安徽省合肥市2024_2025学年高二物理上学期期末考试试卷含解析

这是一份安徽省合肥市2024_2025学年高二物理上学期期末考试试卷含解析，共18页。试卷主要包含了非选择题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75 分钟 满分：100 分）
一、选择题（本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。每小题只有一个正确答案，请把正确
答案涂在答题卡上）
1. 下列相关描述及判定，正确的是（ ）
A. 甲图中说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B. 乙图中奥斯特提出著名的分子电流假说，他认为分子电流的取向是否有规律，决定了物体对外是否显磁
性
C. 丙图中说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机
D. 丁图中麦克斯韦提出“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场”，并预言了电磁波的存在，而后赫
兹用实验捕捉到了电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】A．小磁针静止时所指方向即为该点磁场方向，由甲图可知，关于磁体中心对称的两个位置磁场方
向相同，故 A 错误；
B．乙图中安培提出著名的分子电流假说，他认为分子电流的取向是否有规律，决定了物体对外是否显磁性，
故 B 错误；
C．丙图是电场感应的装置图，据此制成了发电机，故 C 错误；
D．丁图中麦克斯韦提出“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场”，并预言了电磁波的存在，而后赫
兹用实验捕捉到了电磁波，故 D 正确。
故选 D 。
2. 如图所示为三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里，且如果 AB=AC=AD
，则 A 点的磁感应强度的方向为（ ）
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A 沿 AB 方向 B. 沿 AD 方向 C. 沿 AC 方向 D. 沿 DA 方向
【答案】B
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知，B 处的通电直导线在 A 点所产生的磁场方向，沿 AC 方向，C 处的通电直
导线在 A 点所产生的磁场方向，沿 AD 方向，D 处的通电直导线在 A 点所产生的磁场方向，沿 CA 方向，且
磁感应强度的大小均相等，所以 A 点合磁感应强度的方向沿 AD 方向。
故选 B。
3. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（ ）
A. 甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿顺时针方向转动
B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属
C. 丙图中磁电式仪表，把线圈在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用
D. 图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据电磁驱动原理可知，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也顺时针转动，故 A
正确；
B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从
而冶炼金属，故 B 错误；
C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的
作用下，线圈很快停止摆动，故 C 错误；
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D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转
速变小，故 D 错误。
故选 A。
4. 2023 年 12 月，中核集团 230MeV 超导质子回旋加速器及治疗端通过验收技术测试，这意味着中核集团布
局治癌回旋加速器及治疗端技术又取得重要突破。如图所示，甲图为该回旋加速器的照片，乙图为回旋加
速器工作原理示意图。现将回旋加速器置于垂直的匀强磁场中，接入高频电源，分别对质子和氦核进行加
速。下列说法正确的是（ ）。
A. 两粒子在磁场中运动的周期相同 B. 两粒子的最大速度相等
C. 两次所接高频电源的频率不相同 D. 仅增大高频电源的电压，可增大粒子的最大动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．两粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，可得
则周期为
由于质子和氦核的比荷不相同，因此两粒子在磁场中运动的周期不相同，A 错误；
B．由 A 选项可知，粒子的最大速度为
由于质子和氦核 比荷不相同，则最大速度不相等，B 错误；
C．由回旋加速器的原理可知，两粒子在磁场中运动的周期不相同，则运动的频率不相同，粒子的运动频率
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等于高频电源的频率，则两次所接高频电源的频率不相同，C 正确；
D．粒子 最大动能为
可知粒子的最大动能与高频电源的电压无关，D 错误。
故选 C。
5. 在光滑的水平面上，质量为 的小球 以速率 向右运动。在小球 的正前方有一质量为 的小球
处于静止状态，如图所示。小球 与小球 发生弹性碰撞后，均向右运动，且碰后 的速度大小之比为
1∶4，则两小球质量之比 为（ ）
