精品解析：福建省福州市长乐第六中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

2024—2025学年第二学期高二年级校内期中质量检测 物理学科试卷 （全卷共8页，16小题，完卷时间75分钟，满分100分） 友情提醒：所有答案都必须填写在答题卡相应的位置上 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 在物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明发展的进程。以下说法正确的是（　　） A. 库仑发现了电流的磁效应 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 奥斯特发现了电磁感应现象 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误； BC．法拉第发现了电磁感应现象，故B正确，C错误； D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形的两个顶点处，分别通有大小相等，方向相反的电流，处的电流垂直纸面向里，处的电流垂直纸面向外。已知点处的磁感应强度大小为，则关于点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. 方向水平向左 B. 方向水平向右 C. 大小为 D. 大小为 【答案】D 【解析】 【详解】由于两通电导线中电流大小相等，且C、D两点到两通电导线距离相等，则通电导线在C、D两点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示 由图可知，C点处的磁感应强度大小为B，即 D点处的磁感应强度大小为 方向竖直向下。 故选D。 3. 晓宇将一长直玻璃管沿竖直方向固定，将一小块磁铁由上管口位置静止释放，经时间到达玻璃管另一端，此时速度大小为；现在玻璃管外侧缠绕上导线，在导线的两端接一电流传感器，仍将一小块磁铁由管口位置静止释放，经时间到达管另一端，此时速度大小为.下列说法正确的是（ ） A. 两种情形下，小磁铁均做匀变速直线运动 B. 第二次穿越过程中，电流传感器有示数 C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】B．第一种情形下，小磁铁只受重力的作用，则小磁铁做自由落体运动，第二种情形下，穿过导线的磁通量发生变化，导线中有感应电流产生，则电流传感器有示数，故B正确； A．小磁铁下落速度越大，导线中产生的感应电流越大，对小磁铁的阻碍作用越大，小磁铁的合力越小，加速度越小，所以小磁铁在第二种情形下不是匀变速运动，故A错误； C．由以上分析可知，第一种情形小磁铁的加速度较大，则小磁铁下落过程所用的时间越短 故C错误； D．第一种情形小磁铁的机械能守恒，则有 第二种情形由能量守恒定律得 显然 故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，横截面积，匝数匝，电阻的线圈，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正向，磁感应强度随如图乙规律变化，则内（　　） A. 点的电势比点的电势低0.2V B. 磁通量的变化率为 C. 磁通量的变化量为0.004Wb D. 在a、b间接一个理想电流表时，示数为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．结合图乙，可知在0~2.0s内磁通量的变化率为 则感应电动势 根据楞次定律可知，a点的电势比b点的电势高0.2V，故AB错误； C．磁通量的变化量为，故C正确； D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为，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，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。） 5. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。线圈的电阻为，线圈与外电路连接的定值电阻为，电压表为理想交流电表。线圈产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为 B. 电压表的读数为 C. 时，线框平面与磁场平面平行 D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙，交流电的频率为 故A正确； B．电压表的读数为 故B错误； C．时，电压瞬时值为零，磁通量最大，线框平面与磁场平面垂直，故C错误； D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 故D正确。 故选D。 6. 某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻（　　） A. 电场能正在向磁场能转化 B. 磁场能正在向电场能转化 C. 振荡电流i在减小 D. 振荡电流i在增大 【答案】BC 【解析】 【详解】从图中可知，电容器正在充电，所以振荡电路的电流在减小，磁场能正在向电场能转化。故选BC。 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为，当输入电压时，三个完全相同的灯泡、、均正常发光，灯泡电阻恒定。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 灯泡的额定电压是3V D. 如果突然烧断，将变亮，将变亮 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．灯泡均正常发光，设通过灯泡的电流为，则原线圈电流为，副线圈电流为，则有，故A正确，B错误； C．设灯泡额定电压为，则 代入数据，得，故C正确； D．设原线圈电流为，则副线圈电流为，设灯泡电阻为，副线圈电阻为，则有 突然烧断，则副线圈电阻增大，根据上式可得原线圈电流减小，所以将变暗，原线圈输入电压增大，副线圈输出电压增大，所以将变亮，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，间距为L的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角为，空间存在垂直导轨向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为L、质量为m、电阻为R的导体杆a静止在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从倾斜导轨上处由静止释放，导体杆b运动到虚线处有最大速度，运动的距离为d，导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 导体杆与导轨间的动摩擦因数为 B. 回路中的最大电流为 C. 导体杆b的最大速度为 D. 回路中的最大焦耳热功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当导体杆b的速度最大时，对导体杆a受力分析有 对导体杆b受力分析，沿斜面方向有 垂直斜面方向有 摩擦力大小 解得 故A正确； B．当导体杆b的速度最大时，导体杆b受到的安培力大小 回路中的电流 故B错误； C．回路中的电动势 电流 解得 故C错误； D．回路中的最大焦耳热功率 故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、非选择题（本大题8小题，共60分） 9. 质量为，带电量为的带电粒子（不计重力）以速度垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，带电粒子在洛伦兹力的作用下，将做匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的半径为______，周期T为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]由洛伦兹力提供向心力得 可得半径为 又 可得周期为 10. 如图所示，线圈的直流电阻为，，线圈的自感系数较大，电源的电动势为6V，内阻不计。则在闭合S瞬间，通过的电流为______A；S闭合后电路中的电流稳定时，断开S的瞬间通过的电流为______A。 【答案】 ①. 0.3 ②. 0.6 【解析】 【详解】[1]在闭合S的瞬间，由于线圈L的自感作用，将阻碍电流的增加，所以接通瞬间线圈L相当于断路，根据闭合电路欧姆定律可得 可得通过R的电流为 [2]电路中的电流稳定时，流过L的电流为 在开关断开的瞬间，由于线圈L的自感作用，将阻碍电流的减小，且线圈与电阻构成回路，所以通过R的电流为 11. 如图所示为远距离输电示意图，线路总电阻为r，发电厂输出电压不变，三个回路的电流依次为，，，两变压器均为理想变压器，左侧变压器输入电压为，输出电压为；右侧变压器输入电压为，输出电压为，若用户消耗的功率增大，________（选填“不变”、“增大”或“减小”），______（选填“不变”、“增大”或“减小”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]发电厂输出电压不变，匝数比不变，可知不变； [2]用户消耗的功率增大，则增大，匝数比不变，可知增大，根据，可知减小。 12. 某小组同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 （1）首先按如图（a）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按如图（b）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是______。 A. 检查电流计测量电路的电流是否准确 B. 检查干电池是否为新电池 C. 推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系 （2）接下来，用如图（c）所示的装置做实验。图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁（N极向下）插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图的电路，电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针______。 A. 不偏转 B. 向左偏转 C. 向右偏转 【答案】（1）C （2）逆时针 （3）C 【解析】 【小问1详解】 由图（a）电路图可知，电流从正接线柱流入就右偏；由图（b）电路图可知，电流从负接线柱流入就左偏；进行上述实验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。 故选C。 【小问2详解】 某次实验中在条形磁铁（N极向下）插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明电流从负接线柱流入，则螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿逆时针方向。 【小问3详解】 由题意可知开关闭合瞬间，此时穿过线圈（与电流计连接的线圈）的磁通量增加，发现指针向左偏转，则此时电流从负接线柱流入；则将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过线圈（与电流计连接的线圈）的磁通量减小，则此时感应电流从正接线柱流入，观察到电流计指针向右偏转。 故选C。 13. 小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是__________（填仪器前的字母）； A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 多用电表 E. 直流电压表 F. 直流电流表 （2）变压器铁芯的结构和材料是 ； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （3）如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线_________（选填“a”“b”或“c”）。 【答案】（1）CD （2）C （3）c 【解析】 【小问1详解】 在 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是低压交流电源，所以不需要干电池，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，测量线圈两端的电压需要使用多用电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。故选CD。 【小问2详解】 变压器铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选C。 【小问3详解】 操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，则有 则可能正确的是图线只有c，故选c。 14. 如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是，求： (1)电子运动的轨迹半径； (2)电子的质量； (3)电子穿过磁场的时间。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)电子运动轨迹如图所示 由几何知识得 (2)由牛顿第二定律得 解得 (3)电子做圆周运动的周期 电子在磁场中的运动时间 15. 中国是全球年发电量最大的国家。如图所示为交流发电机模型的示意图，两磁极之间可视为磁感应强度的匀强磁场。矩形线圈ABCD的面积，匝数，线圈总电阻，线圈绕轴＇以角速度逆时针匀速转动。电阻，其他部分电阻不计，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。求： （1）图示位置通过线圈磁通量的大小； （2）线圈产生的感应电动势最大值； （3）交流电流表A的示数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 图示位置通过线圈磁通量的大小为 【小问2详解】 线圈产生的感应电动势最大值为 【小问3详解】 电动势有效值为 根据闭合电路欧姆定律可得 可知交流电流表A的示数为。 16. 如图甲，电磁刹车是最近几年来为了保证列车在进站前的安全而新设计的一种刹车装置，电磁刹车依靠磁极与磁极间的相互作用力来实现刹车，并且电磁刹车的装置不与列车相接触。某列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框ab边运动到与磁场左边界时，线框具有水平向右的速度，当cd边离开磁场右边界时线的速度恰好为零。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小； （2）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q； （3）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设线框ab边刚进入磁场时速度大小为，根据动能定理可得 解得 此时产生电动势为 感应电流为 受到的安培力的大小为 联立可得 【小问2详解】 线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 通过导体得电荷量 【小问3详解】 对全过程，根据能量守恒定律有 解得总焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第二学期高二年级校内期中质量检测 物理学科试卷 （全卷共8页，16小题，完卷时间75分钟，满分100分） 友情提醒：所有答案都必须填写在答题卡相应的位置上 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 在物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明发展的进程。以下说法正确的是（　　） A. 库仑发现了电流的磁效应 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 奥斯特发现了电磁感应现象 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 2. 如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形的两个顶点处，分别通有大小相等，方向相反的电流，处的电流垂直纸面向里，处的电流垂直纸面向外。已知点处的磁感应强度大小为，则关于点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. 方向水平向左 B. 方向水平向右 C. 大小为 D. 大小为 3. 晓宇将一长直玻璃管沿竖直方向固定，将一小块磁铁由上管口位置静止释放，经时间到达玻璃管另一端，此时速度大小为；现在玻璃管外侧缠绕上导线，在导线的两端接一电流传感器，仍将一小块磁铁由管口位置静止释放，经时间到达管另一端，此时速度大小为.下列说法正确的是（ ） A. 两种情形下，小磁铁均做匀变速直线运动 B. 第二次穿越过程中，电流传感器有示数 C. D. 4. 如图甲所示，横截面积，匝数匝，电阻的线圈，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正向，磁感应强度随如图乙规律变化，则内（　　） A. 点的电势比点的电势低0.2V B. 磁通量的变化率为 C. 磁通量的变化量为0.004Wb D. 在a、b间接一个理想电流表时，示数为 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。） 5. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。线圈的电阻为，线圈与外电路连接的定值电阻为，电压表为理想交流电表。线圈产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为 B. 电压表的读数为 C. 时，线框平面与磁场平面平行 D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 6. 某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻（　　） A. 电场能正在向磁场能转化 B. 磁场能正在向电场能转化 C. 振荡电流i在减小 D. 振荡电流i在增大 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为，当输入电压时，三个完全相同的灯泡、、均正常发光，灯泡电阻恒定。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 灯泡的额定电压是3V D. 如果突然烧断，将变亮，将变亮 8. 如图所示，间距为L的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角为，空间存在垂直导轨向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为L、质量为m、电阻为R的导体杆a静止在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从倾斜导轨上处由静止释放，导体杆b运动到虚线处有最大速度，运动的距离为d，导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 导体杆与导轨间的动摩擦因数为 B. 回路中的最大电流为 C. 导体杆b的最大速度为 D. 回路中的最大焦耳热功率为 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、非选择题（本大题8小题，共60分） 9. 质量为，带电量为的带电粒子（不计重力）以速度垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，带电粒子在洛伦兹力的作用下，将做匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的半径为______，周期T为______。 10. 如图所示，线圈的直流电阻为，，线圈的自感系数较大，电源的电动势为6V，内阻不计。则在闭合S瞬间，通过的电流为______A；S闭合后电路中的电流稳定时，断开S的瞬间通过的电流为______A。 11. 如图所示为远距离输电示意图，线路总电阻为r，发电厂输出电压不变，三个回路的电流依次为，，，两变压器均为理想变压器，左侧变压器输入电压为，输出电压为；右侧变压器输入电压为，输出电压为，若用户消耗的功率增大，________（选填“不变”、“增大”或“减小”），______（选填“不变”、“增大”或“减小”）。 12. 某小组同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 （1）首先按如图（a）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按如图（b）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是______。 A. 检查电流计测量电路的电流是否准确 B. 检查干电池是否为新电池 C. 推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系 （2）接下来，用如图（c）所示的装置做实验。图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁（N极向下）插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图的电路，电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针______。 A. 不偏转 B. 向左偏转 C. 向右偏转 13. 小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是__________（填仪器前的字母）； A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 多用电表 E. 直流电压表 F. 直流电流表 （2）变压器铁芯的结构和材料是 ； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （3）如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线_________（选填“a”“b”或“c”）。 14. 如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是，求： (1)电子运动的轨迹半径； (2)电子的质量； (3)电子穿过磁场的时间。 15. 中国是全球年发电量最大的国家。如图所示为交流发电机模型的示意图，两磁极之间可视为磁感应强度的匀强磁场。矩形线圈ABCD的面积，匝数，线圈总电阻，线圈绕轴＇以角速度逆时针匀速转动。电阻，其他部分电阻不计，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。求： （1）图示位置通过线圈磁通量的大小； （2）线圈产生的感应电动势最大值； （3）交流电流表A的示数。 16. 如图甲，电磁刹车是最近几年来为了保证列车在进站前的安全而新设计的一种刹车装置，电磁刹车依靠磁极与磁极间的相互作用力来实现刹车，并且电磁刹车的装置不与列车相接触。某列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框ab边运动到与磁场左边界时，线框具有水平向右的速度，当cd边离开磁场右边界时线的速度恰好为零。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小； （2）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q； （3）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $