湖北省武漢市2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試卷 含解析

—學(xué)年度第二學(xué)期期中考試高二年級(jí)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(gè)選項(xiàng)中，第—7題—4得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列有關(guān)電磁波的說(shuō)法正確的是（）A.麥克斯韋最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B.周期性變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)C.電磁波在所有介質(zhì)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(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，A錯(cuò)誤；B.周期性變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，B正確；C.電磁波在真空中傳播速度等于，C錯(cuò)誤；D.因?yàn)榧t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(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，在一個(gè)蹄形電磁鐵的兩個(gè)磁極的正中間放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直于紙面向外的電流時(shí)，導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)椋ǎ〢.向上B.向下C.向左D.向右【答案】B第1頁(yè)/共16頁(yè)【解析】【詳解】根據(jù)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(zhǎng)直導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向向左，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)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(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向上（z軸正方向）偏轉(zhuǎn)，可在空間加一磁場(chǎng)，則該磁場(chǎng)方向（）A.沿x軸負(fù)方向B.沿y軸正方向C.沿y軸負(fù)方向D.沿z軸正方向【答案】C【解析】【分析】zz軸正方向偏轉(zhuǎn)，則電子所受的洛倫茲力應(yīng)沿z軸正方向，根據(jù)左手定則可知，所加磁場(chǎng)的方向應(yīng)沿y軸負(fù)方向。ABD錯(cuò)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(huán)，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。手持磁鐵將N極沿著A環(huán)圓心的軸線靠近或遠(yuǎn)離（不接觸、未穿過(guò)）A環(huán)，下列說(shuō)法正確的是（）A.將磁鐵N極靠近A環(huán)的過(guò)程中，A環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.將磁鐵靠近A環(huán)的過(guò)程中，A環(huán)被吸引C.將磁鐵靠近A環(huán)的過(guò)程中，磁場(chǎng)力對(duì)磁鐵做正功D.將磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán)的過(guò)程中，磁場(chǎng)力對(duì)磁鐵做負(fù)功【答案】D【解析】【詳解】A．磁鐵N極靠近A環(huán)的過(guò)程中，鋁環(huán)磁通量向里增加，由楞次定律知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)向外，根據(jù)安培定則可知，A環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；B．磁鐵N極靠近A環(huán)的過(guò)程中，鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知，A環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵，故B錯(cuò)誤；第2頁(yè)/共16頁(yè)C．將磁鐵靠近A環(huán)的過(guò)程中，兩者相互排斥，磁場(chǎng)力對(duì)磁鐵做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．同理，將磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán)的過(guò)程中，A環(huán)磁通量減小，由楞次定律知，兩者會(huì)相互吸引，磁場(chǎng)力對(duì)磁鐵做負(fù)功，故D正確。故選D5.武漢的病毒研究所是我國(guó)防護(hù)等級(jí)最高的P4dQ等于單位時(shí)間通過(guò)橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.帶負(fù)電粒子所受洛倫茲力方向向下B.MN兩點(diǎn)電壓與液體流速無(wú)關(guān)C.污水中離子數(shù)越多，兩個(gè)電極間電壓U越大D.只需要再測(cè)出MN兩點(diǎn)電壓就能夠推算廢液的流量【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則，負(fù)電荷受到豎直向上的洛倫茲力。A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可得電壓則可知MN兩點(diǎn)電壓與液體流速有關(guān)。最終正負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，帶電離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由上式知兩個(gè)電極間的電壓與離子濃度無(wú)關(guān)。BC錯(cuò)誤；D．計(jì)算液體的流速，根據(jù)可得流速第3頁(yè)/共16頁(yè)廢液的流量為即只需要再測(cè)量MN兩點(diǎn)電壓就能夠推算廢液的流量。D正確。故選D。6.圖甲是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈的電阻，外接燈泡的電阻為10Ω。則（）A.在時(shí)，理想電壓表的示數(shù)為0B.在時(shí)，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(shí)值表達(dá)式（V）【答案】C【解析】【詳解】A．理想電壓表的示數(shù)為有效值，保持不變，并且測(cè)量外電路電壓，故故A錯(cuò)誤；B0B錯(cuò)誤；C．由題圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)的最大值為，電路中電流的有效值為第4頁(yè)/共16頁(yè)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(shí)值表達(dá)式為故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖甲為電動(dòng)汽車無(wú)線充電原理圖，MNM匝數(shù)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(chǎng)平行于線圈軸線方向穿過(guò)線圈。下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)線圈N接入恒定電流時(shí)，不能為電動(dòng)汽車充電B.充電時(shí)，時(shí)間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加，則M兩端電壓為C.當(dāng)線圈N在M中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且減小時(shí)，有電流從a端流出D.當(dāng)線圈N接入正弦式交變電流時(shí)，線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)線圈N接入恒定電流時(shí)，穿過(guò)線圈M的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不能為電動(dòng)汽車充電，故A正確；B時(shí)間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加M線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為看作電源，M兩端電壓為路端電壓，小于，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)線圈N在M中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且減小時(shí)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁感應(yīng)強(qiáng)度向上，由安培定則，感應(yīng)電流方向從a向b，即有電流從b端流出，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)線圈N接入周期性交變電流時(shí)，穿過(guò)線圈M的磁通量周期性變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線第5頁(yè)/共16頁(yè)圈M兩端產(chǎn)生周期性變化的電壓，故D錯(cuò)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(fā)電機(jī)輸出的電流I=40AB.輸電線上的電流I=25AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n:nD.降壓變壓器的匝數(shù)比n:n【答案】BC【解析】【詳解】A．發(fā)電機(jī)輸出的電流為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)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(yè)/共16頁(yè)降壓變壓器的匝數(shù)比為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC9.半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R。圓環(huán)水平固定放置，整Bv平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖所示。則（）A.θ=0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為B.時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為C.θ=0時(shí)，桿受的安培力大小為D.時(shí)，桿受的安培力大小為【答案】AD【解析】【詳解】AC．θ=0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為①此時(shí)回路中的總電阻為②根據(jù)閉合電路歐姆定律可得桿產(chǎn)生的電流為第7頁(yè)/共16頁(yè)③根據(jù)安培力公式可得此時(shí)桿所受安培力大小為④聯(lián)立①②③④解得⑤故A正確，C錯(cuò)誤；BD．時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為⑥此時(shí)回路中的總電阻為⑦根據(jù)閉合電路歐姆定律可得桿產(chǎn)生的電流為⑧根據(jù)安培力公式可得此時(shí)桿所受安培力大小為⑨聯(lián)立⑥⑦⑧⑨解得⑤故B錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.2LLBLR的正方形導(dǎo)線框abcdx軸正方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿逆時(shí)針的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，由圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖像與U隨坐標(biāo)x變化的圖像正確的是（）第8頁(yè)/共16頁(yè)A.B.C.D.【答案】AC【解析】【詳解】設(shè)線圈電阻為4R，在階段，沒(méi)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(yè)/共16頁(yè)在階段，電流故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖所示為“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的實(shí)驗(yàn)裝置”。（1）如圖1所示，下列操作中，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（）A．將條形磁鐵放在線圈中不動(dòng)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(dòng)（2）某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線圈A、線圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開關(guān)按照如圖2所示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針左偏。由此可知：（a）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針_______（b）將線圈A拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針_______（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室按如圖2所示重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時(shí)，電流表的指針都沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，其可能的原因_______。A．開關(guān)接線柱斷路B．電流表的正負(fù)極接錯(cuò)C．線圈B的接頭接反D．蓄電池的正負(fù)極接反【答案】①.A②.右偏③.右偏④.A第10頁(yè)/共16頁(yè)【解析】1[1]A會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A符合題意；BB不符合題意；CC不符合題意；D針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意。故選A。（2[2][3]器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入的有效電阻變大，回路中電流變小，線圈內(nèi)的磁場(chǎng)變?nèi)?，磁通量減少，所以靈敏電流計(jì)的指針右偏；將線圈A拔出時(shí)，線圈內(nèi)磁通量減小，靈敏電流計(jì)的指針右偏。（3[4]A．若開關(guān)和靈敏電流計(jì)不能構(gòu)成回路，則開關(guān)閉合、斷開時(shí)，不會(huì)引起線圈B流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．電流表的正負(fù)極接錯(cuò)，只是偏轉(zhuǎn)方向變化，故B錯(cuò)誤；C．線圈B的接頭接反，開關(guān)閉合、斷開時(shí)，線圈B的磁通量會(huì)發(fā)生變化，指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．蓄電池的正負(fù)極接反，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向變化，故D錯(cuò)誤。故選A。12.有個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，如圖所示，它有兩個(gè)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(xiàn)要測(cè)量A、B線圈的匝數(shù)，提供的器材有；一根足夠長(zhǎng)的絕緣導(dǎo)線、一完成A、B①將絕緣導(dǎo)線一端與A線圈上方接線柱相連，順著原來(lái)的繞制方向在變壓器的鐵芯上再繞制n匝線圈；第11頁(yè)/共16頁(yè)②將絕緣導(dǎo)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(cè)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(shù)和的表達(dá)式為________，________?！敬鸢浮竣?B②.用多用電表的交流電壓擋測(cè)量A線圈兩端的電壓③.④.【解析】【分析】1）[1]根據(jù)電阻定律，導(dǎo)線越長(zhǎng)，電阻越大，因?yàn)锽線圈電阻約為A線圈電阻的3倍，即B的電阻比A的大，所以B線圈匝數(shù)多。（2）[2]由實(shí)驗(yàn)步驟知④應(yīng)為用多用電表的交流電壓擋測(cè)量A線圈兩端的電壓。[3][4]根據(jù)變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，有，聯(lián)立解得A線圈的匝數(shù)B的匝數(shù)四、解答題13.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：第12頁(yè)/共16頁(yè)(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小；(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力?！敬鸢浮?1)1.5A；(2)0.3N；(3)0.06N，方向沿導(dǎo)軌向下【解析】【詳解】(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F＝BIL＝0.3N(3)導(dǎo)體棒所受重力沿導(dǎo)軌所在平面向下的分力F＝mgsin37°＝0.24N由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿導(dǎo)軌所在平面向下的摩擦力F，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件mgsin37°＋F＝F安解得F＝0.06N14.平面直角坐標(biāo)系xOyy軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的Q點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍．粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等．不計(jì)粒子重力，問(wèn)：(1)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比．第13頁(yè)/共16頁(yè)【答案】(1),與x軸正方向成45°角斜向上(2)【解析】【詳解】(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖：粒子在電場(chǎng)中由Q到O做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)O點(diǎn)速度v與x方向夾角為，Q點(diǎn)到x軸的距離為L(zhǎng)，到y(tǒng)軸的距離為2L，粒子的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：x方向：y方向：粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度：，又，解得，即，粒子到達(dá)O