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 1∶3
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】两球碰撞过程为弹性碰撞，以 v0 的方向为正方向，由动量守恒定律得
m1v0=m1v1＋m2v2
由机械能守恒定律得
m1 = m1v ＋ m2v
由题意知
v1∶v2=1∶4
解得
=
故选 B。
6. 有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆
动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下
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图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时 端电势低于 端电势
C. 线圈转动到如图所示位置时其靠近 极的导线框受到的安培力方向向上
D. 该发电机单位时间内能输出的最大电能与浪板面积的大小有关
【答案】CD
【解析】
【详解】A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最小，故 A 错误；
B．根据右手定则可知此时线圈内部电流从 b 到 a，则线圈转动到如图所示位置时 端电势高于 端电势，
故 B 错误；
C．线圈转动到如图所示位置时其靠近 N 极的导线框的电流流向 a 端，则根据左手定则可知，线圈转动到如
图所示位置时其靠近 极的导线框受到的安培力方向向上，故 C 正确；
D．浪板面积越大，则带动线圈转动的角速度越大，则发电机单位时间内能输出的最大电能越大，故 D 正
确。
故选 CD。
7. 近年来，无线充电技术得到了广泛应用。图甲为正在进行无线充电的电子产品，图乙为某种无线充电器
的简化原理图。由于发射线圈与接收线圈处于两个分离的装置中，穿过接收线圈的磁通量少于发射线圈的
磁通量。已知发射线圈与接收线圈的匝数分别为 1210 匝和 55 匝，当发射线圈接入 220V 交流电源时，接收
线圈输出电压为 9V。忽略其它损耗，下列说法正确的是（ ）
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A. 发射线圈与接收线圈的电流之比为
B. 穿过接收线圈的磁通量变化率是穿过发射线圈的 90%
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为
D. 只要发射线圈接入电压为 220V，接收线圈输出电压均为 9V
【答案】B
【解析】
【详解】A．对理想变压器，发射线圈与接收线圈的电压之比等于其匝数之比，则有
解得
但因为漏磁，接收线圈的电压实际只达到了 9V，故可知发射线圈与接收线圈的电流之比为将不再是匝数的
反比，即不再是 1:22，故 A 错误；
B．因为理论上接收线圈中 输出电压为 10V 而实际上只有 9V，因此可得穿过接收线圈的磁通量变化率是
穿过发射线圈的 90%，故 B 正确；
C．发射线圈与接收线圈中磁通量变化的频率相同，则可得发射线圈与接收线圈中交变电流的频率为 1:1，
故 C 错误；
D．无线充电利用的是电磁感应，因此必须使用交变电压，若使用直流电压，将不会产生变化的磁场，接收
线圈中也就不会有电压产生，故 D 错误。
故选 B。
8. 电磁轨道炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹可
看作阻值为 R 的导体，放置在光滑的金属轨道上，轨道水平放置并与电源连接。当炮弹放入轨道后，受到
垂直纸面向里的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ）
A. 电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能
B. 安培力对炮弹做功的大小等于回路中产生的总焦耳热
C. 炮弹在轨道上的加速度逐渐减小
D. 炮弹的末动能和轨道长度成正比
【答案】C
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【解析】
【详解】A．电源输出的电能并不是完全转化为炮弹的动能，还转化为电路的焦耳热，故 A 错误；
B．安培力对炮弹做功的大小等于炮弹动能的增加量，故 B 错误；
CD．炮弹运动过程中切割磁感线产生反向感应电动势，使得电路总电动势逐渐减小，则电路电流逐渐减小，
根据
可知，炮弹所受到的安培力逐渐变小，合外力逐渐减小，在轨道上的加速度逐渐减小，当反向感应电动势
等于电源电动势时，炮弹不再受安培力作用，炮弹速度达到最大，则有
解得
可知不断增加轨道的长度，当炮弹已经达到最大速度后，出膛时获得的动能就不再增加，故 C 正确，D 错
误。
故选 C。
二、选择题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合
题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全对的得 3 分，有选错的得 0 分）
9. 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，R 是定值电阻，热敏电阻 的阻值随温度的降低而增大，C 是
平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关 S，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别用 I、
、 和 表示电流表 A、电压表 、电压表 和电压表 的示数，用 、 、 和 表示
电流表 A、电压表 、电压表 和电压表 的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该电路工作状
态的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 和 的示数均增加 B.