湖南省名校2024-2025学年高二下学期第二次联考物理（A）试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省名校2024-2025学年高二下学期第二次联考物理（A）试卷（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列有关物理学史以及物理学思想与方法的描述中错误的是
A. 质点、点电荷、弹簧振子均属于理想模型
B. 在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，利用了控制变量法
C. 论证 图像面积即为物体运动的位移用到了微元的思想
D. 法拉第总结出了法拉第电磁感应定律
2.如图甲所示，有一螺线管，其绕线两端并联了发光二极管 和 。在螺线管中通以如图乙所示的变化的
磁场 忽略自感现象 ，磁场向上为正方向，下列所描述的实验现象正确的是
A. 时刻，二极管 发光
B. 时间段，二极管 发光
C. 时间段，总有一个二极管在发光
D. 时间段可观察到 和 交替发光
3.如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为 0， 、 、 是三个完全相同的灯泡，下列
说法正确的是
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A. 开关闭合时， 马上变亮， 、 缓慢变亮
B. 开关闭合后，当电路稳定时， 会熄灭， 、 亮度相同
C. 开关闭合后，当电路稳定时， 最亮， 、 亮度相同
D. 开关断开时 、 立即熄灭
4.某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实
现对像素单元可视角度 的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正
中间。下列说法正确的是( )
A. 屏障的高度 d 不影响可视角度
B. 防窥屏的厚度越厚，可视角度 越小
C. 防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度的光被屏障吸收
D. 屏障间距 L 越小，可视角度 越大
5.如图所示，两倾角为 的光滑平行导轨，质量为 m 的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在与导体棒 ab
垂直的匀强磁场，导体棒中通有由 a 到 b 且大小为 I 的恒定电流，使导体棒恰好保持静止，平行导轨间距为
L，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是
A. 若磁场方向为竖直向上，则磁感应强度为
B. 若磁场为垂直斜面方向，则磁场只能垂直斜面向下
C. 磁感应强度最小值为
D. 若磁场方向为竖直向上，且导体棒与导轨间的动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，发现
无论磁感应强度多大都不能使导体棒运动，则 最小为
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6.理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，线路上分别接有五个定值电阻， ，
，如图所示，在 A、B 间接入正弦式交变电流，则下列说法正确的是( )
A. 、 、 两端的电压之比为
B. 通过的 、 、 电流之比为
C. A、B 间输入功率与变压器输入功率之比为
D. 若 突然断路，则 A、B 间输入功率变大
二、多选题：本大题共 4 小题，共 20 分。
7.一列简谐横波沿 x 轴传播，P、Q 是平衡位置分别位于 和 的两个质点，图甲为 时刻
的波形，图乙为质点 Q 的振动图像。则下列判断正确的是( )
A. 波沿 x 轴负向传播 B. 波的传播速度大小为
C. 时，质点 P 在波峰位置 D. 时，Q 移动到了 处
8.如图所示，一个半径为 r 的半圆形线圈，匝数为 N，以直径 ab 为轴匀速转动，角速度为 ，ab 的左侧有
垂直纸面向里 与 ab 垂直 的匀强磁场，磁感应强度为 B。M 和 N 是两个集流环，负载电阻为 R，线圈、交
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流电流表和连接导线的电阻不计。则下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数在不断变化
B. 感应电动势的最大值为
C. 从图示位置起转过 圈的时间内，线圈内磁通量的变化量为
D. 从图示位置起转过 圈的时间内，通过负载电阻 R 的电荷量为
9.湖南株洲素有“中国电力机车的摇篮”之称，其生产的电力机车销往世界多个国家。如图为某电力机车
的供电流程的简化图，利用可视为理想变压器的牵引变电所，将电网中高压 降至 ，牵引变
电所中变压器原、副线圈匝数之比为 ，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得
为 25kV 的额定工作电压，电力机车牵引变压器将此电压进一步降压，多路输出到动力系统和其他用电设
备，每排座位下都设有并联的插座可供乘客充电。下列说法正确的是
A.
B. 机车在额定电压下工作，当牵引变电所到机车间的等效电阻 时，此时机车的输入功率为
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C. 当机车遇到的空气阻力变大时，短时间内若仍需维持机车原速匀速行驶，牵引变电所到机车间损耗的功
率减小
D. 当利用机车充电的乘客增多时，短时间内 会增大
10.如图所示，在同一足够大的空间区域存在方向均竖直向下的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为 B，电
场强度为 E。 时，一个正离子以初速度 水平向右开始运动，离子质量为 m，电荷量为 q，不计离子
重力。此后一段时间内，下列说法正确的是
A. 离子的加速度大小不变
B. 令 ，则经过 T 时间，离子到出发点的距离为 ，且 T 内、2T 内、3T 内、 内的位
移之比为
C. 若磁场方向改为水平向右，则离子做类平抛运动
D. 若磁场方向改为垂直纸面向里，且 ，则离子在竖直方向最大的位移为 ，此时速度为
三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。
11. 利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，其中两滑块质量不同，但滑块上的遮光片规格相同。
利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度
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若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，应选用 选填字母 组滑块进行实验。 中在两滑块接触的一面
安装了弹性圆环 中左边滑块右侧装了撞针，右侧滑块左边附着一块橡皮泥 未做任何处理
有同学发现遮光条宽度的测量值偏大，则对实验结果 选填“有影响”或“无影响” 。
将滑块 1 放到光电门 1 的左侧，滑块 2 放到光电门 1 与光电门 2 之间，向右轻推滑块 1 使它与滑块 2 相
碰。光电门 1 的计时器显示遮光时间为 ，光电门 2 的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为 、 ，若
碰撞为弹性碰撞，应满足的表达式为 用已给的物理量符号表示 。
12.电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图
甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面 a、b 上固定两块竖直正对的金属电极
板 未画出，电阻不计 ，磁感应强度大小为 的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起
从左至右水平流动，则 a、b 电极间存在电势差。
若用多用电表监测 a、b 电极间的电势差，则图甲中与 a 相连的是多用电表的 色表笔 选填“红”或
“黑”
某次监测中，用多用电表的“ ”挡测出 a、b 电极间的电势差 U，如图乙所示，则
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若 a、b 电极间的距离 d 为 ，血管壁厚度不计，结合 中数据可估算出血流速度为 结
果保留两位有效数字
为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在 a、b 间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关 S，调节
电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计 G 的读数 I 和电阻箱的示数 R，绘制出 图像为一条倾斜的直线，
且该直线的斜率为 k，纵截距为 b，如图丁所示。已知灵敏电流计 G 的内阻为 ，则血液接入电路的电阻
为 用题中的字母 k、b、 表示 。
四、计算题：本大题共 3 小题，共 40 分。
13.如图所示，正六边形 abcdef 的边长为 L，内有垂直纸面向外的匀强磁场，感应强度为 B，在 a 点有一粒
子源，可以以不同速率沿 ab 方向发射质量为 m，电荷量为 的带电粒子 不计重力和粒子间的相互作用力
，粒子进入正六边形内磁场中运动。求：
粒子从 e 点射出时，该粒子的速率是多少?
粒子在磁场中运动的最长时间是多少?
若要求粒子从 bc 边射出磁场，其速率满足什么条件?
14.如图所示，绝缘粗糙的水平地面上方空间，MN 右侧有水平向左的匀强电场，电场强度大小为
，左侧有一长为 轻绳系一质量为 的可视为质点的绝缘不带电小球 Q，
小球 Q 与地面 B 点接触但无弹力;质量也为 ，带电量为 的小物块 可视为质点 ，
由 A 点静止释放，P 和 Q 的碰撞均为弹性碰撞，且电荷不转移。已知 P 与地面间的动摩擦因数为 ，
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A、N 间的距离 ，B、N 间的距离为 。 求：
第一次离开电场时的速率
能到达的最大高度
在水平面上运动的总路程 s。
15.如图所示，两根足够长的刚性金属导轨 电阻不计 、PQ 平行放置，间距为 L，与水平面的夹角为
，导轨左端用导线连接有一阻值为 的定值电阻，导轨上有一略长于 L 的导体杆 质量为 m，接入
电路阻值为 垂直导轨放置，用轻绳连接后绕过光滑定滑轮与一质量为 2m 的物块连接 滑轮左侧部分的轻
绳始终与导轨平行，物块离地足够高 ，与导体杆平行的 MN 上方区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁
场 磁感应强度为 ，现让导体杆距 MN 为 处由静止释放，已知导体杆与导轨间的动摩擦因数为 ，
且始终接触良好，导体杆通过 MN 后又运动了 达到最大速度，重力加速度为 g。求：
导体杆在释放瞬间的加速度 a 大小;
杆达到的最大速度
导体杆从进入磁场到刚达到最大速度过程中，导体杆上产生的焦耳热;
导体杆速度从 0 到刚达到 过程运动的时间。
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答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.质点是忽略物体的大小和形状，将物体看作一个有质量的点；点电荷是忽略带电体的大小和形状，
看作一个带电的点；弹簧振子是忽略弹簧质量等次要因素，理想化的振动模型。它们都属于理想模型， A
选项正确。
B.在研究加速度与合外力、质量的关系时，先保持质量不变研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变
研究加速度与质量的关系，利用了控制变量法， B 选项正确；
C.把 图像划分为很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，每小段的面积近似等于这一小段时间内
的位移，然后把所有小段的面积相加就得到总位移，这运用了微元的思想，C 选项正确；
D.法拉第电磁感应定律是纽曼和韦伯提出的。因法拉第对电磁感应现象研究的巨大贡献，后人称之为法拉
第电磁感应定律，故 D 错误。
本题选错误的，故选 D。
2.【答案】B
【解析】A. ，螺线管中磁场方向向下增大，根据楞次定律判断，可知二极管 发光，故 A 错误；
B. 时间段内，螺线管中磁场方向向下减小，根据楞次定律判断，可知二极管 发光，故 B 正确；
时间段磁感应强度没变，没有感应电流，故该时间段内两个二极管均不发光，故 C 错误；
D.根据楞次定律可知， 时间段感应电流方向不变，只有 发光，故 D 错误。
故选 B。
3.【答案】C
【解析】开关闭合时， 、 马上变亮， 因线圈自感而缓慢变亮；开关闭合后，当电路稳定时，自感线
圈相当于导线，故 、 亮度相同， 在干路，故最亮；开关断开时 立即熄灭， 、 因线圈断电自感
而缓慢熄灭，故 C 正确，ABD 错误。
故选 C。
4.【答案】C
【解析】A.若屏障的高度越大，即 d 越大，则入射角变小，根据折射定律可知，其折射角变小，可视角度
变小，故 A 错误；
B.防窥屏的厚度不影响可视角度 ，故 B 错误；
C.防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光的入射角都小于
临界角，没有发生全反射，故 C 正确。
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由 可知，在 d 不变的情况下，屏障间距 L 越小， 越小，可视角度 越小，D 选项错误。
故选 C。
5.【答案】D
【解析】若磁场方向为竖直向上，受力分析如图 1 所示，则 ，磁感应强度为 若磁场
为垂直斜面方向，则安培力只能沿斜面向上，根据左手定则得磁场方向为垂直斜面向上;根据三角形定则，
当安培力和支持力垂直时安培力最小 如图 2 所示 ，此时磁感应强度最小为 ，故 ABC 错误;
临界状态：当支持力 和最大静摩擦力 f 的合力与安培力共线时，无论安培力多大 磁感应强度多大 都不
能使导体棒运动，如图 3，此时 ， ，故 D 正确
6.【答案】C
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【解析】利用等效法处理电路，则
设流经原线圈的电流为 I，则流经 的电流为 ，
流经 的电流为 ，流经 的电流为 。
故通过的 、 、 电流之比为 ； 、 、 两端的电压之比为 ，故 AB 错误;
A、B 间输入功率 ，变压器输入功率 ，故 A、B 间输入功率与
变压器输入功率之比为 ，故 C 正确；
若 突然断路，则 增大，而 不变，则 减小，故 A、B 间输入功率变小，故 D 错误。
7.【答案】AB
【解析】由乙图可知， 时，Q 向上振动，根据同侧法可判断波沿 x 轴负向传播，故 A 正确;
由甲图可得 ，由乙图可得周期 ，波的传播速度大小为 ，故 B 正确;
时，质点运动 ，又因为质点 P 向下振动，所以经过 ，质点 P 在波谷位置，故 C 错误;
波在传播过程中，质点 Q 只会上下振动，不会左右移动，故 D 错误。
8.【答案】BD
【解析】A.电流表的示数为有效值，是稳定的，故 A 错误;
B.感应电动势的最大值为 ，故 B 正确;
C.从图示位置起转过 圈的时间内，线圈内磁通量的变化量为 ，与线圈匝数无关;故 C 错误；
D.从图示位置起转过 圈的时间内，通过负载电阻 R 的电荷量为 ，
故 D 正确。
9.【答案】AB
【解析】 由 可得 ；机车在额定电压下工作，则 ，
，当牵引变电所到机车间的等效电阻 时， ，此时机车的
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输入功率为 ；故 AB 正确；
C.当机车遇到的空气阻力变大时，短时间内若仍需维持机车原速匀速行驶，则机车输入功率变大，牵引变
电所输出功率 也会增大， 会增大，牵引变电所到机车间损耗的功率增大，故 C 错误；
D.当利用机车充电的乘客增多时，利用等效电阻的思想，牵引变压器及动力系统的等效电阻减小，故短时
间内 会减小，故 D 错误。
故选 AB。
10.【答案】AD
【解析】A. 离子受到的电场力竖直向下，洛伦兹力在水平面，故离子在水平面以 做匀速圆周运动，洛伦
兹力大小不变；在竖直方向做初速度为 0 的匀加速直线运动；合成的运动为螺旋运动。加速度大小不变，
，方向时刻改变，故 A 正确；
B. 令 ，则经过 T 时间，离子在水平方向完成一次完整的圆周运动，到出发点的正下方，到出发点
的距离为 ，经历 nT 时都回到出发点的正下方，竖直方向做初速度为 0 的匀加速
直线运动，故 T 内、2T 内、3T 内 内的位移之比为 ，故 B 错误；
C. 若磁场方向改为水平向右，在电场力的作用下离子向下加速，洛伦兹力不为 0，离子做摆线运动，故 C
错误；
D. 若磁场方向改为垂直纸面向里，且 ，则离子会向下偏转。当在竖直方向最大的位移为 时，电
场力做功最大，此时离子速度最大，记为 ，根据动能定理有：
根据水平方向动量定理有：
其中
联立可解得 ， ，故 D 正确。
故选 AD。
11.【答案】
B
无影响
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【解析】 图乙游标卡尺为 20 分度游标卡尺，读数为 。
若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，即碰撞后一起运动，则应选用 B 组滑块进行实验。
设左边滑块质量为 ，右边滑块质量为 ，让 去碰 ， 前遮光时间为 ， 碰后遮光时间为
， 碰后遮光时间为 ，则要验证的动量守恒表达式为 ，会发现 d 会被约掉，
故无影响。
光电门 1 的计时器显示遮光时间为 ，光电门 2 的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为 、 ，分
别对应滑块 2 和滑块 1 碰后遮光时间。
根据弹性碰撞有：
联立①②可得
结合题意： 、 、 代入③可得 。
12.【答案】红
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【解析】 由于电荷在磁场中受洛伦兹力的作用，故可得 a 电极为正，b 电极为负，故图甲中与 a 相连的
是多用电表的红表笔;
电压表所选择的量程为 ，所以根据图乙可知电压表的示数为 。
根据带电粒子受力平衡可得
得： ，
代入数据解得：
由闭合电路的欧姆定律可知， ，变形可得：
由于该直线的斜率为 k，纵截距为 b，
可知： ；
联立解得： 。
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本题考查了霍尔效应，解题的关键是按照题意进行解题，会利用左手定则及洛伦兹力公式，会根据图像列
等式关系找斜率和截距表达式。
13.【答案】 由 e 点射出时，其运动半径为 ，由 ，
解得 ；
粒子由 af 边射出时，运动的圆心角 最大，由几何关系可知 ，
运动的最长时间 ， ，解得 ；
若粒子恰好由 c 点离开磁场，轨道半径为 ，速率为 ，由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
故：若要求粒子从 bc 边射出磁场，其速率满足的条件是 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】 A 到 N 过程，由动能定理可得 ，
解得 ；
设 P 到达 B 时的速度为 ，由动能定理有 ，
得 ，
P 与 Q 碰后的速度分别为 ， ，有： ， ，
得： ， ，
对 Q，由动能定理有 ，得 ；
最终 P、Q 均静止，有： ，得 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】 释放瞬间，设绳中的张力为 F，
对物块：
对杆：
联立可得：
达到最大速度时，设回路中的电流为 I
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有：
联立可得：
设该过程中，回路中产生的总热量为 Q，由能量守恒定律有：
得
设该时间 t 内，绳中的平均张力为
对重物：
对杆： 指该过程中安培力对杆的冲量
若杆在磁场中运动的时间为 ，则
联立可得：
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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