精品解析：福建泉州市晋江市部分校2024-2025学年高二下学期期中物理科试卷

2025年春季期中联考高二年物理科试卷 一、选择题（1-4题为单项选择题，5-8题为双项选择题，共40分） 1. 如图为研究自感现象的电路图。灯1、2完全相同，线圈L自感很大，其阻值与灯1、2相同。闭合开关，调节使灯1、2亮度相同。当开关断开时（　　） A. 灯1、2同时熄灭 B. 流过灯1的电流方向向左 C. 灯2先熄灭，灯1后熄灭 D. 灯1闪亮后逐渐熄灭，灯2立即熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】当开关断开时，灯2立即熄灭，由于L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则L相当电源，与灯1重新组成新的回路，使得灯1逐渐熄灭，此时通过灯1的电流方向向右；因为线圈L阻值与灯1、2相同，则稳定时通过线圈L的电流与通过灯1的电流相等，则当开关断开时灯1不会闪亮。 故选C。 2. 一个边长为的正方形导线框A以恒定速度沿轴正方向运动，并穿过如图所示的匀强磁场区域，从导线框所在的图示位置开始计时，产生顺时针方向感应电流的时间段是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线框在图示位置时刻开始计时，时间内，线框还未进入磁场中，线框中电流为0；时间内，线框右边进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向为逆时针；时间内，整个线框都在磁场中，通过线框的磁通量不变，线框中电流为0；时间内，线框离开磁场，线框左边切割磁感线，根据右手定则可知，线框中感应电流方向为顺时针。 故选D。 3. 如图所示，间距为且相互平行的导轨固定在水平绝缘桌面，导轨左端与电源连接，电源电动势为，金属棒ab垂直于导轨放置，整个回路的电阻为。整个空间中存在方向垂直于金属棒ab且与水平面成角斜向上方的匀强磁场，磁感应强度大小为。取，。若金属棒ab始终静止，则金属棒ab受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据闭合电路欧姆定律可知电流为 则金属棒ab受到的安培力大小为 故选C。 4. 如图所示，圆形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从点以速度沿平行于直径的方向射入磁场，粒子经过圆心，最后离开磁场。已知圆形区域半径为与间的夹角为，不计粒子重力。则（　　） A. 粒子圆周运动的半径为 B. 粒子在磁场中运动的路程为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 磁感应强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示 由于圆形区域半径为，则P点到CD的距离为，设粒子做圆周运动的半径为，根据几何关系有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 故A错误，D正确； BC．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动轨迹为半个圆周，则 粒子在磁场中运动的时间为 故BC错误； 故选D。 5. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中， B. 图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C. 图3中，电容器中电场的能量正在增大 D. 图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流 【答案】CD 【解析】 【详解】A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为 故A错误； B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，故B错误； C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，故C正确； D．真空冶炼炉可以接高电压的交流电流，使铁块中产生涡流，在铁块中产生大量热量，从而冶炼金属。故D正确。 故选CD。 6. 如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立即留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入木块后的瞬间，木块速度大小为 B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于 C. 子弹射入木块过程，子弹和木块可视为非弹性碰撞 D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统机械能不守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立即留在木块中，则 所以 故A正确； B．子弹射入木块后的瞬间，根据牛顿第二定律有 所以 故B错误； C．子弹射入木块过程，由于有机械能损失，所以子弹和木块可视为非弹性碰撞，故C正确； D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只有重力做功，则系统机械能守恒，故D错误。 故选AC。 7. 如图所示为高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出电压U1恒为500V。