湖北省武漢市2024-2025學年高二下學期期中考試物理試卷 含解析

—學年度第二學期期中考試高二年級物理試卷試卷滿分：分第Ⅰ卷本題共4分。在每小題給出的四個選項中，第—7題—4得2分，有選錯的得0分。1.下列有關電磁波的說法正確的是（）A.麥克斯韋最早通過實驗證實了電磁波的存在B.周期性變化的電場可以產生周期性變化的磁場C.電磁波在所有介質中的傳播速度均為D.微波爐主要利用電磁波中的紅光加熱食物【答案】B【解析】【詳解】A.赫茲最早通過實驗證實了電磁波的存在，A錯誤；B.周期性變化的電場可以產生周期性變化的磁場，B正確；C.電磁波在真空中傳播速度等于，C錯誤；D.因為紅外線有熱作用，微波爐主要利用電磁波中的紅外線加熱食物，D錯誤。故選B。2.如圖所示，在一個蹄形電磁鐵的兩個磁極的正中間放置一根長直導線，當導線中通有垂直于紙面向外的電流時，導線所受安培力的方向為（）A.向上B.向下C.向左D.向右【答案】B第1頁/共16頁【解析】【詳解】根據右手螺旋定則可知，蹄形電磁鐵的右端為N極，左端為S極，這長直導線所在處的磁場方向向左，根據左手定則可知，導線所受安培力的方向向下。故選B。3.如圖所示是電子射線管示意圖。接通電源后，電子束由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向上（z軸正方向）偏轉，可在空間加一磁場，則該磁場方向（）A.沿x軸負方向B.沿y軸正方向C.沿y軸負方向D.沿z軸正方向【答案】C【解析】【分析】zz軸正方向偏轉，則電子所受的洛倫茲力應沿z軸正方向，根據左手定則可知，所加磁場的方向應沿y軸負方向。ABD錯誤，C正確。故選C。4.如圖所示，掛在橫梁上的A和B都是薄鋁環，橫梁可以繞中間的支點轉動。手持磁鐵將N極沿著A環圓心的軸線靠近或遠離（不接觸、未穿過）A環，下列說法正確的是（）A.將磁鐵N極靠近A環的過程中，A環中感應電流的方向為順時針方向B.將磁鐵靠近A環的過程中，A環被吸引C.將磁鐵靠近A環的過程中，磁場力對磁鐵做正功D.將磁鐵遠離A環的過程中，磁場力對磁鐵做負功【答案】D【解析】【詳解】A．磁鐵N極靠近A環的過程中，鋁環磁通量向里增加，由楞次定律知，感應電流磁場向外，根據安培定則可知，A環中感應電流的方向為逆時針方向，故A錯誤；B．磁鐵N極靠近A環的過程中，鋁環中產生感應電流，由楞次定律知，A環會遠離磁鐵，故B錯誤；第2頁/共16頁C．將磁鐵靠近A環的過程中，兩者相互排斥，磁場力對磁鐵做負功，故C錯誤；D．同理，將磁鐵遠離A環的過程中，A環磁通量減小，由楞次定律知，兩者會相互吸引，磁場力對磁鐵做負功，故D正確。故選D5.武漢的病毒研究所是我國防護等級最高的P4dQ等于單位時間通過橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）A.帶負電粒子所受洛倫茲力方向向下B.MN兩點電壓與液體流速無關C.污水中離子數越多，兩個電極間電壓U越大D.只需要再測出MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量【答案】D【解析】【詳解】A．根據左手定則，負電荷受到豎直向上的洛倫茲力。A錯誤；BC．根據可得電壓則可知MN兩點電壓與液體流速有關。最終正負離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，帶電離子做勻速直線運動，由上式知兩個電極間的電壓與離子濃度無關。BC錯誤；D．計算液體的流速，根據可得流速第3頁/共16頁廢液的流量為即只需要再測量MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量。D正確。故選D。6.圖甲是一臺小型發電機的結構示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢e隨時間t變化的正弦規律圖像如圖乙所示。發電機線圈的電阻，外接燈泡的電阻為10Ω。則（）A.在時，理想電壓表的示數為0B.在時，線圈中磁通量的變化率最大C.線框消耗的電功率為0.5WD.燈泡兩端電壓的瞬時值表達式（V）【答案】C【解析】【詳解】A．理想電壓表的示數為有效值，保持不變，并且測量外電路電壓，故故A錯誤；B0B錯誤；C．