广东省云浮市罗定市2024-2025学年高二下学期期中真题考试物理试卷（解析版）

这是一份广东省云浮市罗定市2024-2025学年高二下学期期中真题考试物理试卷（解析版），共4页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
说明：
本试卷共5页，15小题，满分 100分，考试用时75分钟。答案须做在答题卡上；选择题填涂需用 2B铅笔，主观题需用黑色字迹钢笔或签字笔作答。考试结束后只需交答题卡。
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. 汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会发热
B. 制动力的大小与导体运动的速度无关
C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力
D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小
【答案】D
【解析】A．由于导体中产生了涡流，根据
可知，制动过程中，导体会发热，A错误；
B．导体运动速度越大，穿过导体中回路的磁通量的变化率越大，产生的涡流越大，则所受安培力，即制动力越大，即制动力的大小与导体运动的速度有关，B错误；
C．根据楞次定律，可知，原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动，即改变线圈中的电流方向，导体受到的安培力仍然为阻力，C错误；
D．制动过程中，导体的速度逐渐减小，穿过导体中回路的磁通量的变化率变小，产生的涡流变小，则所受安培力，即制动力变小，D正确。
2. 如图所示，空间内有一垂直纸面方向的匀强磁场（方向未知），一带正电的粒子在空气中运动的轨迹如图所示，由于空气阻力的作用，使得粒子的轨迹不是圆周，假设粒子运动过程中的电荷量不变。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子的运动方向为
B. 粒子所受的洛伦兹力大小不变
C. 粒子在b点的洛伦兹力方向沿轨迹切线方向
D. 磁场的方向垂直纸面向里
【答案】D
【解析】A．由于空气阻力做负功，粒子运动过程中速率逐渐减小，由
得
所以粒子运动的轨道半径逐渐减小，粒子的运动方向为，A错误；
B．由公式可知粒子所受的洛伦兹力逐渐减小，B错误；
C．粒子所受的洛伦兹力与速度方向垂直，方向指向弯曲轨迹的内侧，所以粒子在b点的洛伦兹力并不沿切线方向，C错误；
D．由左手定则可知匀强磁场的方向垂直纸面向里，D正确。
3. 如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电，其示意图如图乙所示。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动的快慢程度不会影响回路中的电流大小
B. 当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变
C. 若从图乙位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为
D. 当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大
【答案】D
【解析】A．线圈转动得越快，通过线圈的磁通量变化越快，电路中电流越大，A错误；
B．线圈转到中性面时，电流方向才会发生改变，B错误；
C．当线圈转到图乙所示位置时，线圈中电流最大，表达式应为，C错误；
D．线圈转到图乙所示位置时电流最大，穿过线圈磁通量的变化率最大，D正确。
故选D。
4. 如图甲所示是手机无线充电工作原理图，送电线圈接入如图乙所示交变电流，受电线圈未与手机连接，则（ ）
A. 当时，受电线圈中磁通量最大
B. 当时，cd端电压最大
C. 增大送电和受电线圈的间距，cd端电压频率改变
D. 增大送电和受电线圈的间距，ab与cd端电压之比不变
【答案】B
【解析】A．当时，送电线圈的电流为0，则磁通量为0，受电线圈中磁通量0，A错误；
B．当时，送电线圈电流变化率最大，感应电动势最大，则cd端电压最大，B正确；
C．增大送电和受电线圈的间距，不会改变cd端电压的频率，C错误；
D．增大送电和受电线圈的间距，由于漏磁的现象，导致穿过两个线圈的磁通量不在相等，在匝数和线圈直径不变的情况下，ab与cd端电压之比发生变化，D错误。
5. 如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，则（ ）
A. 理想电压表读数为50V
B. 理想电流表读数为0.8A
C. 电阻R消耗的电功率为45W
D. 电阻R在50秒内产生的热量为2025J
【答案】D
【解析】设交流电电压有效值为，根据有效值定义可得
解得
则理想电压表读数为；根据欧姆定律可得理想电流表读数为
电阻R消耗的电功率为
电阻R在50秒内产生的热量为
6. 如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当磁场方向垂直纸面向里时，通电导线的有效长度如下图中红线所示
根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为
当磁场方向水平向右时，通电导线的有效长度如下图中红线所示
根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为
所以
故选A。
7. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同
B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
【答案】C
【解析】AB．断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，故AB错误；
C．闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；
D．闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图所示，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在增加，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器上极板带负电
B. 电路中的电场能正在增大
C. 电路中的电流方向为由a到b
D. 电容器两极板间的电场强度正在减小
【答案】AD
【解析】AC．根据安培定则，线圈中的电流从下到上，此时电流正在增加，表明电容器正在放电，所以上极板带负电，下极板带正电，电流方向从b流向a，故A正确，C错误；
B．由于电容器正在放电，根据能量守恒定律分析，能量正在从电场能转化为磁场能，电场能减小，磁场能增大，故B错误；
D．电容器正在放电，电场能减小，两极板间的电场强度正在减小，故D正确。
故选AD。
9. 血流计原理可以简化为如图所示模型，血液（内含少量正、负离子）从直径为d的血管右侧流入，左侧流出。流量Q等于单位时间内通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点之间可以用电极测出电压U。下列说法正确的是（ ）

A. 正离子所受洛伦兹力方向由M指N
B. 负离子所受洛伦兹力方向由M指N
C. 正负离子达到稳定状态时，血液流速为
D. 血液流量
【答案】AD
【解析】A．正离子从右向左运动时，根据左手定则可知，所受洛伦兹力方向向下，即正离子所受洛伦兹力方向由M指N，故A正确；