升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，理想电流表的示数为1A，输电线的总电阻R线=10Ω。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上损失的功率 B. 发电机输出功率为50kW C. 在用电高峰，用户获得的电压将减小 D. 在用电高峰，用户获得的电压将增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．输电线总电阻上的电压等于U2与降压变压器原线圈两端电压的差，所以输电线上损失的功率 故A错误； B．设输电线上的电流为I2，理想电流表的示数1A，根据电流互感器原副线圈中的电流与匝数的关系有 可得 升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，则有 可得 可知发电机的输出功率 故B正确； CD．用电高峰期，用户使用的用电设备越多，用户电流增大，则输电电流增大，根据可知，输电线损失电压增大，U1、U2不变，则降压变压器输入电压减小，降压变压器输出电压减小，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 为发展新能源，某科研小组制作了一个小型波浪发电机，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，其截面示意图如图甲所示。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图乙所示，线圈电阻r=2Ω，匝数为100匝，线圈处磁感应强度B=0.1T，线圈的直径d=m，把线圈与阻值R=8Ω的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡的额定电压为3V B. 发电机的输出功率为1.6W C. 浮筒在竖直方向上下振动的频率为2.5Hz D. 浮筒在竖直方向上下运动的最大速度为m/s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由乙图可知，感应电动势有效值为 根据闭合电路的欧姆定律，线圈中的电流 由此时小灯泡正好正常发光，小灯泡的额定电压 故A错误； B．发电机输出功率为 故B错误； C．由图可知交变电流的频率 浮筒在竖直方向上下振动的频率与交变电流的频率相同，故C正确； D．由 解得浮筒在竖直方向上下运动的最大速度为 故D正确。 故选CD。 二、填空题（每空1分，共9分） 9. 轻质细线吊着一边长L=1m、匝数n=1匝的正方形线圈，其总电阻R=1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求： （1）线圈中产生的感应电动势的大小为______V，感应电流的方向为______（选填“顺时针” 或“逆时针”）。 （2）t=6s时，磁场对线圈的作用力大小为______N。 【答案】 ①. 0.05 ②. 逆时针 ③. 0.04 【解析】 【详解】（1）[1]线圈中产生的感应电动势的大小为 [2]通过线圈的磁感应强度增强，所以磁通量增大，由楞次定律可知感应电流的方向为逆时针。 （2）[3] t=6s时，磁感应强度大小为 磁场对线圈的作用力大小为 10. 如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，，匝数100匝，线圈电阻，外电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度，则产生感应电动势的最大值为______V，交流电压表的示数为______V；从图示位置起，转过过程中，通过线圈截面的电荷量为______C； 【答案】 ①. 7.5 ②. ③. 0.15 【解析】 【详解】[1]产生的感应电动势最大值为 [2]根据闭合电路欧姆定律得电流的最大值为 电流的有效值为 电压表的示数为 [3]从图示位置起，转过过程中，平均电动势为 通过线圈截面的电荷量为 11. 磁流体发电机的发电原理图如图甲所示。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，磁场的磁感应强度为B，极板间距离为d，开关断开，喷入磁场的带电粒子在洛伦兹力作用下，带电粒子分别打在A、B板上，其中带正电粒子打在_____板上（“A”或“B”），这样A、B板间会形成竖直_____________（“向上”或“向下”） 的电场，当带电粒子受到的洛伦兹力等于静电力时（重力不计），极板间电压稳定，设为U，则U=__________（用题中所给物理量的符号表示）。 【答案】 ①. A ②. 向下 ③. Bdv 【解析】 【详解】[1][2]根据左手定则可知，喷入磁场的带正电粒子受到的洛伦兹力向上，带负电粒子受到的洛伦兹力向下，则带正电粒子打在A板上，带负电的粒子打在B板上，这样A、B板间会形成竖直向下的电场； [3]当带电粒子受到的洛伦兹力等于静电力时，有 解得 三、实验题（每空2分，共12分） 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。 13. 实验小组用如图所示的装置来验证动量守恒定律，在水平固定放置的气垫导轨上安上两个光电门，带有遮光片的、两个滑块放置在气垫导轨上，两遮光片的宽度相等，放在左侧光电门的左侧，放置在两光电门之间，实验开始，开启气垫导轨的气源，给一个水平向右的初速度，碰前上遮光片通过光电门的遮光时间为，碰后、上遮光片的遮光时间分别为、，回答下列问题： （1）若的质量大于的质量，碰后________通过左侧光电门（选填“能”或“不能”）； （2）若，当、的质量之比为________时，可验证碰撞过程动量守恒； （3）若碰后、的运动方向相反，，、发生的是弹性碰撞，则、的质量之比为________。 【答案】（1）不能 （2）1：1 （3）1：3 【解析】 【小问1详解】 若的质量大于的质量，根据动量守恒定律可知，碰后的速度方向不变，则碰后不能通过左侧光电门。 【小问2详解】 若，则说明碰后的速度等于碰前的速度大小，碰后的速度大小为零，有 可得 【小问3详解】 若碰后、的运动方向相反，，则、的速度等大反向，分别设为、，又、发生的是弹性碰撞，由弹性碰撞的二级结论有、 可得 解得 五、解答题（共39分） 14. 光滑水平平台上有一个滑块D，滑块D右侧面是半径为R的光滑圆弧，圆弧面与平台相切，小球A从滑块D圆弧面的最高点静止释放。已知A、D的质量分别为mA=m，mD=3m，小球可视为质点，重力加速度为g。求： （1）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的位移大小； （2）小球刚滑到圆弧面底端时，小球的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对系统，水平方向动量守恒，总动量为零，根据动量守恒的位移表达式有 两者的相对位移关系有 解得 【小问2详解】 在水平方向，由动量守恒定律有 对系统，由能量守恒定律有 解得 15. 与匀强磁场正交，电场强度大小为E，磁感应强度大小为；C为偏转分离器，分离器内部存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子（不计所受重力）从加速器上极板由静止加速后恰好能沿直线通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求： （1）粒子通过速度选择器的速度大小v； （2）粒子的比荷； （3）加速器的加速电压U。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子恰好能沿直线通过速度选择器，说明粒子受力平衡，有 解得 （2）由洛伦兹力提供向心力得 解得 （3）由动能定理得 解得 16. 如图所示，相距的两光滑平行金属导轨、竖直放置，在、两点间接一阻值为的电阻，在两导轨间的矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为的匀强磁场，磁感应强度。一质量、电阻的导体棒垂直的搁在导轨上，与磁场的上边界相距。现使棒由静止开始释放，棒在离开磁场前已做匀速直线运动（棒与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平），导轨电阻不计。取，求： （1）棒离开磁场下边界的速度大小； （2）棒在通过磁场区域的过程中，电阻上产生的焦耳热； （3）棒从静止释放到离开磁场所用的时间。【第（3）问，计算结果保留两位有效数字】 【答案】（1）3m/s；（2）0.175J；（3）0.53s 【解析】 【详解】（1）棒ab在离开磁场前已做匀速直线运动，则有 根据闭合电路欧姆定律，有 产生的电动势为 联立并代入数据解得 （2）棒ab在通过磁场区域的过程中，根据能量守恒可得 代入数据解得 可得电阻R上产生的焦耳热为 （3）棒ab释放到离开磁场，由动量定理得 通过的电荷量为 则有 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春季期中联考高二年物理科试卷 一、选择题（1-4题为单项选择题，5-8题为双项选择题，共40分） 1. 如图为研究自感现象的电路图。灯1、2完全相同，线圈L自感很大，其阻值与灯1、2相同。闭合开关，调节使灯1、2亮度相同。当开关断开时（　　） A. 灯1、2同时熄灭 B. 流过灯1的电流方向向左 C. 灯2先熄灭，灯1后熄灭 D. 灯1闪亮后逐渐熄灭，灯2立即熄灭 2. 一个边长为的正方形导线框A以恒定速度沿轴正方向运动，并穿过如图所示的匀强磁场区域，从导线框所在的图示位置开始计时，产生顺时针方向感应电流的时间段是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，间距为且相互平行的导轨固定在水平绝缘桌面，导轨左端与电源连接，电源电动势为，金属棒ab垂直于导轨放置，整个回路的电阻为。整个空间中存在方向垂直于金属棒ab且与水平面成角斜向上方的匀强磁场，磁感应强度大小为。取，。若金属棒ab始终静止，则金属棒ab受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，圆形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从点以速度沿平行于直径的方向射入磁场，粒子经过圆心，最后离开磁场。已知圆形区域半径为与间的夹角为，不计粒子重力。则（　　） A. 粒子圆周运动的半径为 B. 粒子在磁场中运动的路程为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 磁感应强度大小为 5. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中， B. 图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C. 图3中，电容器中电场的能量正在增大 D. 图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流 6. 如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立即留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入木块后的瞬间，木块速度大小为 B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于 C. 子弹射入木块过程，子弹和木块可视为非弹性碰撞 D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统机械能不守恒 7. 如图所示为高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出电压U1恒为500V。升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，理想电流表的示数为1A，输电线的总电阻R线=10Ω。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上损失的功率 B. 发电机输出功率为50kW C. 在用电高峰，用户获得的电压将减小 D. 在用电高峰，用户获得的电压将增大 8. 为发展新能源，某科研小组制作了一个小型波浪发电机，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，其截面示意图如图甲所示。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图乙所示，线圈电阻r=2Ω，匝数为100匝，线圈处磁感应强度B=0.1T，线圈的直径d=m，把线圈与阻值R=8Ω的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡的额定电压为3V B. 发电机的输出功率为1.6W C. 浮筒在竖直方向上下振动的频率为2.5Hz D. 浮筒在竖直方向上下运动的最大速度为m/s 二、填空题（每空1分，共9分） 9. 轻质细线吊着一边长L=1m、匝数n=1匝的正方形线圈，其总电阻R=1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求： （1）线圈中产生的感应电动势的大小为______V，感应电流的方向为______（选填“顺时针” 或“逆时针”）。 （2）t=6s时，磁场对线圈的作用力大小为______N。 10. 如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，，匝数100匝，线圈电阻，外电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度，则产生感应电动势的最大值为______V，交流电压表的示数为______V；从图示位置起，转过过程中，通过线圈截面的电荷量为______C； 11. 磁流体发电机的发电原理图如图甲所示。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，磁场的磁感应强度为B，极板间距离为d，开关断开，喷入磁场的带电粒子在洛伦兹力作用下，带电粒子分别打在A、B板上，其中带正电粒子打在_____板上（“A”或“B”），这样A、B板间会形成竖直_____________（“向上”或“向下”） 的电场，当带电粒子受到的洛伦兹力等于静电力时（重力不计），极板间电压稳定，设为U，则U=__________（用题中所给物理量的符号表示）。 三、实验题（每空2分，共12分） 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 13. 实验小组用如图所示的装置来验证动量守恒定律，在水平固定放置的气垫导轨上安上两个光电门，带有遮光片的、两个滑块放置在气垫导轨上，两遮光片的宽度相等，放在左侧光电门的左侧，放置在两光电门之间，实验开始，开启气垫导轨的气源，给一个水平向右的初速度，碰前上遮光片通过光电门的遮光时间为，碰后、上遮光片的遮光时间分别为、，回答下列问题： （1）若的质量大于的质量，碰后________通过左侧光电门（选填“能”或“不能”）； （2）若，当、的质量之比为________时，可验证碰撞过程动量守恒； （3）若碰后、的运动方向相反，，、发生的是弹性碰撞，则、的质量之比为________。 五、解答题（共39分） 14. 光滑水平平台上有一个滑块D，滑块D右侧面是半径为R的光滑圆弧，圆弧面与平台相切，小球A从滑块D圆弧面的最高点静止释放。已知A、D的质量分别为mA=m，mD=3m，小球可视为质点，重力加速度为g。求： （1）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的位移大小； （2）小球刚滑到圆弧面底端时，小球的速度大小。 15. 与匀强磁场正交，电场强度大小为E，磁感应强度大小为；C为偏转分离器，分离器内部存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子（不计所受重力）从加速器上极板由静止加速后恰好能沿直线通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求： （1）粒子通过速度选择器的速度大小v； （2）粒子的比荷； （3）加速器的加速电压U。 16. 如图所示，相距的两光滑平行金属导轨、竖直放置，在、两点间接一阻值为的电阻，在两导轨间的矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为的匀强磁场，磁感应强度。一质量、电阻的导体棒垂直的搁在导轨上，与磁场的上边界相距。现使棒由静止开始释放，棒在离开磁场前已做匀速直线运动（棒与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平），导轨电阻不计。取，求： （1）棒离开磁场下边界的速度大小； （2）棒在通过磁场区域的过程中，电阻上产生的焦耳热； （3）棒从静止释放到离开磁场所用的时间。【第（3）问，计算结果保留两位有效数字】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $