精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题（B）

衡阳县四中2025年上学期期中考试 高二物理试题卷Ｂ卷 分值100分　时量75分钟　 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 感应炉所接电源应是低频交流电源 B. 电源在线圈中产生热量使金属融化 C. 交变磁场在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化 D. 若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．为了产生较大的感应电动势，感应炉所接电源应是高频交流电源，故A错误； BC．感应电炉冶炼金属过程中，交流电源产生交变磁场，从而在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化，故B错误，C正确； D．若增加交流电的频率，感应电动势增大，冶炼金属的效率增大，故D错误。 故选C。 2. 一段通电直导线垂直于磁场方向放置，若电流增大为原来的2倍，导线受到的安培力将（ ） A. 不变 B. 增大为2倍 C. 增大为4倍 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】通电直导线垂直于磁场方向放置时，安培力的计算公式为 其中为磁场磁感应强度，为导线有效长度，且、均保持恒定。电流增大为原来的2倍后，新的安培力 即安培力增大为原来的2倍。 故选B。 3. 某兴趣小组使用图甲所示的装置，探究钕磁铁在长螺线管中运动产生的感应电流变化规律，将螺线管一端固定在铁架台上，另一端自然下垂，电流传感器连接长螺线管的上下两端，将钕磁铁从靠近螺线管的上方由静止释放。在钕磁铁穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B. 时间内，钕磁铁做匀速直线运动 C. 若只增加钕磁铁释放高度，则感应电流的峰值变大 D. 若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，感应电流的方向不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻电流为0，说明感应电动势为0，根据法拉第电磁感应定律有 可知穿过线圈磁通量的变化率为0，A项错误； B．时间内，电流为0，则磁铁不受安培力，只受重力，钕磁铁做匀加速直线运动，B项错误； C．若只增加钕磁铁释放高度，切割速度变大，则感应电流的峰值也变大，C项正确； D．若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，磁场方向相反，故感应电流也将反向，D项错误。 故选C。 4. 如图所示，长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形导线框的边平行于直导线，且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向，从右向左匀速运动，跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向（　　） A. 沿不变 B. 沿不变 C. 由先变为，再变为 D. 由先变为，再变为 【答案】D 【解析】 【详解】由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直直面向外，右边的磁场方向垂直向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知感应电流方向为adcba，当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为abcda，；当继续向左运动时，穿过磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，继续向左运动，远离导线时，线圈磁通量向外减小，感应电流方向为adcba。 故选D。 5. 如图所示，通电折线abc的两段ab⊥bc（且ab<bc），匀强磁场水平向右，将此通电折线abc放入磁场中，图中哪种情况其所受安培力最大（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当通电导线为折线或曲线时其效果相当于由起点到终点的直线通以相同的电流，根据安培力表达式 可知，在B、I、L相同的情况下，当导线有效长度与磁场垂直时安培力最大。 故选C。 6. 如图所示，蹄形磁铁水平放置（N极在上），质量为的导体棒用两根轻质细导线悬挂，通入恒定电流，稳定时细导线与竖直方向的夹角为。两磁极间的磁场可看成匀强磁场，导体棒始终在两磁极之间，重力加速度为，则（　　） A. 导体棒中的电流方向为 B. 单根导线上的拉力大小为 C. 若电流大小加倍，再次稳定后角也加倍 D. 若导体棒处磁场方向在竖直面内逆时针缓慢转过角，导线上拉力变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体棒所受安培力水平向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为，A错误； B．由力的平衡可得，每根细导线上的拉力大小，B错误； C．导体棒所受安培力大小，若导体棒中的电流大小加倍，则平衡时的值加倍，C错误； D．作出导体棒的受力分析图，如图所示，其所受重力大小、方向均不变，安培力的大小不变，磁场方向沿逆时针方向转动，根据余弦定理可得，细导线上的拉力变小，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了（　　） A. 增大涡流 B. 减小涡流 C. 产生更多的热量 D. 减小发热量 【答案】BD 【解析】 【详解】涡流能使导体发热。变压器的铁芯是相互绝缘的硅钢片叠加而成的，从而降低涡流强度，减少能量损耗，提高变压器的效率。 故选BD。 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈接理想电压表和理想电流表。在原线圈两端加上的交变电压。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为5V B. 当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，电压表的示数变小 C. 当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，电流表的示数变大 D. 当电流表的示数为1A时，变压器的输入功率为110W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．依题意，理想变压器原线圈电压有效值 根据 解得电压表的示数为 故A正确； BC．由A选项分析可知，当滑动变阻器的滑片P向端移动时，其阻值减小，电压表的示数不变，由 可知电流表的示数变大，故B错误；C正确； D．当电流表的示数为时，变压器的输入功率为 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　） A. 0时刻感应电动势为零 B. 一个周期内线圈中电流方向不发生变化 C. 时刻，穿过线圈的磁通量 D. 此线圈产生交变电流电动势的有效值 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在图示位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零，故0时刻感应电动势为零，故A正确； B．一个周期内线圈中电流方向变化一次，故B错误； C．对应线圈转过的角度为 则此时穿过线圈的磁通量为 故C错误； D．此线圈产生交变电流电动势的最值为 又 解得 由题分析，可知线圈转一圈，只有半个周期有交变电流，设此线圈产生的交变电流电动势的有效值为，则有 解得此线圈产生交变电流电动势的有效值 故D正确。 故选AD。 10. 理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，若输入电压为220V，则（ ） A. 输出电压为110V B. 输入功率等于输出功率 C. 副线圈电流为原线圈的2倍 D. 副线圈频率为原线圈的2倍 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据原副线圈的电压比等于匝数比可得 代入数据，解得，故A正确； B．由于变压器为理想变压器，所以输入功率等于输出功率，故B正确； C．根据 可知，副线圈电流为原线圈的2倍，故C正确； D．理想变压器不改变原、副线圈交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率相等，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11. 某科技兴趣小组用如图所示电路图来研究自感现象。两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度中央，经检测，当电流从右流入电流计时，指针向右偏，反之向左偏。实验时可以观察到： （1）在开关S接通的瞬间，G1指针与G2指针摆动方向_________（选填“相同”或“不相同”）； （2）在开关S断开的瞬间，G2指针向________摆（选填“左”或“右”）。 【答案】 ①. 相同 ②. 右 【解析】 【详解】（1）[1]在开关S接通的瞬间，线圈阻碍电流增大，使得流经G1的电流缓慢增大，但流经两电表的电流方向均从左向右流入，所以此时G1，G2指针均向右摆，摆动方向相同。 （2）[2]在S断开的瞬间，线圈充当了电源、阻碍电流减小，使电流在线圈L、灵敏电流计、电阻R构成的回路中慢慢减小到零，G1中电流为从左向右流入，G2中电流为从右向左流入，所以此时G2指针向右摆、G1指针向左摆。 12. 某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量小车的质量与当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的小车（传感器的质量忽略不计），质量已知的钩码、水平玻璃桌面（右端带定滑轮）、动滑轮（轻质）、轻质细线。 实验步骤如下： A.调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂在动滑轮上，调节桌面与悬点间的距离，使动滑轮两侧细线竖直，小车与钩码由静止开始做匀加速直线运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量； B.改变悬挂钩码的个数，重复步骤A，得到多组加速度a与相应悬挂的钩码总质量M； C.画出的函数关系图像。 回答下列问题： （1）设当地的重力加速度为g，小车的质量为m，写出的函数关系图像的表达式______（用g、m、M来表示）。 （2）若图像纵轴的截距为b，斜率为k，可得______（用b来表示），______（用b、k来表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小车放在水平玻璃桌面上，小车与桌面的摩擦力忽略不计。由题意可得，钩码的加速度为 对钩码，设细线对小车的拉力为T，根据牛顿第二定律 对小车 联立，解得 【小问2详解】 [1][2]根据 则 解得 13. 质量为m、电荷量为q的粒子以速度v射入磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域，粒子做完整的圆周运动，不计粒子所受重力，求粒子运动的半径R及周期T。 【答案】， 【解析】 【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 又 联立解得 14. 如图所示，有一连接电源且水平放置的金属导轨处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上。将金属杆垂直导轨放置，结果静止在导轨上，已知：金属棒质量为，接入导轨的长度为，通过的电流为，重力加速度。求： （1）金属杆受到的摩擦力。 （2）金属杆对导轨的压力大小。 【答案】（1），方向水平向右 （2）9N 【解析】 【小问1详解】 对导体棒作受力分析，如图所示 有 根据共点力的平衡有 方向水平向右。 【小问2详解】 对导体棒，竖直方向的受力平衡，有 整理得 根据牛顿第三定律，知金属杆对导轨的压力大小为9N。 15. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为，导轨电阻不计；导轨右端接有阻值为的电阻。长度也为，阻值为的金属棒垂直于导轨放置，与导轨间保持良好接触。导轨处于磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。在水平外力的作用下以速度向右匀速运动。求： （1）通过电阻的电流大小和方向； （2）水平外力大小； （3）回路中的热功率。 【答案】（1）0.4A，由b指向a （2）0.2N （3）0.8W 【解析】 【小问1详解】 金属棒产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据右手定则可知，感应电流的方向由b指向a。 【小问2详解】 金属棒做匀速直线运动，根据平衡条件有 解得 【小问3详解】 回路中的热功率 解得P=0.8W 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡阳县四中2025年上学期期中考试 高二物理试题卷Ｂ卷 分值100分　时量75分钟　 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 感应炉所接电源应是低频交流电源 B. 电源在线圈中产生热量使金属融化 C. 交变磁场在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化 D. 若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 2. 一段通电直导线垂直于磁场方向放置，若电流增大为原来的2倍，导线受到的安培力将（ ） A. 不变 B. 增大为2倍 C. 增大为4倍 D. 无法确定 3. 某兴趣小组使用图甲所示的装置，探究钕磁铁在长螺线管中运动产生的感应电流变化规律，将螺线管一端固定在铁架台上，另一端自然下垂，电流传感器连接长螺线管的上下两端，将钕磁铁从靠近螺线管的上方由静止释放。在钕磁铁穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B. 时间内，钕磁铁做匀速直线运动 C. 若只增加钕磁铁释放高度，则感应电流的峰值变大 D. 若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，感应电流的方向不变 4. 如图所示，长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形导线框的边平行于直导线，且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向，从右向左匀速运动，跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向（　　） A. 沿不变 B. 沿不变 C. 由先变为，再变为 D. 由先变为，再变为 5. 如图所示，通电折线abc的两段ab⊥bc（且ab<bc），匀强磁场水平向右，将此通电折线abc放入磁场中，图中哪种情况其所受安培力最大（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，蹄形磁铁水平放置（N极在上），质量为的导体棒用两根轻质细导线悬挂，通入恒定电流，稳定时细导线与竖直方向的夹角为。两磁极间的磁场可看成匀强磁场，导体棒始终在两磁极之间，重力加速度为，则（　　） A. 导体棒中的电流方向为 B. 单根导线上的拉力大小为 C. 若电流大小加倍，再次稳定后角也加倍 D. 若导体棒处磁场方向在竖直面内逆时针缓慢转过角，导线上拉力变小 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了（　　） A. 增大涡流 B. 减小涡流 C. 产生更多的热量 D. 减小发热量 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈接理想电压表和理想电流表。在原线圈两端加上的交变电压。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为5V B. 当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，电压表的示数变小 C. 当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，电流表的示数变大 D. 当电流表的示数为1A时，变压器的输入功率为110W 9. 如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　） A. 0时刻感应电动势为零 B. 一个周期内线圈中电流方向不发生变化 C. 时刻，穿过线圈的磁通量 D. 此线圈产生交变电流电动势的有效值 10. 理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，若输入电压为220V，则（ ） A. 输出电压为110V B. 输入功率等于输出功率 C. 副线圈电流为原线圈的2倍 D. 副线圈频率为原线圈的2倍 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11. 某科技兴趣小组用如图所示电路图来研究自感现象。两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度中央，经检测，当电流从右流入电流计时，指针向右偏，反之向左偏。实验时可以观察到： （1）在开关S接通的瞬间，G1指针与G2指针摆动方向_________（选填“相同”或“不相同”）； （2）在开关S断开的瞬间，G2指针向________摆（选填“左”或“右”）。 12. 某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量小车的质量与当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的小车（传感器的质量忽略不计），质量已知的钩码、水平玻璃桌面（右端带定滑轮）、动滑轮（轻质）、轻质细线。 实验步骤如下： A.调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂在动滑轮上，调节桌面与悬点间的距离，使动滑轮两侧细线竖直，小车与钩码由静止开始做匀加速直线运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量； B.改变悬挂钩码的个数，重复步骤A，得到多组加速度a与相应悬挂的钩码总质量M； C.画出的函数关系图像。 回答下列问题： （1）设当地的重力加速度为g，小车的质量为m，写出的函数关系图像的表达式______（用g、m、M来表示）。 （2）若图像纵轴的截距为b，斜率为k，可得______（用b来表示），______（用b、k来表示）。 13. 质量为m、电荷量为q的粒子以速度v射入磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域，粒子做完整的圆周运动，不计粒子所受重力，求粒子运动的半径R及周期T。 14. 如图所示，有一连接电源且水平放置的金属导轨处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上。将金属杆垂直导轨放置，结果静止在导轨上，已知：金属棒质量为，接入导轨的长度为，通过的电流为，重力加速度。求： （1）金属杆受到的摩擦力。 （2）金属杆对导轨的压力大小。 15. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为，导轨电阻不计；导轨右端接有阻值为的电阻。长度也为，阻值为的金属棒垂直于导轨放置，与导轨间保持良好接触。导轨处于磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。在水平外力的作用下以速度向右匀速运动。求： （1）通过电阻的电流大小和方向； （2）水平外力大小； （3）回路中的热功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $