【物理】辽宁省2024-2025学年高二下学期5月期中试题（解析版）

这是一份【物理】辽宁省2024-2025学年高二下学期5月期中试题（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 电磁打点计时器的工作原理是线圈中通电后，振片被磁化，在永磁体的磁场中上、下振动时带动振针运动，从而使振针在纸带上打点。通电线圈产生磁场这一现象的发现者是（ ）
A. 库仑B. 奥斯特C. 安培D. 法拉第
【答案】B
【解析】通电线圈产生磁场这一现象的发现者是奥斯特。
故选B。
2. 对于下列四幅图像的物质规律，说法正确的是（ ）
A. 对甲图，半杯水与半杯酒精混合后总体积小于整个杯子容积，说明分子在做热运动
B. 对乙图，自由膨胀和扩散现象具有双向可逆性
C. 对丙图，同种金属可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D. 对丁图的伽尔顿板，大量小珠子最终的落点有一定的规律
【答案】D
【解析】A．对甲图，半杯水与半杯酒精混合后总体积小于整个杯子容积，说明分子之间有间隙，故A错误；
B．对乙图，自由膨胀和扩散现象不具有双向可逆性，故B错误；
C．对丙图，同种金属不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，单质金属通常是晶体，合金通常是非晶体，故C错误；
D．根据统计规律可知，某个小珠子的落点是无规律的，大量小珠子最终的落点有一定的规律，故D正确。
3. 建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）

A. 工人对绳的拉力逐渐增大
B. 绳对圆环的作用力逐渐减小
C. 平台对工人的支持力逐渐增大
D. 平台对工人的摩擦力逐渐减小
【答案】D
【解析】A．设重物重为G，绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为F，根据力的平衡可知
缓慢释放手中的绳子，圆环两侧绳间夹角变小，绳上拉力变小，故A错误；
B．绳对环的作用力等于重物的重力，保持不变，故B错误；
C．绳的拉力的竖直分力等于重物重力的一半，对工人研究可知，平台对工人的支持力等于工人的重力与重物重力的一半之和，即平台对工人的支持力保持不变，故C错误；
D．平台对工作的摩擦力等于绳的拉力的水平分力，即
因此平台对工人的摩擦力逐渐减小，故D正确。
故选D。
4. “战绳训练”是一种高强度的健身训练方式，对于全身的肌肉有很好的锻炼作用。健身爱好者甩动战绳绳端（坐标原点处）在时开始在轴上做简谐运动，形成的简谐波沿轴正向传播，时战绳波形如图乙所示，此时波传播到处，关于手握绳端的振动，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，沿轴正向运动
B. 振动频率为
C. 振动方程为
D. 与平衡位置在处质点的振动情况相同
【答案】B
【解析】A．利用同侧法，根据图乙可知，时刻波前沿轴负方向运动，则时刻，坐标原点处质点沿轴负方向运动，故错误；
B．图乙恰好为一个完整的波长，可知，周期为，则坐标原点处质点振动频率为，故B正确；
C．结合上述可知，时刻，坐标原点处质点从平衡位置沿轴负方向运动，坐标原点处质点的振动方程为，故错误；
D．由于
因此绳端与平衡位置在处的质点振动情况相反，故D错误。
故选B。
5. 如图所示是电能输送示意图，输电线总电阻为，理想升压变压器原、副线圈匝数之比为，理想降压变压器原、副线圈匝数之比为。发电机的瞬时值表达式为，用电器的电压为，电流为。则（ ）
A. 升压变压器副线圈电压为
B. 输电线上的电流为
C. 输电线上的电阻为
D. 升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
【答案】A
【解析】A．发动机的输出电压有效值
升压变压器副线圈电压为
故A正确；
B．输电线上的电流为
故B错误；
C．降压器输入端电压
输电线上的电阻为
故C错误；
D．由于输电线电阻功率损失，升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，故D错误。
故选A。
6. 在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器（简称“乙"）要在环月轨道上实现对接，以便将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球。对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小，如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道。下列说法正确的是（ ）
A. 在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙
B. 甲可以通过减小速度来抬高轨道
C. 在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大
D. 返回地球后，月壤样品的重量比在月球表面时大
【答案】D
【解析】A．在甲抬高轨道之前，两卫星均绕月球做匀速圆周运动，有
可得线速度为
因，则甲的线速度大于乙的线速度，故A错误；
B．低轨卫星甲变为高轨卫星，需要做离心运动，则需要万有引力小于向心力，则需向后喷气增大速度，故B错误；
C．在甲抬高轨道的过程中，离月球的距离r逐渐增大，由可知月球对卫星的万有引力逐渐减小，故C错误；
D．因地球表面重力加速度比月球表面的重力加速度大，则由可知月壤样品的重量在地表比在月表要大，故D正确。
7. 如图所示，为直流电阻可忽略的线圈，为定值电阻，为电容器，开关S处于闭合状态。现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映回路中电流（顺时针方向为正）、电容器中电场（竖直向下为正）以及两极板间电势差随时间变化的图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】AB．因为为一电阻可忽略的线圈，可知当开关闭合时，电容器带电量为零，通过线圈的电流向下；断开S后，电流在电路中开始振荡，电容器开始充电，电流方向沿逆时针方向（负方向）且电流大小逐渐减小，故A错误，B正确；
CD．断开S后，电容器开始充电，板带正电荷且逐渐增加，即负方向的电场强度逐渐增加；则两极板间电势差逐渐增大，且小于0，故CD错误。
故选B。
二、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. 关于光的性质与应用，下列说法正确的是（ ）
A. 观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这是应用了光的偏振
B. 内窥镜利用了多普勒效应
C. 全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
D. 照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的反射现象引起的
【答案】AC
【解析】A．在观看立体电影时，观众要戴上一副特制的眼镜，这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片，这样，从银幕上看到的景象才有立体感，如果不戴这副眼镜看，银幕上的图像就模糊不清，这是应用了光的偏振，故A正确；
B．内窥镜利用了光的全反射原理，故B错误；
C．全息照片拍摄的原理是利用激光的干涉性来记录物体的干涉图样，将它记录在一个感光介质上，并利用显影等工艺制成全息照片，可知，全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故C正确；
D．照相机镜头上呈现的淡紫色是薄膜干涉现象，即照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的干涉现象引起的，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁盒冷水。现接通交流电源，几分钟后，盒中的水沸腾起来，时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，下列说法正确的是（ ）
A. 电路线圈中电流变化越大，自感电动势越大，自感系数也越大
B. 小铁盒中产生涡流，涡流热效应使水沸腾起来
C. 时刻，从上往下看，小铁盒底部的涡流沿顺时针方向
D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大铁芯中的涡流
【答案】BC
【解析】A．电流变化越快，自感电动势越大，与电流变化的大小没有必然的关系，线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的，与线圈的电流的变化无关，故A错误；
B．由于交流电在线圈中产生变化的磁场，变化的磁场穿过小铁盒可以在小铁盒中产生变化的电场，从而产生涡流，使水沸腾，故B正确；
C．时刻电流从线圈的上端流入且电流正在增大，根据安培定则可知，穿过小铁盒的磁场是向上增大的，所以根据楞次定律，感应电流的磁场方向一定是向下的，由安培定则可知，从上往下看，小铁盒底部的涡流沿顺时针方向，故C正确；
D．在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了减小涡流，故D错误。
10. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，电源电动势为、内阻为，闭合开关，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态。当电路中某电学元件发生故障时，发现电容器中的液滴向上运动，且电流表和电压表示数均增大，其余电学元件均未损坏，下列说法正确的是（ ）
A. 断路
B. 灯泡L断路
C. 电源内阻消耗的功率变小
D. 电容器带的电荷量变小
【答案】BC
【解析】A．据电路可知，平行金属板上极板带正电，电场方向向下，液滴受到重力与电场力，液滴向上运动，平行金属板间电场强度增大，极板之间电压增大，根，可知，干路电流减小，则电路总电阻增大，有可能是电路中并联部分电路中的某器件断路，若断路，则电流表示数为0，可知，不可能是断路，故A错误；
B．若灯泡L断路，根据，，结合上述，可知，电压表与电流表的示数均增大，故B正确；
C．由题可知，干路电流减小，电源内阻消耗的功率，故电源内阻消耗的功率变小，故C正确；
D．由于电容器两极板间电压增大，电容器带的电荷量增大，故D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
（1）实验中涉及到下列操作步骤：
①把纸带向左拉直
②松手释放物块
③接通打点计时器电源
④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是______（填入代表步骤的序号）．
（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为______m/s．比较两纸带可知，_______（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．
【答案】（1）④①③② （2）1.29 M
【解析】（1）实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为④①③②；
（2）由M纸带可知，右侧应为与物块相连的位置；由图可知，两点间的距离先增大后减小；故2.58段时物体应脱离弹簧；则由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；
因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大；由图可知，M中的速度要大于L中速度；故说明M纸带对应的弹性势能大；
12. 某同学为探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系，设计了如图（a）所示的电路。所用器材有：置于暗箱（图中虚线区域）中的光敏电阻、小灯泡和刻度尺；阻值为R的定值电阻；理想电压表V；电动势为E、内阻为r的电源；开关S；导线若干。
实验时，先按图（a）连接好电路，然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离d，记录电压表的示数U，获得多组数据如下表：
回答下列问题：
（1）光敏电阻阻值与电压表示数U的关系式为______（用E、r，R、U表示）。
（2）依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而______（填“增大”或“减小”）。
（3）该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度大时屏幕变亮，反之变暗。他设想利用光敏电阻的特性，实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，设计了如图（b）所示电路，则电路中______（填“”或“”）为光敏电阻，另一个为定值电阻。
（4）如图（c）所示为工厂流水生产线上利用光敏电阻特性，信号处理系统自动计数的示意图，其中为光敏电阻，为定值电阻，那么当有光照射时，信号处理系统获得______（填“高电压”或“低电压”），信号处理系统每获得一次______（填“高电压”或“低电压”）就记数一次。
【答案】（1） （2）增大 （3） （4）高电压 低电压
【解析】（1）[1]根据电路结构和闭合电路欧姆定律有
变形可得
（2）[2]根据表中的数据可知，光照距离越大（即光照强度越小），电压表的示数越小，则光敏电阻两端的电压越大，则光敏电阻就越大，即光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大；
（3）[3]光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，由图（b）所示电路图可知，如果是光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知
可知干路电流增大，路端电压减小，灯泡所在之路电压减小，流过灯泡的电流减小，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，不能实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，因此不是光敏电阻。如果是光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，流过的电流减小，流过灯泡的电流增大，灯泡实际功率变大，灯泡变亮，能实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，所以是光敏电阻。
（4）[4]当有光照射时的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，所以两端的电压增大，即信号处理系统获得高电压。
[5]而产品通过时，挡住光线，的电阻增大，所以两端的电压减小，这时信号处理系统每获得一次低电压就记数一次。
13. 如图所示，粗细均匀的形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左、右两管的横截面积分别为、，左管内封闭有长度为、温度为的理想气体，左、右两管的水银面高度相同，大气压强为，求：
（1）若气体的温度为1.2T时，向管内添加多少体积的水银，气体的体积不变；
（2）若右管水银面下降的高度为，则气体的温度为多少？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）初状态气体的压强和体积分别为，
若气体的温度为1.2T时，设向管内添加体积为的水银，气体的体积保持不变；则气体的压强为
气体发生等容变化，则有
联立解得
（2）若右管水银面下降的高度为，由水银柱的体积守恒可得，左侧水银柱上身的高度为，左侧水银柱比右侧高；气体的压强为
气体的体积为
由理想气体状态方程可得
联立解得
14. 如图甲所示，质量为1kg的物块放在水平面上，给物块施加如图乙所示的向上的拉力F，物块在空中运动过程中受到的空气阻力大小恒为2N，重力加速度取。

（1）物块向上运动过程中最大速度为多少？
（2）若拉力作用一段时间后撤去，撤去拉力后物块还能上升1.5m的高度，则拉力作用的时间为多少？
【答案】（1）8m/s；（2）1s或3s
【解析】（1）当物块的加速度为零时速度达到最大，可得此时拉力大小为
由图乙可知，当拉力时，物块运动的时间为
根据动量定理可得
其中
联立解得
（2）设撤去拉力时物块的速度为v，根据动能定理有
解得
设拉力作用的时间为，根据动量定理有
其中
解得
或
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、三象限内有沿x轴正方向、大小为E的匀强电场，在y轴和x = 3d之间有垂直坐标平面向外的匀强磁场，x轴上P点的坐标为（－d，0），在P点沿y轴正方向不断射出比荷为k的带正电的粒子，粒子的初速度v0大小满足，以初速度大小为射出的粒子在磁场中运动轨迹刚好与x = 3d相切。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，求：

（1）以初速度大小为射出的粒子进磁场时速度的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）磁场边界x = 3d上有粒子射出区域的长度为多少。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设以初速度大小为射出的粒子进磁场时的速度大小为，根据动能定理有
解得
（2）设初速度大小为的粒子进磁场时速度与y轴夹角为θ，则
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系
解得
根据牛顿第二定律
解得
（3）初速度为的粒子进磁场时的位置离坐标原点的距离
根据运动学公式
解得
设该粒子与x = 3d相切点离x轴的距离为h1，则
当粒子从P点射出的初速度大小为，进磁场时的速度大小为，根据动能定理
设粒子进磁场时速度与y轴夹角为，则
粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则
解得
该粒子进磁场时的位置离从坐标原点的距离
该粒子出磁场时的位置离x轴的距离
即磁场边界x = 3d上有粒子射出区域的长度
d/cm
8.50
10.00
12.00
13.50
15.00
17.00
18.50
20.00
U/mV
271.0
220.0
180.0
156.7
144.9
114.0
94.8
89.5