由題圖乙可知，電動勢的最大值為，電路中電流的有效值為第4頁/共16頁則線框消耗的電功率故C正確；D．燈泡兩端電壓的最大值，周期為0.02s，則電壓的瞬時值表達式為故D錯誤。故選C。7.如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，MNM匝數為n、電阻為r、橫截面積為S，a、b兩端連接車載變流裝置，磁場平行于線圈軸線方向穿過線圈。下列說法正確的是（）A.當線圈N接入恒定電流時，不能為電動汽車充電B.充電時，時間內線圈M中磁感應強度大小均勻增加，則M兩端電壓為C.當線圈N在M中產生的磁感應強度B豎直向上且減小時，有電流從a端流出D.當線圈N接入正弦式交變電流時，線圈M兩端產生恒定電壓【答案】A【解析】【詳解】A．當線圈N接入恒定電流時，穿過線圈M的磁通量不變，不產生感應電動勢，不能為電動汽車充電，故A正確；B時間內線圈M中磁感應強度大小均勻增加M線圈產生的感應電動勢為看作電源，M兩端電壓為路端電壓，小于，故B錯誤；C．當線圈N在M中產生的磁感應強度B豎直向上且減小時，由楞次定律可知，感應電流磁感應強度向上，由安培定則，感應電流方向從a向b，即有電流從b端流出，故C錯誤；D．當線圈N接入周期性交變電流時，穿過線圈M的磁通量周期性變化，由法拉第電磁感應定律可知，線第5頁/共16頁圈M兩端產生周期性變化的電壓，故D錯誤。故選A8.P=100kWU=250V在用戶端用降壓變壓器將電壓降為U=220V。已知用戶得到的電功率為95kW，輸電線路總電阻R=8Ω，變壓器均視為理想變壓器，則（）A.發電機輸出的電流I=40AB.輸電線上的電流I=25AC.降壓變壓器的匝數比n:nD.降壓變壓器的匝數比n:n【答案】BC【解析】【詳解】A．發電機輸出的電流為故A錯誤；B．根據可得輸電線上的電流為故B正確；CD．升壓變壓器的輸出電壓為降壓變壓器的輸入電壓為第6頁/共16頁降壓變壓器的匝數比為故C正確，D錯誤。故選BC9.半徑為a右端開小口的導體圓環和長為2a的導體直桿，單位長度電阻均為R。圓環水平固定放置，整Bv平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環良好接觸，從圓環中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖所示。則（）A.θ=0時，桿產生的電動勢為B.時，桿產生的電動勢為C.θ=0時，桿受的安培力大小為D.時，桿受的安培力大小為【答案】AD【解析】【詳解】AC．θ=0時，桿產生的電動勢為①此時回路中的總電阻為②根據閉合電路歐姆定律可得桿產生的電流為第7頁/共16頁③根據安培力公式可得此時桿所受安培力大小為④聯立①②③④解得⑤故A正確，C錯誤；BD．時，桿產生的電動勢為⑥此時回路中的總電阻為⑦根據閉合電路歐姆定律可得桿產生的電流為⑧根據安培力公式可得此時桿所受安培力大小為⑨聯立⑥⑦⑧⑨解得⑤故B錯誤，D正確。故選AD。10.2LLBLR的正方形導線框abcdx軸正方向以速度v勻速穿過磁場區域。取沿逆時針的感應電流方向為正，由圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖像與U隨坐標x變化的圖像正確的是（）第8頁/共16頁A.B.C.D.【答案】AC【解析】【詳解】設線圈電阻為4R，在階段，沒有切割磁感線，故電流在階段，電流在階段，電流在階段，電流第9頁/共16頁在階段，電流故選AC。二、實驗題為了探究電磁感應現象，如圖所示為“探究產生感應電流的條件的實驗裝置”。（1）如圖1所示，下列操作中，電流表的指針不發生偏轉的是（）A．將條形磁鐵放在線圈中不動B．將條形磁鐵插入線圈C．將條形磁鐵從線圈中拔出D．將條形磁鐵從圖示位置向左移動（2）某實驗小組將電池、線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關按照如圖2所示的方式連接。當閉合開關時發現靈敏電流計的指針左偏。由此可知：（a）當滑動變阻器的滑片P向左移動時，靈敏電流計的指針_______（b）將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針_______（3）某同學在實驗室按如圖2所示重做電磁感應現象的實驗，當他接通、斷開開關時，電流表的指針都沒有偏轉，其可能的原因_______。A．開關接線柱斷路B．電流表的正負極接錯C．線圈B的接頭接反D．蓄電池的正負極接反【答案】①.A②.右偏③.右偏④.A第10頁/共16頁【解析】1[1]A會發生偏轉，故A符合題意；BB不符合題意；CC不符合題意；D針會發生偏轉，故D不符合題意。故選A。（2[2][3]器的滑片P向左移動時，接入的有效電阻變大，回路中電流變小，線圈內的磁場變弱，磁通量減少，所以靈敏電流計的指針右偏；將線圈A拔出時，線圈內磁通量減小，靈敏電流計的指針右偏。（3[4]A．若開關和靈敏電流計不能構成回路，則開關閉合、斷開時，不會引起線圈B流計指針不會偏轉，故A正確；B．電流表的正負極接錯，只是偏轉方向變化，故B錯誤；C．線圈B的接頭接反，開關閉合、斷開時，線圈B的磁通量會發生變化，指針會偏轉，故C錯誤；D．蓄電池的正負極接反，電流計指針偏轉方向變化，故D錯誤。故選A。12.有個教學用的可拆變壓器，如圖所示，它有兩個外觀基本相同的線圈A和B，線圈外部還可以繞線。（1ABB線圈電阻約為A線圈電阻的3可推斷________A”或“B”）（2）如果把它看作理想變壓器，現要測量A、B線圈的匝數，提供的器材有；一根足夠長的絕緣導線、一完成A、B①將絕緣導線一端與A線圈上方接線柱相連，順著原來的繞制方向在變壓器的鐵芯上再繞制n匝線圈；第11頁/共16頁②將絕緣導線的另一端和A線圈下方接線柱分別與低壓交流電源兩端相連接；③用多用電表的交流電壓擋先后測量低壓交流電源兩端的電壓和B線圈的輸出電壓U；④_____________________；⑤拆除電路并整理器材。A、B線圈的匝數和的表達式為________，________?！敬鸢浮竣?B②.用多用電表的交流電壓擋測量A線圈兩端的電壓③.④.【解析】【分析】1）[1]根據電阻定律，導線越長，電阻越大，因為B線圈電阻約為A線圈電阻的3倍，即B的電阻比A的大，所以B線圈匝數多。（2）[2]由實驗步驟知④應為用多用電表的交流電壓擋測量A線圈兩端的電壓。[3][4]根據變壓器原、副線圈電壓比等于匝數比，有，聯立解得A線圈的匝數B的匝數四、解答題13.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在的平面內，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源?，F把一個質量m=0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：第12頁/共16頁(1)通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力大??；(3)導體棒受到的摩擦力。【答案】(1)1.5A；(2)0.3N；(3)0.06N，方向沿導軌向下【解析】【詳解】(1)導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有(2)導體棒受到的安培力F＝BIL＝0.3N(3)導體棒所受重力沿導軌所在平面向下的分力F＝mgsin37°＝0.24N由于F1小于安培力，故導體棒受沿導軌所在平面向下的摩擦力F，根據共點力平衡條件mgsin37°＋F＝F安解得F＝0.06N14.平面直角坐標系xOyy軸負方向的勻強電場，如圖所示．一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動，Q點到y軸的距離為到x軸距離的2倍．粒子從坐標原點O離開電場進入磁場，最終從x軸上的P點射出磁場，P點到y軸距離與Q點到y軸距離相等．不計粒子重力，問：(1)粒子到達O點時速度的大小和方向；(2)電場強度和磁感應強度的大小之比．第13頁/共16頁【答案】(1),與x軸正方向成45°角斜向上(2)【解析】【詳解】(1)粒子運動軌跡如圖：粒子在電場中由Q到O做類平拋運動，設O點速度v與x方向夾角為，Q點到x軸的距離為L，到y軸的距離為2L，粒子的加速度為a，運動時間為t，根據平拋運動的規律有：x方向：y方向：粒子到達O點時沿y軸方向的分速度：，又，解得，即，粒子到達O