【物理】广东省部分学校2024-2025学年高二下学期期中联考(B2)试题（解析版）

这是一份【物理】广东省部分学校2024-2025学年高二下学期期中联考(B2)试题（解析版），共13页。试卷主要包含了6N等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 一根长1m的导线中通有2A的电流，当其处于0.5T的匀强磁场中时，导线受到的安培力不可能是（ ）
A. 0B. 1NC. 3ND. 0.6N
【答案】C
【解析】当电流方向与磁场方向平行时，导线受到的安培力最小为零；当电流方向与磁场方向垂直时，导线受到的安培力最大，为FBIL1N
故导线受到的安培力不可能是3N。
故选C。
2. 在足球场上，守门员戴着厚厚的手套，把水平飞奔而来的球扑停，此过程中，对守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（ ）
A. 使球的动量变大B. 增大球的动量变化量
C. 减小球对手的平均作用力D. 减小手受到的球的冲量
【答案】C
【解析】守门员戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
可得
当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力。
3. “西电东送”采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高 到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据 P=UI可得
则输电线路中电阻损耗的功率
输送电压提高到原来的 5 倍，则输电线路中电阻损耗的功率变为原来的。
故选 A。
4. 如图甲所示，一只小鸟从上往下落在细树枝上，随树枝小幅度上下振动（可视为竖直方向的简谐运动），某时刻开始计时，其振动位移x随时间t变化的规律如图乙所示。取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 0时刻与t1时刻，小鸟的速度相同
B. t1时刻，小鸟的速度最小
C. t2时刻，小鸟受到的回复力最大
D. 从t1到t2，小鸟的加速度逐渐减小
【答案】C
【解析】A．由题中图像可知，0时刻与时刻，小鸟的速度大小相等，方向相反，选项A错误；
B．时刻，小鸟在平衡位置，速度最大，选项B错误；
C．时刻，小鸟恰好位于最大位移处，受到的回复力最大，选项C正确；
D．从到，小鸟的位移逐渐增大，加速度逐渐增大，选项D错误。
故选C。
5. 一小船渡河，河宽，水流速度，小船在静水中的速度，下列说法正确的是（ ）
A. 小船不能垂直河岸渡河
B. 小船最短渡河位移大小是
C. 小船渡河过程中保持船头方向不变，若水流速度变小，则渡河时间变长
D. 小船的最短渡河时间为
【答案】B
【解析】AB．因船的静水速度大于水流速度，则小船能垂直河岸渡过此河，即小船渡过此河最短位移为200m，故A错误，B正确；
C．小船渡河的时间取决于船速沿垂直于河岸方向的分量，与水流速度无关，则小船渡河过程中保持船头方向不变，若水流速度变大，则渡河时间不变，故C错误；
D．小船的最短渡河时间为
故D错误。
故选B。
6. 图为霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流，、两侧面会形成电势差，下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（ ）
A. 电势差与磁感应强度无关
B. 若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则侧的电势高于侧的电势
C. 其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差变小
D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持竖直
【答案】D
【解析】B．若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则电子运动的方向与电流方向相反，根据左手定则，电子受洛伦兹力向侧移动，因此侧的电势低于侧的电势，选项B错误；
AC．电子在霍尔元件中运动时，处于平衡状态，有
设、间的距离为，、两个侧面间的电势差
因此其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度，电势差变大，电势差与磁感应强度有关，选项AC错误；
D．地球赤道上方的地磁场是水平的，因此要测定该处的磁场，应使霍尔元件的工作面保持竖直，选项D正确。
故选D。
7. 如图所示，空间中存在有界正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，电场的电场强度大小为，电场方向与水平方向的夹角，在电场、磁场上方某处有一个电荷量为、质量为的小球，现将小球由静止释放，结果小球恰能沿直线通过电场、磁场区域，重力加速度大小为，空气阻力不计，下列选项正确的是（ ）
A. 小球穿过电场、磁场区域的过程中做匀加速直线运动
B. 小球穿过电场、磁场区域的过程中机械能不变
C. 小球在电场、磁场区域受到的电场力等于重力的两倍
D. 小球进入电场、磁场区域前自由下落的高度
【答案】D
【解析】A．小球在电磁场区域中，其受力如图所示
在重力、电场力和洛伦兹力作用下沿竖直向下方向做直线运动，因为重力和电场力不变，则洛伦兹力也不变，根据
可知，小球的速度不变，即该直线运动一定是匀速直线运动，故A错误；
B．小球做匀速直线运动，故小球穿过电磁场区域的过程中动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故B错误；
C．根据小球在竖直方向上受力平衡，可知
解得，故C错误；
D．根据小球在水平方向上受力平衡，可知
其中
小球进入电磁场前，做自由落体运动，可得
联立，解得，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 某LC振荡电路如图甲所示，图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图像，假设回路中电流以顺时针方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 在第1s末到第2s末的过程中，电容器正在充电
B. 在第1s末到第2s末的过程中，电容器的下极板带正电
C. 在第2s末到第3s末的过程中，M点的电势比N点的电势高
D. 在第2s末到第3s末的过程中，电路中的电场能正在逐渐增大
【答案】AB
【解析】AB．在第1s末到第2s末的过程中，振荡电流是充电电流,充电电流是由上极板流向下极板，则下极板带正电，AB正确；
CD．在第 2s 末到第 3s 末的过程中，振荡电流是放电电流,电场能正在减小，磁场能正在增大，放电电流是由下极板流向上极板，由于电流为负值，所以由 N 点流向 M 点，则 N 点的电势高， CD错误。
故选AB。
9. 航天飞机在赤道上空的圆形轨道由西向东飞，地磁场在航天飞机轨道处的磁感应强度，沿水平方向由南向北，从航天飞机上发射出的一颗卫星，携带一根长的金属悬绳与航天飞机相连，航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向并指向地心，卫星位于航天飞机的正上方。如果航天飞机与卫星的运行速度为，第一宇宙速度为，地球半径为，那么下列说法正确的是（ ）
A. 悬绳产生的感应电动势为
B. 卫星端的电势较低
C. 航天飞机运行的周期为
D. 航天飞机离地的高度约为
【答案】AD
【解析】A．悬绳中感应电动势的大小为，故A正确；
B．根据右手定则可知，卫星的电势较高，故B错误；
CD．设地球质量为M，航天飞机质量为m，第一宇宙速度为，航天飞机的速度为v，航天飞机的高度为h，则，
代入数据，解得，，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连，变压器原副线圈匝数分别为10匝和1匝，某一风速时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈交变电流的频率为5Hz
B. 电压表V1的示数为30V
C. 断开开关S，电压表V2的示数为0
D. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
【答案】BD
【解析】A．副线圈交变电流的频率等于原线圈交变电流的频率，由题图乙知交流电的周期T=0.02s，由此可知副线圈中交流电的频率
故A错误；
B．电压表V1测量变压器原线圈两端电压的有效值，则
故B正确；
C．电压表V2测量变压器副线圈两端的电压，与有无负载无关，根据
可知电压表V2的示数U2=3V
故C错误；
D．通过题图乙可知变压器原线圈两端电压的最大值，周期T=0.02s，永磁体转动的角速度
则电压的瞬时值表达式为
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：共54分。
11. （1）使用游标为10个小等分刻度的游标卡尺测量一金属丝的尺寸，如图甲所示，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则游标卡尺的读数为_____cm。
（2）从图乙中可读出金属丝的直径为_____mm。
（3）若金属丝的电阻为，长度为，横截面积为S，则金属丝的电阻率_____。
【答案】（1）5.45 （2）0.520 （3）
【解析】（1）游标尺上有10个小等分刻度，游标尺长度是9mm，游标卡尺的刻度与游标尺对齐的刻度读数为59mm，游标尺上第5个刻度与主尺刻度对齐，则游标尺读数为
所以最终读数为
（2）从图乙中可读出金属丝的直径为
（3）根据电阻定律
可得电阻率
12. 已知一热敏电阻所处环境温度从10℃升至时，其阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度变化的关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。
（1）实验电路如图甲所示，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻的阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为________kΩ（保留两位有效数字）。实验中得到该热敏电阻的阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示。由此可得到结论：随着温度升高，热敏电阻的阻值________（填“增大”或“减小”）得越来越________（填“快”或“慢”）。
（2）将热敏电阻从温度控制室取出并置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。结合图乙可知，此时室温为________℃（保留三位有效数字）。
【答案】（1）1.8 减小 慢 （2）25.5（25.0~25.8都算对）
【解析】（1）[1][2][3]由电路欧姆定律得
由题图乙可得到结论：随着温度升高，热敏电阻阻值迅速减小，进一步升高温度，阻值减小得越来越慢。
（2）由题图乙知该电阻的阻值为2.2kΩ，其对应的温度为25.5℃。
13. 在深H=15m的湖底有一束光线，其从水中射入空气中时刚好贴着水面射出，已知水对该束光的折射率为，光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s，不考虑光的反射，假设湖底水平，，求：
（1）入射角θ；
（2）光在湖中传播的时间t（结果保留一位有效数字）。
【答案】（1）53° （2）
【解析】（1）根据光的折射定律
可得
（2）光在湖中传播的距离
传播的速度
传播时间
14. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘的半径为r，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，外电路连接一阻值为R的定值电阻，圆盘发电机的内阻为。俯视圆盘，它顺时针匀速转动的周期为T。圆盘处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。
（1）请说明圆盘发电机的发电原理；
（2）请判断通过R的电流方向；
（3）求电路中感应电流的大小I；
（4）求圆盘发电机的输出功率
【答案】（1）见解析 （2）从a到b （3） （4）
【解析】（1）把圆盘等效为无数根铜导线呈辐射状并联，圆盘转动时，每根导线切割磁感线产生的感应电动势相同，并联导线的总电动势等于每根导线的电动势，铜片P、Q是电源两极。
（2）由右手定则知感应电流方向为从a到b。
（3）电源的电动势
又有
由闭合电路欧姆定律得
解得
（4）发电机的输出功率即外电路R的功率
15. 如图所示，在x轴下方存在竖直向上的匀强电场，在x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在y轴负半轴与坐标原点O相距处的P点以方向垂直电场、大小为v0的速度进入电场，从x轴正半轴与坐标原点O相距L处的N点进入磁场，且最终可回到P点。已知粒子的比荷为k，不计粒子所受重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E和匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）粒子经过y轴正半轴上的点的坐标；
（3）粒子运动一周回到P点所需的时间T。
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
根据牛顿第二定律有
其中
解得，
粒子在N点时竖直方向的速度
由于粒子最终可回到P点，根据对称性，粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在y轴正半轴上，设圆心为O'，粒子刚进入磁场时的速度方向与x轴正半轴的夹角为θ，有
解得
则
可得，
由洛伦兹力提供向心力有
其中
可得
（2）设粒子经过y轴正半轴上的点为M，可得
解得
M点的坐标为
（3）粒子在磁场中运动的时间
粒子在电场中运动的时间
则有
解得