B．负离子从右向左运动时，根据左手定则可知，所受洛伦兹力方向向上，即负离子所受洛伦兹力方向由N指M，故B错误；
C．正负离子达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，则有
解得
故C错误；
D．时间t内通过截面的液体的体积为
流量Q等于单位时间内通过横截面的液体的体积，则有
结合上述解得
故D正确。
故选AD。
10. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（ ）
A. 圆环所受安培力的方向始终不变
B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C. 圆环中的感应电流大小为
D. 圆环中的感应电动势大小为
【答案】BC
【解析】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确；CD、由闭合电路欧姆定律得：，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：，联立得：，则C正确，D错误．
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：
（1）除图中所示器材外，还需要的器材有___________；
A.干电池 B.低压交流电源 C.直流电压表 D.多用电表
（2）下列说法正确的是___________；
A. 变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用
C. 理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
（3）由于变压器工作时有能量损失，实验测得原、副线圈的电压比应当___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）原、副线圈的匝数比。
【答案】（1）BD （2）BC （3）大于
【解析】（1）[1]实验中若用干电池变压器不能互感变压，必须要有低压交流电源提供交流电，B需要；需要用多用表测量电压，D需要；综上所述需要的实验器材为BD；
（2）[2]A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；C．理想变压器的原副线圈通过铁芯共用同一个磁场，则两线圈的磁通量总是相同，磁通量的变化率也相同，故C正确；D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端的电压不变，故D错误；
（3）[3]根据变压器原理可知原副线圈两端电压之比等于原副线圈两端电压之比，即变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中由于变压器的铜损、磁损和铁损，导致变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以副线圈上的电压的实际值一般略小于理论值，所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。
12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω；
B.直流电源，电动势6V，内阻不计；
C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ；
D.电流表，量程0~0.6A，内阻忽略不计；
E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计；
F.定值电阻；
G.定值电阻；
H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω；
I.开关与导线若干。
（1）某同学设计了如图甲所示实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。
（2）请在图乙中将实物连线补充完整______。
（3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字）
（4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字）
【答案】（1）E F （2） （3）100 （4）189
【解析】（1）[1]阻值变化范围从60Ω到400Ω，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选E
[2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3kΩ，定值电阻选F
（2）如图所示
（3）根据欧姆定律可得
（4）由图丙可得，图线斜率绝对值为
电压表满偏时，有
则
13. 利用云室可以知道带电粒子的性质，如图所示，云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个质量为m、速度为v的电中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，a、b在磁场中的径迹是两条相切的圆弧，相同时间内的径迹长度之比，半径之比，不计重力及粒子间的相互作用力，求：
（1）粒子a、b的质量之比；
（2）粒子a的动量大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）分裂后带电粒子在磁场中偏转做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
解得
由题干知半径之比，故
因为相同时间内的径迹长度之比，则分裂后粒子在磁场中的速度为
联立解得
（2）中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，分裂过程中，没有外力作用，动量守恒，根据动量守恒定律
因为分裂后动量关系为，联立解得
14. 某村在较远的山上建立了一座小型风力发电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。
（1）如果该村工厂用电功率为，则该村还可以装“ ”的电灯多少盏？
（2）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比。
【答案】（1）2600；（2）；
【解析】（1）据降压变压器输入功率等于输出功率有
灯可以消耗的功率是
所以还可装灯的盏数为
（盏）
（2）根据如图所示输电线路，设高压输电线电流，输电电压为，由题意可知
所以有
而
根据电流与匝数成反比，则有
根据电压与匝数成正比，则
根据电压与匝数成正比，则
15. 如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，，，取。
（1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度；
（2）求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻的最大电功率；
（3）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻上产生的焦耳热总共为，求流过电阻的总电荷量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，由牛顿第二定律得
又
解得
（2）金属棒以最大速度匀速运动时，电阻R上的电功率最大，此时
联立解得
（3）设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律
根据焦耳定律
联立解得
根据
解得