吉林省长春市长春外国语学校2024-2025学年高二下学期开学物理试题（原卷版+解析版）

这是一份吉林省长春市长春外国语学校2024-2025学年高二下学期开学物理试题（原卷版+解析版），共21页。试卷主要包含了答题前，考生先将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共6页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2、选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4、作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5、保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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。
1. 先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两点磁感应强度相等
B. A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C. A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D. 无法比较磁感应强度的大小
2. 将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两个磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A"悬浮"在空中，如图所示.设两个磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）
A 适当增大电场强度E
B. 适当增大磁感应强度B
C. 适当增大加速电场极板之间的距离
D. 适当减小加速电压U
4. 无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，关于无线充电的说法正确的是（ ）
A. 无线充电效率高，线圈不发热
B. 无线充电基座可以用稳恒直流电源供电
C. 无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D. 无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
5. 一环形线圈固定在匀强磁场中，磁感线总是垂直线圈平面（即垂直于纸面），t = 0时刻磁场方向如图甲所示。磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。若环形线圈电阻恒定，绕线圈顺时针方向为感应电流i的正方向，则下图中能正确反映线圈中感应电流i随时间t的变化关系的是（ ）
A. B. C. D.
6. 弹簧振子沿水平方向运动，其振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 振子的周期为6sB. 振子的振幅为2cm
C. 时，振子的加速度最大D. 时，振子的速度为0
7. 如图所示，质量为m，边长为L的金属框通过两根细绳竖直悬挂在房顶上静止，边长为的正方形区域内有磁感应强度大小为B。垂直纸面向里的匀强磁场，金属框的下边框处于匀强磁场区域的正中间。当给金属框通入逆时针方向，大小为I的较小电流时，下列判断正确的是（ ）
A. 金属框所受安培力向上，每根绳上的拉力大小
B. 金属框所受安培力向下，每根绳上拉力大小
C. 当电流大小不变，方向反向时，每根绳上的拉力大小
D. 当电流大小不变，方向反向时，每根绳上的拉力大小
8. 如图a，螺线管内有平行于轴线外加匀强磁场图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图b所示规律变化时（ ）
A. 在t1~t2时间内，L内有逆时针方向的感应电流B. 在t1~t2时间内，L有收缩趋势
C. 在t2~t3时间内，L内有顺时针方向的感应电流D. 在t2~t3时间内，L有扩张趋势
9. 如图所示，边长为l的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为q的粒子以垂直于方向的初速度从中点e点射入，从的中点f点射出。则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子带负电
C. 磁感应强度
D. 磁感应强度
10. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，的电阻大于的电阻B. 图1中，闪亮时，流过的电流方向向左
C. 图2中，变阻器与的电阻值相同D. 图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流等大
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，每空3分，共18分。
11. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中。
（1）用分度值为毫米的直尺测得摆线长，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，读数为_____mm。
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（ ）
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的
B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C. 应从小球运动至最高点时，作为计时起点
D. 为减小误差，延长周期，可使角度越大越好，最大角度为与竖直方向夹角90°
（3）改变摆线长，多次重复实验，获得多组数据，以周期的平方为纵轴，以摆线长为横轴，建立直角坐标系，图像为不过原点的倾斜直线，测得图像的斜率为k，则当地重力加速度为g=_____。
12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
（1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有_____。
A 闭合开关
B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C. 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
D. 开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中
（2）如图，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_____（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。
（3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的_____（选填“正极”或“负极”）。
三、解答题：第 13 题 12分，第 14题 10 分，第 15题 10 分，共 32分
13. 如图甲所示，水平放置线圈匝数匝，直径，电阻，线圈与阻值的电阻相连．在线圈的中心有一个直径的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。
(1)求通过电阻R的电流方向；
(2)求通过电阻R的电流；
(3)求电压表的示数。
14. 如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为100，输出电压为250V。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：8，两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V交流电，若变压器是理想变压器。求：
(1)升压变压器的输出端电压；
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。
15. 如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r=1.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求
（1）金属棒ab产生的感应电动势；
（2）水平拉力的大小F。
长春外国语学校2024-2025学年第二学期期初考试高二年级
物理试卷（理科）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共6页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2、选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4、作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5、保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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。
1. 先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两点磁感应强度相等
B. A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C. A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D. 无法比较磁感应强度的大小
【答案】B
【解析】
详解】根据公式
图象的斜率为，由于长度相等，故斜率越大，表示磁感应强度越大，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度。
故选B。
2. 将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两个磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A"悬浮"在空中，如图所示.设两个磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】、相对的磁极极性相同，相互作用力是斥力，悬浮在空中，说明受力平衡，因此，受到的重力和对的斥力相等，根据相互作用的两个力大小相等，受到的斥力大小等于，这样，B受到重力、向下的斥力和一个向上的力即底座对的支持力，静止，所以有：
支
根据牛顿第三定律可得对底座的压力也为，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
3. 如图所示，从S处发出热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）
A. 适当增大电场强度E
B. 适当增大磁感应强度B
C. 适当增大加速电场极板之间的距离
D. 适当减小加速电压U
【答案】B
【解析】
【详解】A．要使粒子在复合场中做匀速直线运动，故
根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以要么增大洛伦兹力，要么减小电场力；适当减小电场强度E，即可以减小电场力，或者适当增大磁感强度B，可以增大洛伦兹力；故A错误，B正确；
C．适当增大加速电场极板之间的距离，根据
可得
由于粒子两者间的电压没有变化，所以电子进入磁场的速率没有变化，因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小，故C错误；
D．根据
可得
粒子故适当减小加速电压U，可以减小电子在复合场中运动的速度v，从而减小洛伦兹力，故D错误。
故选B。
4. 无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，关于无线充电的说法正确的是（ ）
A. 无线充电效率高，线圈不发热
B. 无线充电基座可以用稳恒直流电源供电
C. 无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D. 无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
【答案】C
【解析】
【详解】A．接收线圈的磁通量只是发射线圈产生的一部分，则无线充电效率低；充电时线圈中有电流，根据电流的热效应，可知线圈会发热，故A错误；
B．如果无线充电基座用稳恒直流电源供电，则接收线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，无法对手机充电，故B错误；
C．无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的，故C正确；
D．如果手机内没有接受线圈，则无线充电基座不可以对手机进行充电，故D错误。
故选C。
5. 一环形线圈固定在匀强磁场中，磁感线总是垂直线圈平面（即垂直于纸面），t = 0时刻磁场方向如图甲所示。磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。若环形线圈电阻恒定，绕线圈顺时针方向为感应电流i的正方向，则下图中能正确反映线圈中感应电流i随时间t的变化关系的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图乙可知，B随t的变化率保持不变，故感应电流保持不变，且在0 ~ 1s、2 ~ 3s、4 ~ 5s内线圈内的方向向里的磁场在均匀的增大，则根据楞次定律感应电流沿逆时针方向，在1 ~ 2s、3 ~ 4s内线圈内的方向向外的磁场在均匀的减小，则根据楞次定律感应电流沿逆时针方向。
故选B。
6. 弹簧振子沿水平方向运动，其振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 振子的周期为6sB. 振子的振幅为2cm
C. 时，振子加速度最大D. 时，振子的速度为0
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据图像可知振子的周期
振子的振幅
故AB错误；
C．由图可知，时，振子在最大位移处，回复力最大，振子的加速度最大，故C正确；
D．由图可知时，振子的位移为零，在平衡位置处，速度最大，加速度为零，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，质量为m，边长为L的金属框通过两根细绳竖直悬挂在房顶上静止，边长为的正方形区域内有磁感应强度大小为B。垂直纸面向里的匀强磁场，金属框的下边框处于匀强磁场区域的正中间。当给金属框通入逆时针方向，大小为I的较小电流时，下列判断正确的是（ ）
A. 金属框所受安培力向上，每根绳上的拉力大小
B. 金属框所受安培力向下，每根绳上的拉力大小
C. 当电流大小不变，方向反向时，每根绳上的拉力大小
D. 当电流大小不变，方向反向时，每根绳上的拉力大小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．通过左手定则可知，电流向右时金属框所受安培力向上，安培力的大小为，每根绳上的拉力大小应该
故AB错误。
CD．当电流大小不变、方向反向时，金属框所受安培力向下，每根绳上的拉力大小
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图a，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图b所示规律变化时（ ）
A. 在t1~t2时间内，L内有逆时针方向的感应电流B. 在t1~t2时间内，L有收缩趋势
C. 在t2~t3时间内，L内有顺时针方向的感应电流D. 在t2~t3时间内，L有扩张趋势
【答案】AB
【解析】
【详解】A．在t1~t2时间内，磁感应强度增加，根据增反减同可知，L内有逆时针方向的感应电流，A正确。
B．图线的斜率逐渐变大，经过导线中的电流变大，该电流激发出增大的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电动势和逆时针方向的感应电流，据结论“增缩减扩”可判断L有收缩趋势，B正确。
C．在t2~t3时间内，磁感应强度变化率一定，经过导线中的电流不变，故L磁通量没有变化，没有感应电流，C错误。
D．在t2~t3时间内，磁感应强度变化率一定，经过导线中的电流不变，故L磁通量没有变化，没有感应电流，L也就没有扩张的趋势，D错误。
故选AB。
9. 如图所示，边长为l的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为q的粒子以垂直于方向的初速度从中点e点射入，从的中点f点射出。则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子带负电
C. 磁感应强度
D. 磁感应强度
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．粒子以垂直于方向的初速度从中点e点射入，从的中点f点射出，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误，B正确；
CD．根据几何知识可知粒子运动的半径为，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，的电阻大于的电阻B. 图1中，闪亮时，流过的电流方向向左
C. 图2中，变阻器与的电阻值相同D. 图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流等大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．题图1中，稳定时通过A1的电流记为I1，通过L1的电流记为IL。S1断开瞬间，A1突然闪亮，可知IL>I1，因此L1的电阻小于A1的电阻，故A错误；
B．图1中，因开始时通过L1电流向右，则A1闪亮时，流过A1的电流方向向左，故B正确；
CD．题图2中，闭合S2时，由于自感作用，通过L2与A2的电流I2会逐渐增大，而通过R与A3的电流I3立即变大，因此电流不相等，由于最终A2与A3亮度相同，所以两支路电流I相同，根据部分电路欧姆定律，两支路电压U与电流I均相同，所以两支路电阻相同，由于A2、A3完全相同，故变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，每空3分，共18分。
11. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中。
（1）用分度值为毫米的直尺测得摆线长，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，读数为_____mm。
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（ ）
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的
B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C. 应从小球运动至最高点时，作为计时起点
D. 为减小误差，延长周期，可使角度越大越好，最大角度为与竖直方向夹角90°
（3）改变摆线长，多次重复实验，获得多组数据，以周期的平方为纵轴，以摆线长为横轴，建立直角坐标系，图像为不过原点的倾斜直线，测得图像的斜率为k，则当地重力加速度为g=_____。
【答案】（1）20.50 （2）AB
（3）
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以摆球直径为
【小问2详解】
AB．为了减小实验误差，摆线选择细些的、弹性小的、并且适当长一些，摆球选择质量大，体积小的可以减小阻力的影响，故AB正确；
C．测量周期时应从小球经过最低位置时开始计时，而且应记录n次全振动的时间，故C错误；
D．为了减小实验误差，保证摆球尽量做单摆运动，摆角不超过5°，故D错误。
故选AB。
【小问3详解】
根据单摆的周期公式可得
所以
所以
所以
12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
（1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有_____。
A. 闭合开关
B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C. 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
D. 开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中
（2）如图，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_____（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。
（3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的_____（选填“正极”或“负极”）。
【答案】（1）CD （2）磁通量变化率
（3）负极
【解析】
【小问1详解】
断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。
A．闭合开关，A线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误；
B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，A线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误；
C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确；
D．开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
释放高度越高，磁铁落入线圈的速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。
【小问3详解】
使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，测量时欧姆挡指针没有偏转，根据多用电表欧姆挡黑表笔接表内电源的正极，由红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极。
三、解答题：第 13 题 12分，第 14题 10 分，第 15题 10 分，共 32分
13. 如图甲所示，水平放置的线圈匝数匝，直径，电阻，线圈与阻值的电阻相连．在线圈的中心有一个直径的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。
(1)求通过电阻R的电流方向；
(2)求通过电阻R的电流；
(3)求电压表的示数。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)磁感应强度方向向里且增大，根据楞次定律判断可知电流方向为
(2)(3)根据法拉第电磁感应定律得
感应电流为
故电压表的示数为
14. 如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为100，输出电压为250V。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：8，两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V交流电，若变压器是理想变压器。求：
(1)升压变压器的输出端电压；
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)根据
可得升压变压器的输出端电压
(2)输电线电流
输电线损失的电压
降压变压器的输入电压
根据
降压变压器原、副线圈的匝数比
15. 如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r=1.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求
（1）金属棒ab产生的感应电动势；
（2）水平拉力的大小F。
【答案】（1）1.2V （2）0.02N
【解析】
【小问1详解】
由题意，金属棒切割磁感线产生感应电动势大小为
代入入数值得
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律，可得过电阻R的电流大小
因棒匀速运动，则外力等于安培力，有