广东省东莞市七校联考2024-2025学年高二下学期期中真题物理试卷（解析版）

这是一份广东省东莞市七校联考2024-2025学年高二下学期期中真题物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 无线电波、光波、射线、射线都是电磁波
B. 麦克斯韦通过实验验证了“变化电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
C. 奥斯特发现了电流的磁效应
D. 振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，磁场能最小
【答案】B
【解析】A．无线电波、光波、射线、射线都是电磁波，故A正确，不满足题意要求；
B．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B错误，满足题意要求；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确，不满足题意要求；
D．振荡电路中，电容器极板上电荷量最大时，电场能最大，磁场能最小，故D正确，不满足题意要求。
故选B。
2. 物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（ ）
A. 由图甲可知，图线①对应的温度较低
B. 由乙图可知，图线②对应的温度较低
C. 由图丙可知，分子间距离从r₀增大的过程中，分子力先减小后增大
D. 图丁说明分子在短时间内沿直线运动
【答案】A
【解析】A．图甲中，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，根据理想气体状态方程，结合图像可知，A正确；
B．图乙中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，B错误；
C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，C错误；
D．图丁是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，这些位置的连线并不是分子的运动轨迹，也不能说明分子在短时间内做直线运动，D错误。
故选A。
3. 如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合后，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮
B. 开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮
C. 开关S断开，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭
D. 开关S断开瞬间，流过a灯的电流方向与断开前相反
【答案】C
【解析】AB．开关S闭合后，b、c灯立即亮，a灯由于与线圈串联，线圈会产生自感电动势，阻碍电流的通过，因此a灯逐渐变亮，故AB错误；
C．开关S断开，c灯处于断路状态，立即熄灭，而a、b灯与线圈串联构成闭合回路，因线圈在开关S断开瞬间产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以a、b灯逐渐熄灭，故C正确；
D．开关S断开瞬间，由于自感的作用，通过线圈与两灯的电流方向为线圈→a灯→b灯，因此流过a灯的电流方向仍与未断开前相同，而流过b灯的电流方向与断开前相反，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则（ ）
A. 当线圈以dc边为轴转动时，无感应电流产生
B. 若线圈在平面内上、下平动，无感应电流产生
C. 若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
D. 当线圈向左平动，其中感应电流方向是a→d→c→b
【答案】B
【解析】A．当线圈以dc边为轴转动时，穿过线圈平面得出磁通量发生变化，会产生感应电流，A错误；
B．若线圈在平面内上、下平动，穿过线圈平面得出磁通量不发生改变，不能产生感应电流，B正确；
C．根据安培定则可知，导线右边的磁场方向垂直纸面向里，当线圈向右平移时，离导线越远的区域磁场越弱，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场也是垂直纸面向里，故感应电流的方向为a→d→c→b，C错误；
D．根据安培定则可知，导线右边的磁场方向垂直纸面向里，当线圈向左平动，离导线越近的区域磁场越强，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场也是垂直纸面向外，故感应电流的方向为a→b→c→d，D错误。
故选B。
5. 如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为20Ω。降压变压器右侧电路中R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器，则下列说法正确的是（ ）
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为9kW
C. 当滑片P向a端滑动时，电阻R1上的电压变小
D. 当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大
【答案】D
【解析】A．由题图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误：
B．由题图乙知，升压变压器输入端电压有效值为
若升压变压器的输入功率为75kW，则
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
所以
所以远距离输电线路损耗功率为
故B错误；
CD．对输电回路，有
根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
对用电回路有
联立可得
当滑片向a端滑动时，R2减小，升压变压器副线圈两端电压U2不变，则I2、I4增大，电阻R1上的电压变大，故C错误，D正确。
6. 如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2 = h1，a面与c面恰处于同一高度。已知大气压强为p0，水银的密度，重力加速度为g）。
A. 气体A的压强是：p0
B. 气体A的压强是：
C. 气体B压强是：
D. 气体B的压强是：
【答案】A
【解析】CD．分析水银柱cd，可得
故CD错误；
AB．依题意，玻璃管左侧与液面b等高液面处的压强也为，根据平衡条件有
又
解得
故A正确，B错误。
故选A。
7. 如图所示，某质谱仪由电压为的加速电场，半径为且圆弧中心线（虚线所示）处电场强度大小为的均匀辐射电场和磁感应强度为的半圆形磁分析器组成。质量为、电荷量为的正电粒子（不计重力）从板由静止加速后，沿圆弧中心线经过辐射电场，再从点垂直磁场边界进入磁分析器后打在胶片上点。下列说法正确的是（ ）
A. 辐射电场中，沿电场线方向电场减弱
B. 辐射电场的电场力对该粒子做正功
C. 加速电压
D. 点与点的距离为
【答案】D
【解析】AB．辐射电场中，沿电场线方向，电场线逐渐变密，故电场是增强的，又因为指向圆心的电场力提供向心力，电场力对该粒子不做功，故AB错误；
C．在加速电场中，有
在偏转电场中，满足
联立解得
故C错误；
D．带电粒子在匀强磁场中运动时，根据牛顿第二定律有
联立解得P点与Q点的距离等于
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有两个或两个以上选项符合要求）
8. 如图所示是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气。多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴喷出。储气室气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则（ ）
A. 充气过程中，储气室内气体的压强增大
B. 储气室内气体分子做布朗运动
C. 由于液体的表面张力，喷出的小水滴近似呈球形
D. 喷水过程中，储气室内气体的压强减少
【答案】ACD
【解析】A．充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，储气室体积不变，故气体压强增加，故A正确；
B．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，而不是气体分子，故B错误；
C．液体表面层分子较为稀疏，分子间作用力表现为引力，导致液体表面具有收缩的趋势，所以喷出的小水滴近似呈球形，故C正确；
D．喷水过程中，气体体积增大，气体温度不变，根据
知气体的压强减小，故D正确。
故选ACD。
9. 洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的4种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，若仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能变大
B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大
C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的负极
D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转
【答案】BC
【解析】A．图甲，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
可得最大动能
可知粒子离开加速器时的动能与加速电压无关，A错误；
B．图乙所有粒子通过粒子速度选择器后速度相同，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则在磁场中运动的轨道半径越小，由
可得
可知粒子的比荷越大，B正确；
C．丙图中，由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，即极板是磁流体发电机的负极，C正确；
D．丁图中，带负电的粒子从左侧射入，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，若速度
即
则粒子将向上极板偏转，D错误。
故选BC。
10. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（ ）
A. 该实验体现的物理思想方法是等效替代法
B. 油酸分子直径约为
C. 若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径测量值偏小
D. 若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大
【答案】BD
【解析】A．该实验体现的物理思想方法是理想化物理模型法，故A错误；
B．油酸分子直径约为
故B正确；
C．若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液的浓度降低，会导致油酸分子直径的测量值偏大，故C错误；
D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积偏小，会导致油酸分子直径的测量值偏大，故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，倾角为θ的光滑平行金属导轨，导轨宽度为L，电阻不计，顶端接有阻值为R的定值电阻，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面匀强磁场，磁感应强度为B，且bd长为L，有一质量为m，电阻为r的金属棒MN，从顶端由静止释放，金属棒MN始终与导轨垂直且接触良好，MN进入磁场时加速度恰好为零，以下说法正确的是（ ）
A. MN进入磁场时的速度为
B. 安培力对金属棒所做的功为
C. 通过电阻R的电荷量
D. 整个过程中金属棒MN产生的焦耳热为
【答案】AC
【解析】A．金属棒MN做切割磁感线运动，则有
根据闭合电路的规律，有
受到的安培力为
MN进入磁场时加速度恰好为零，有
则有
解得MN进入磁场时的速度为
故A正确；
B．进入磁场后做匀速运动，根据动能定理，有
解得
故B错误；
C．通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．根据能量守恒可得整个过程中产生的热量为
金属棒MN产生的焦耳热为
故D错误。
故选AC。
三、实验与探究题（共2题，每空2分，共14分）
12. 在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图所示。用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积。

（1）多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p-V图像如图所示，由图可猜测p与V可能______（选填“成正比”、“成反比”、“不成比例”）

（2）实验完成后，某同学做出的图像如图所示（其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支），造成这一现象的原因可能是______。
A．操作实验时用手握住注射器
B．实验时环境温度降低了
C．注射器内气体向外泄漏
D．有气体进入注射器内
【答案】（1）成反比 （2）BC##CB
【解析】（1）[1]根据图线进行猜测，p与V可能成反比；
（2）[2]实线与虚线进行比较，当体积V一定时，实验中气体压强偏小，结合理想气体状态方程可知，气体温度降低，即实验时环境温度降低；当压强一定时，实验中气体体积偏小，说明可能注射器内气体向外泄露。
故选BC。
13. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
（1）本实验中，实验室有下列器材：
A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B.条形磁铁 C.直流电源
D.多用电表 E.开关、导线若干
上述器材在本实验中需要的有_________（填器材序号），本实验中还需要用到的器材有_________。
（2）对于实验过程，下列说法正确的有_________。
A. 变压器的原线圈接低压交变电流，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
B. 为便于探究，应该采用控制变量法
C. 因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
D. 使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量
（3）实验中，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，副线圈所接电表的示数为5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_________。
A. 18.0VB. 5.0VC. 10.0VD. 2.5V
（4）组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接12.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_________。
A. 0.65VB. 96.0VC. 1.5VD. 0
【答案】（1）ADE 低压交流电源 （2）BD （3）C （4）A
【解析】（1）[1]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是交流电，所以需要可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈），磁场是利用了电流的磁效应，所以不需要条形磁铁，需要多用电表测电压、开关、导线若干。
故选ADE；
[2]本实验中还需要用到器材是低压交流电源。
（2）B．为便于探究，应该采用控制变量法，所以B正确；
A．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，所以A错误；
D．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，所以D正确；
C．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，所以C错误。
故选BD。
（3）根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知，副线圈所接电表的示数为5.0V，原线圈的电压应为10.0V。
故选C。
（4）组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，则变压器漏磁比较厉害，连接副线圈的交流电压表的实际读数小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则
U2 = U1 = × 12V = 1.5V
实际电压小于1.5V。
故选A。
四、计算题：（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、写一种原因即可）
14. 如图所示，电阻忽略不计、间距L=0.4m的平行导轨，水平放置在磁感应强度大小B=10T的匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上，一质量m=2kg，电阻不计的导体棒ab垂直于导轨放置，并与导轨接触良好。导体棒ab与重物用轻细线连接（线质量不计）。细线对ab的拉力为水平方向。初始细线被拉直，现将重物静止释放后导体棒ab始终保持静止。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R=5Ω，ab与导轨间动摩擦因数=0.3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），其余一切摩擦不计。取重力加速度g=10m/s2。则：
（1）导体棒ab受到的安培力；
（2）重物重力G的最大值。
【答案】（1）4N，方向水平向左 （2）10N
【解析】（1）电路的电流
=1A
ab受到的安培力
F=BIL=4N
方向水平向左
（2）ab受到的最大静摩擦
=6N
根据平衡可知，摩擦力方向向左时，重物重力最大
对重物可知
=10N
15. 自行车前叉是连接车把手和前轴的部件，如图甲所示。为了减少路面颠簸对骑手手臂的冲击，前叉通常安装有减震系统，常见的有弹簧减震和空气减震。一空气减震器的原理图如图乙所示，总长、横截面积为的汽缸（密封性良好）里面充有空气，忽略光滑活塞（厚度不计）和车把手的质量，缸内气体的热力学温度为，当不压车把手时活塞恰好停留在汽缸顶部，外界大气压强。求：
（1）不考虑缸内气体温度变化，活塞稳定在距汽缸顶部处时，车把手对活塞的压力大小；
（2）缸内气体的热力学温度为，不压车把手时，活塞到汽缸顶部的距离。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）汽缸内气体初始状态，
下压后，，根据
解得
又
解得
（2）由
且
解得
活塞到汽缸顶部的距离，解得
16. 如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为，铜盘按如图所示的方向以角速度匀速转动。电容器每块平行板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为的匀强磁场。求：
（1）平行板电容器C板带何种电荷；
（2）将铜盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕中心铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒，则铜盘匀速转动产生的感应电动势；
（3）若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动又恰好从极板右侧射出，则射入的速度为多大。
【答案】（1）正电；（2）；（3）
【解析】（1）依题意，由右手定则判断可知，C板电势高，带正电。
（2）根据法拉第电磁感应定律
经过一段时间，导体棒扫过得面积
取n=1匝，可得
（3）对带负电小球，在复合场中竖直方向平衡
联立可得
合力即为洛仑兹力
带电小球恰能从右板边缘射出，如图所示，由几何关系可得
可得