的电流为 B. 金属棒减小的重力势能大于电路中产生的电能 C. 改变可变电阻阻值，可变电阻的最大电功率 D. 改变可变电阻阻值，可变电阻的最大电功率 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．金属棒最终做匀速直线运动，加速度为0，有 则电流，故A正确； B．从开始运动到稳定状态，金属棒减小的重力势能转化为金属棒的动能和电路中产生的电能，故B正确； CD．设当金属棒做匀速直线运动时，棒中的电流为，根据并联电路关系知 则有可变电阻的功率为 可知当时，可变电阻有最大功率，即，故C正确，D错误。 故选ABC。 三、实验题（每空2分，共18分。） 11. 利用如图1所示实验装置，测量一个光滑圆弧球面的半径R。一匀质小球在圆弧球面上的运动，可视为简谐运动。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，如图2所示，则小球的直径为________cm； （2）为测量运动周期，在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为________； （3）光滑圆弧球面的半径R的表达式为=________（用d、、重力加速度g表示）。 【答案】（1）1.150 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 游标尺上主尺的读数为11mm，游标尺上有20小格，分度值为0.05mm。游标尺上的第10格与主尺对齐，读数为。总的读数结果为 【小问2详解】 小球从A点开始运动，由图可知，回到了A点，完成了一次全振动。 故周期 【小问3详解】 类比单摆的周期公式，又 解得 12. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。 （1）用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度，测量结果如图甲所示，则金属丝直径____mm，金属丝的长度L=______cm。 （2）若用图乙测量电阻丝的电阻，则测量结果将比真实值______；（填“偏大”或“偏小”） （3）在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量，发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数（如图），则电压表的读数为______V，电流表的读数为______A； （4）计算金属导线的电阻率的表达式为=___________。（用长度L、直径D、电阻R等字母表示） 【答案】（1） ①. 0.696##0.697##0.698 ②. 10.045 （2）偏小 （3） ①. 2.60 ②. 0.52 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，金属丝的直径为 金属丝的长度为 【小问2详解】 若用图乙测量电阻丝的电阻，则电压表的示数等于电阻丝两端的电压，由于电压表的分流作用，电流表的示数大于通过电阻丝的电流，根据可知电阻丝电阻的测量结果比真实值偏小。 【小问3详解】 [1][2]由图丁可知，电压表的最小分度值为，则电压表的读数为；电流表的最小分度值为，则电流表的读数为。 【小问4详解】 根据电阻定律 解得金属导线的电阻率表达式为 四、解答题（13题12分，14题12分，15题15分。） 13. 如图所示，实线为时刻一列沿x轴传播的简谐横波的图像，虚线为时刻波的图像。求： （1）若波沿x轴正方向传播，波的速度； （2）若波沿x轴负方向传播，波的速度； 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）若波沿x轴正方向传播，则有 波长 由波速 解得 （2）若波沿x轴负方向传播，则有 由波速 解得 14. 如图所示为交流发电机示意图，匝数n = 100的矩形线圈，边长分别为30cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B= 0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动，t=0时刻为图示位置，电表均为理想交流电表，求： （1）交变电流的感应电动势瞬时值表达式； （2）电阻R上所消耗的电功率是多少； （3）由图示位置转过60°的过程中，通过R的电量是多少。 【答案】（1） （2）720W （3） 【解析】 【小问1详解】 t = 0时刻线圈垂直于中性面，故交变电流的感应电动势瞬时值表达式为 【小问2详解】 感应电动势的有效值为 电阻R上消耗的电功率为 【小问3详解】 由图示位置转过60°的过程中有 平均电流为 平均感应电动势为 磁通量的变化量为 联立解得 15. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨足够长且与平面的倾角，导轨下端分别连接有内阻的直流电源，的定值电阻；一质量、阻值的金属棒放在导轨上，轻绳通过光滑的定滑轮，一端悬吊质量的重物，另一端连接在金属棒的中点；整个空间有大小方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒与定滑轮间的轻绳与导轨平行，重力加速度为，重物离地足够高，金属导轨电阻不计。 （1）若只闭合开关，金属棒恰好处于静止状态，求电源电动势E的大小； （2）若断开闭合开关后，重物M开始带动金属棒运动， ①求金属棒做匀速运动时速度大小； ②重物M从静止到匀速过程中下降高度，求此过程电阻产生的热量。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 只闭合开关S1，电路电流由电源提供，根据闭合电路欧姆定律有 对重物进行受力分析，由平衡条件得轻绳拉力 对金属棒进行受力分析，根据平衡条件有 代入数据解得， 【小问2详解】 ①断开S1闭合S2后，金属棒向上切割磁感线产生感应电动势 回路中感应电流 当金属棒匀速运动时，受力平衡满足 联立解得匀速运动的速度大小 ②重物从静止下降至匀速运动，下降高度的过程中，根据能量守恒定律，系统产生的总焦耳热 代入数据解得 由于R1与R2串联，回路电流处处相等，根据焦耳定律可知热量与电阻成正比，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡阳县三中高二期中考试物理试卷 时间：75分钟 总分：100分 一、单选题（共28分） 1. 课本中有关电磁感应的四幅图，以下说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空冶炼炉利用炉体外线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B. 乙图中，蹄形磁体在顺时针方向转动时，铝框也会顺时针方向转动 C. 丙图中，金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 D. 丁图中，磁电式仪表通过把线圈绕在铝框骨架上，工作时铝框起到电磁驱动的作用 2. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示，则下列关于a、b两束光的说法，正确的是（　　） A. 玻璃对a光的折射率比b小 B. 真空中，a光的波长比b长 C. b光在该玻璃中的传播速度比a大 D. a光与b光可能分别为红光和紫光 3. 如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波的图像。绳上有九个质点，下列说法错误的是（　　） A. 具有相同的位移 B. 位移相同，位移方向相反 C. 振幅相同 D. 振幅相同 4. 两根互相平行且通有大小相等电流的长直导线a、b垂直于纸面放置，电流方向如图所示。O点为两导线连线的中点，c、d两点位于两导线连线的中垂线上，且关于O点对称。下列关于各点磁场方向的说法正确的是（ ） A. O点处的磁感应强度为零 B. a导线右侧的磁场方向垂直纸面向外 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D. 若将b导线电流反向，则O点处的磁感应强度方向垂直于ab连线向上 5. 如图所示，一质量为m、带电量为+q的粒子从x轴上的P点以速度v射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好能垂直于y轴射出，已知OP=a，v与x轴夹角θ=60°，不计粒子重力，则粒子在第一象限运动的时间为（　　） A. B. C. D. 6. 在图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电流表示数为I，电压表示数为U。现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，则与P移动前相比（　　） A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 7. 如图甲所示，有界匀强磁场I的宽度与如图乙所示的圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等，一粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场I，从右边界射出时速度方向偏转了角；该粒子以另一初速度从N点沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ，射出磁场时速度方向偏转了角。已知磁场I、Ⅱ的磁感应强度相同，不计粒子受到的重力，则与的比值为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共15分，没选全得3分。） 8. 在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻弹簧拉住静止于O点，如图所示。现将物块A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块A在B、C范围内做简谐运动，则下列说法正确的是（　　） A. OB越长，振动能量越大 B. 在振动过程中，物块A的机械能守恒 C. 物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在O点时最小 D. 物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在B点时最小 9. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 10. 如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，下端接入定值电阻，上端接入可变电阻（调节范围为），导轨间距为，两导轨及其所构成的平面与水平面的夹角为，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，再将质量为的金属棒垂直导轨放置，金属棒接入导轨之间的电阻为，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终没有滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为，将金属棒由静止释放后，经过足够长时间，金属棒的运动达到稳定状态，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒达到稳定状态时的电流为 B. 金属棒减小的重力势能大于电路中产生的电能 C. 改变可变电阻阻值，可变电阻的最大电功率 D. 改变可变电阻阻值，可变电阻的最大电功率 三、实验题（每空2分，共18分。） 11. 利用如图1所示实验装置，测量一个光滑圆弧球面的半径R。一匀质小球在圆弧球面上的运动，可视为简谐运动。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，如图2所示，则小球的直径为________cm； （2）为测量运动周期，在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为________； （3）光滑圆弧球面的半径R的表达式为=________（用d、、重力加速度g表示）。 12. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。 （1）用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度，测量结果如图甲所示，则金属丝直径____mm，金属丝的长度L=______cm。 （2）若用图乙测量电阻丝的电阻，则测量结果将比真实值______；（填“偏大”或“偏小”） （3）在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量，发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数（如图），则电压表的读数为______V，电流表的读数为______A； （4）计算金属导线的电阻率的表达式为=___________。（用长度L、直径D、电阻R等字母表示） 四、解答题（13题12分，14题12分，15题15分。） 13. 如图所示，实线为时刻一列沿x轴传播的简谐横波的图像，虚线为时刻波的图像。求： （1）若波沿x轴正方向传播，波的速度； （2）若波沿x轴负方向传播，波的速度； 14. 如图所示为交流发电机示意图，匝数n = 100的矩形线圈，边长分别为30cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B= 0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动，t=0时刻为图示位置，电表均为理想交流电表，求： （1）交变电流的感应电动势瞬时值表达式； （2）电阻R上所消耗的电功率是多少； （3）由图示位置转过60°的过程中，通过R的电量是多少。 15. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨足够长且与平面的倾角，导轨下端分别连接有内阻的直流电源，的定值电阻；一质量、阻值的金属棒放在导轨上，轻绳通过光滑的定滑轮，一端悬吊质量的重物，另一端连接在金属棒的中点；整个空间有大小方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒与定滑轮间的轻绳与导轨平行，重力加速度为，重物离地足够高，金属导轨电阻不计。 （1）若只闭合开关，金属棒恰好处于静止状态，求电源电动势E的大小； （2）若断开闭合开关后，重物M开始带动金属棒运动， ①求金属棒做匀速运动时速度大小； ②重物M从静止到匀速过程中下降高度，求此过程电阻产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $