河南省洛陽市2024-2025學(xué)年高二（上）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.下列說法正確的是（）

A.在真空中，5G信號比4G信號傳輸速度快

B.在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時(shí)電路中的電流最小

C.為有效地發(fā)射電磁波，可降低LC回路的振蕩頻率

D.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍也一定產(chǎn)生變化的電

場

2.滑板運(yùn)動深受青少年喜愛?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為40kg的小孩站在一輛質(zhì)量為30題的滑板車上（小孩與滑板車

均可視為質(zhì)點(diǎn)），在光滑的水平路面上以4M/S的速度勻速前進(jìn)。突然小孩以相對于地面2a/s的水平速度向

后跳離滑板車（跳離過程時(shí)間極短，可忽略不計(jì)，且小孩跳離后滑板車速度方向不變），并安全落地。設(shè)小孩

跳離瞬間，滑板車速度大小變?yōu)樵瓉淼?倍，貝?為（）

A.2B.3C.4D.5

3.如圖所示，在水平放置的閉合線圈附近，一條形磁鐵豎直向下加速運(yùn)動，在位置B時(shí)N極附近的磁感線正

好與線圈平面平行，4、B之間和8、C之間的距離相等，且都比較小。下列說法正確的是（）

A.磁鐵在位置力時(shí)線框感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視）

B.磁鐵在位置C時(shí)線框感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視）

C.磁鐵在位置B時(shí)線框穿過線圈的磁通量變化率為零

D.磁鐵在位置C時(shí)線框的感應(yīng)電流比在位置力時(shí)的大

4.如圖所示，某小組利用電流傳感器（接入電腦，圖中未畫出）記錄燈泡a

和自感元件L構(gòu)成的并聯(lián)電路在斷電瞬間各支路電流隨時(shí)間的變化情況，——

A_________

%表示小燈泡中的電流，/2表示自感元件中的電流（已知開關(guān)S閉合時(shí)i2>——g）~電流傳感器1卜

ii），則下列圖象中正確的是（）—

___rv電流傳感器21

iA_j2

,ilZ：

5.圖1與圖2所示為兩個交流電的電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像，已知圖1前后半個周期都是正弦曲線的9周期

圖像，則圖1與圖2交流電電壓的有效值之比為（）

6.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈所串聯(lián)的電阻甲、乙的阻值均為R,電源為正弦交流電，已知甲的功

率是乙的9倍，原線圈兩端的電壓（有效值）為U,下列說法正確的是（）

A.原、副線圈的匝數(shù)之比為3:1B.電源的輸出電壓為4U

C.通過乙的電流為白D.電源的輸出功率為駕

7.如圖所示，abed是一個邊長為L的均勻正方形導(dǎo)線框，其電阻為R。線框以恒定速度"沿x軸運(yùn)動，并穿過

圖中所示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,規(guī)定順時(shí)針電流方向?yàn)檎?，安培力沿x軸正方向?yàn)檎€框在

圖示位置開始計(jì)時(shí)，則關(guān)于線框中電流/、線框所受安培力F、ad兩端的電勢差兒兩端的電勢差為c與

線框移動距離式的關(guān)系圖像正確的是（）

XXXX

5

XXXX

XXXXX

3￡

A

—

Xz，

42I523z5

;4i

」:

-

4

3鬣3

--

44

1山1

--

44

。

5Z5Z

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻交流電,金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔

化焊接，下列情況中能使焊接處消耗的電功率增大的是（）

A.其他條件不變，增大交變電流的電壓

B.其他條件不變，增大交變電流的頻率

C.感應(yīng)電流相同的條件下，增大焊接處的接觸電阻

D.感應(yīng)電流相同的條件下，減小焊接處的接觸電阻

9.如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時(shí)再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示

意圖（圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表）。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電

線總電阻用Ro表示，變阻器R相當(dāng)于用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R變小。則在用電高峰

時(shí)，下列說法正確的是（）

A.輸電導(dǎo)線的損耗功率變大

B.發(fā)電廠輸出功率變大

C.電壓表匕、彩的示數(shù)之比變大

D.因發(fā)電廠輸出電壓■定，所以用戶端電壓不發(fā)生變化

10.如圖1所示，固定在水平面上的平行光滑導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.4。的電阻，整個導(dǎo)軌處在方向豎直向

上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m=0.01kg、電阻r=0.1。的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右

運(yùn)動，在外力F作用下，其速度"隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示。已知導(dǎo)體棒ab的長度2=0.4機(jī)，導(dǎo)軌電阻

不計(jì)，整個運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。則在0?0.25s的時(shí)間內(nèi)（）

圖1

A.導(dǎo)體棒ab兩端電壓的峰值為2UB.外力F做的功為0.51

C.通過電阻R的電荷量為|。D.外力F的沖量大小為0.32N.s

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律，探測溫度控制室內(nèi)的溫度。選用的器材有:

熱敏電阻&；電流表G（內(nèi)阻Rg為240。，滿偏電流為/g）；電阻箱Ro（阻值0?999.9。）；電源E（電動勢恒定,

內(nèi)阻不計(jì)）；單刀雙擲開關(guān)S；導(dǎo)線若干。

請完成下列步驟:

(1)該小組設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖。根據(jù)圖1,在答題卡上完成圖2中的實(shí)物圖連線。

(2)先將開關(guān)S斷開，將電阻箱的阻值調(diào)到最大。開關(guān)S接1,調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為60.0。時(shí)，電流表

示數(shù)為％。再將S改接2,電流表示數(shù)為學(xué)，斷開S。得到此時(shí)熱敏電阻的阻值為。。

(3)該熱敏電阻飛阻值隨溫度t變化的t曲線如圖3所示,結(jié)合圖2中的結(jié)果得到溫度控制室內(nèi)此時(shí)的溫度

約為°C。(結(jié)果取整數(shù))

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置來驗(yàn)證碰撞前后動量是否守恒。在離地面高度為無的光滑水平桌面上，放置兩個

小球a和人其中b與輕彈簧緊挨著但不拴接，彈簧左側(cè)固定，自由長度時(shí)離桌面右邊緣足夠遠(yuǎn)，起初彈簧被

壓縮一定長度并鎖定。a放置于桌面邊緣，球心在地面上的投影點(diǎn)為。點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將a球移開，彈簧解除

鎖定，b沿桌面運(yùn)動后水平飛出。再將a放置于桌面邊緣，彈簧重新鎖定。解除鎖定，b球與a球發(fā)生碰撞后，

均向前水平飛出。實(shí)驗(yàn)中，小球落點(diǎn)記為力、B、C,重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。

ha

OABC

(1)若a球質(zhì)量為nia，半徑為％；b球質(zhì)量為小》，半徑為%，b球與a球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出，該實(shí)驗(yàn)

需滿足o

A.ma<mb,ra=rbB.ma<mb,ra<rb

C.ma>mb,ra=rbD.ma>mb)ra<rb

(2)為了驗(yàn)證碰撞前后動量是否守恒，本實(shí)驗(yàn)中必須測量的物理量有。(填選項(xiàng)前的字母)

A.小球a的質(zhì)量Hi。和小球。的質(zhì)量加b

A小球飛出的水平距離久04、x0B>xoc

C.桌面離地面的高度h

。小球飛行的時(shí)間

(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作，下列說法中錯誤的是o(填選項(xiàng)前的字母)

A重復(fù)操作時(shí)，彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同

A重復(fù)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)小球的落點(diǎn)并不完全重合，說明實(shí)驗(yàn)操作中一定出現(xiàn)了錯誤

C.用半徑盡量小的圓把10個落點(diǎn)圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置

。.僅調(diào)節(jié)桌面的高度，桌面越高，線段。B的長度越長

(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式,即說明碰撞前后動量守恒。(用題中已

測量的物理量表示)

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共39分。

13.質(zhì)量10g的子彈，以300爪/s的速度水平射入質(zhì)量50g、靜止在光滑水平桌面上的木塊，子彈穿過木塊

后的速度為100m/s。求：

(1)子彈射出木塊后，木塊獲得的速度大??；

(2)若子彈與木塊的作用時(shí)間為0.01s,則子彈對木塊的平均作用力多大。

14.如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)和外接負(fù)載的示意圖，線圈的面積是0.05爪2,線圈的一半面積在磁場內(nèi)，共有

100匝，線圈電阻為10,外接電阻R=9。，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=；7，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻

速旋轉(zhuǎn)時(shí)，若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，求：

(1)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式；

(2)線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功；

(3)線圈轉(zhuǎn)過4s的過程中流過電阻R的電量。

15.如圖1所示，兩根間距為乙=1.0爪、電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角8=30。，導(dǎo)軌底

端接入一阻值為R=2.0。的定值電阻，所在區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平

面向上，在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=1.0。的金屬桿，開始時(shí)使金屬桿保持靜

止，某時(shí)刻開始給金屬桿一個沿斜面向上F=2.0N的恒力，金屬桿由靜止開始運(yùn)動，圖2為運(yùn)動過程的u-t

圖像，重力加速度g=10a/s2。則在金屬桿向上運(yùn)動的過程中，求：

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;

(2)前2s內(nèi)金屬桿通過的位移；

(3)前4s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】A在真空中電磁波的速度是一樣的，5G信號和4G信號傳輸速度一樣快，故A錯誤；

8.在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時(shí)，電場能最大，磁場能最小，電路中的電流最小，故8

正確；

C.為有效地發(fā)射電磁波，可用開放電路從而升高振蕩頻率，故C錯誤；

D根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，

故。錯誤。

故選瓦

2.【答案】B

【解析】對小孩與滑板車構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律有

（山人+m灰）v0=m人藥+m^v2

由于小孩以相對于地面2/n/s的水平速度向后跳離滑板車，則有

%=-2m/s

解得

v2=12m/s

則有

v

A=—2=3

Vo

故選瓦

3.【答案】D

【解析】A.磁鐵在位置a時(shí)，通過線框的磁感線斜向左下，且磁鐵向下運(yùn)動線圈內(nèi)磁通量減少，根據(jù)楞次定

律，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故A錯誤；

8.磁鐵在位置C時(shí)，通過線框的磁感線斜向左上，且磁鐵向下運(yùn)動線圈內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)

電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故8錯誤；

C.磁鐵在位置B時(shí)，線框內(nèi)磁通量為零，但磁通量變化率不為零，故C錯誤；

D因?yàn)榇盆F豎直向下加速運(yùn)動，磁鐵在位置C時(shí)相對于4位置速度更快，則線框內(nèi)磁通量變化率更大，所以

感應(yīng)電流更大，故。正確。

故選D。

4.【答案】C

【解析】解：電鍵斷開后，4與L組成閉合自感回路；電感阻礙自身電流，2變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍沿著原

來方向，大小逐漸減??；所以開關(guān)斷開后，L的電流的方向不變，而4的電流的方向與開始時(shí)是相反的，故

C正確，ABD錯誤,

故選：Co

5.【答案】A

【解析】令圖1中交流電壓的有效值為%,則有

解得

%=<57

令圖2中交流電壓的有效值為4,則有

U2(A<3V)2T(2AA3V)2T

RR3R3

解得

U2=

則有

=1:1

故選A。

6.【答案】D

【解析】A由于電阻甲、乙的阻值相等，甲的功率是乙的功率9倍，根據(jù)功率的公式

P=I2R

則通過甲的電流是通過乙的電流的3倍，則通過原、副線圈的電流之比為

/1_3

h=l

又因?yàn)?/p>

{1_^2

一八1

故原副線圈的匝數(shù)之比為

九1：九2=1：3

A錯誤；

BC根據(jù)

%_幾1_1

九23

原線圈兩端的電壓為U,則副線圈兩端的電壓為3U,由歐姆定律可知通過電阻乙的電流為

3U

12=~R

通過電阻甲的電流為

9U

I1=~R

所以電源的輸出電壓為

9U

U^=U+I1R=U+—XR^1OU

錯誤;

。甲的功率為

,81U2

P甲-kR-R

乙的功率為

_9f/2

P乙=i/R=/—

根據(jù)能量守恒定律可知電源輸出功率為

90U2

P=P甲+P「R

D正確。

故選￡（。

7.【答案】C

【解析】當(dāng)線框移動距離0WxWL時(shí)，線框內(nèi)的磁通量不變，則線框中感應(yīng)電流為零，線框所受安培力為

零，ad兩端的電勢差、反兩端的電勢差均為零。

當(dāng)線框移動距離L<xW2L時(shí)，感應(yīng)電動勢為

E=BLv

根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小為

EBLv

1=R=~R~

根據(jù)左手定則，線框所受安培力方向向左，線框所受安培力

22

F=IBL="*ad兩端的電勢差為

Uad=/4R=3=竽尻兩端的電勢差為

444

13E3BLv

Ube=E-I"R=兄~1~

當(dāng)線框移動距離2L<xW4L時(shí)，線框內(nèi)的磁通量不變，則線框中感應(yīng)電流為零，線框所受安培力為零，ad

兩端的電勢差、be兩端的電勢差均為

Uaa=%=BLv

當(dāng)線框移動距離4L<xW5L時(shí)，感應(yīng)電動勢為

E=BLv

根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，大小為

EBLv

I=R=~R-

根據(jù)左手定則，線框所受安培力方向向左，線框所受安培力

F=IBL=華ad兩端的電勢差為

"ad=E—=苧=半A兩端的電勢差為

444

1EBLv

%=>臚=4=.

當(dāng)線框移動距離x>5L時(shí)，線框內(nèi)的磁通量不變，則線框中感應(yīng)電流為零，線框所受安培力為零，ad兩端

的電勢差、兒兩端的電勢差均為零。

故選C。

8.【答案】ABC

【解析】A增大交變電流的電壓，其他條件不變，則線圈中交變電流增大，磁通量變化率增大，因此產(chǎn)生的

感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流也增大，那么焊接處消耗的電功率增大，故A正確；

A高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)

定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，焊

縫處消耗的電功率越大，故B正確；

CD.感應(yīng)電流相同條件下，增大焊接縫的接觸電阻，由P=〃R可知焊縫處消耗的電功率增大，故C正確,

D錯誤。

故選ABCo

9.【答案】AB

【解析】C.發(fā)電廠輸出的電壓一定，則升壓變壓器原線圈輸入電壓a保持不變，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可

得電壓表明、%的示數(shù)之比為

Ui幾1

n2

可知電壓表匕、%的示數(shù)之比不變，且升壓變壓器副線圈輸出電壓“保持不變，故C錯誤；

4D根據(jù)

U2=l2R0+U3,找=渠‘"詈,4=/酒

(74九4九3

可得

U2=l2R0+l2^R=I2(&+與R)

幾4\幾4)

在用電高峰時(shí)，變阻器R阻值變小，則/2增大；根據(jù)

AP=攻Ro,AU=I2R0

可知輸電導(dǎo)線的損耗功率變大，輸電導(dǎo)線的兩端電壓變大，則降壓變壓器原線圈輸入電壓/減小，降壓變

壓器副線圈輸出電壓力減小，即用戶端電壓減小，故A正確，D錯誤；

3.根據(jù)

P出==U2l2

由于%增大，所以發(fā)電廠輸出功率變大，故8正確。

故選A3。

10.【答案】BC

【解析】A導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的峰值為5=B1Vm=0.5x0.4x10V=2U,

感應(yīng)電流的峰值/7n=舞==4A,導(dǎo)體棒ab兩端電壓的峰值為=ImR=1.6V,4選項(xiàng)錯誤；

2(2)2

3.產(chǎn)生的電能即克服安培力做功為W安=羔rt=^*025/=U，

根據(jù)動能定理叫―W安=0-26嗚，解得必=0.51,選項(xiàng)B正確；

C.該導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相似，

則由線圈轉(zhuǎn)過90。時(shí)通過導(dǎo)體橫截面的電量q=總4±=黑；=怒=正簿

其中3=筆=?=2兀，則通過電阻R的電荷量為q=蕓"、==乙。,選項(xiàng)C正確；

T11(R+r)to(0.4+0.1)X27TTI

。.在0?0.25s的時(shí)間內(nèi)對導(dǎo)體棒根據(jù)動量定理〃-/荽=0-6外，

其中/希=BIlAt=Blq=0.5X0AX-N-s=-^N-s,

女17T57r

解得外力F的沖量大小為/F=信一°」)N?s=0.027N-s,選項(xiàng)。錯誤。

故選BC。

溫

度

控

制

11.【答案】(1)室

(2)150##150.0

(3)26/27

【解析】(1)根據(jù)電路圖，將實(shí)物圖連接起來，連接情況如下

(2)根據(jù)歐姆定律可得，當(dāng)S接1時(shí)

,E

la=R^+Rg

當(dāng)S接2時(shí)

2,_E

Ig=

3R0+Rg+RT

聯(lián)立解得

RT=150。

(3)由圖3可知，此時(shí)對應(yīng)得溫度為26。。。

12.【答案】(1)4

(2)AB

⑶B

(4)mbx0B=mbx0A+maxoc

【解析】(1)為保證兩球碰后均向前水平飛出，則必須滿足

ma<mb

為保證兩球發(fā)生對心正碰，則必須滿足

故選A。

(2)小球沿桌面飛出后做平拋運(yùn)動，水平方向有

x=vot

解得

X

Vo=t

由于各小球沿桌面飛出后豎直方向下落的高度相等，所以在空中運(yùn)動的時(shí)間t相等，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)

式為

mbvr=mbv2+mav3

即

XOBXOA,XOC

mb—=mb—+ma—

解得

mbx0B=mbx0A+maxoc

因此，本實(shí)驗(yàn)中必須測量的物理量有小球a的質(zhì)量和小球6的質(zhì)量，小球飛出的水平距離x0B,xoco

故選AB.

(3)4為保證小球6每次與小球a碰撞前的速度相等，所以重復(fù)操作時(shí)，彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同，故A

正確，不符合題意；

A因?qū)嶒?yàn)存在誤差，所以重復(fù)操作時(shí)小球的落點(diǎn)并不完全重合，這是正常現(xiàn)象，并不說明實(shí)驗(yàn)操作中一定出

現(xiàn)了錯誤，故2錯誤，符合題意；

C.用半徑盡量小的圓把10個落點(diǎn)圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置，故C正確，不符合題

忌；

D由于小球b在未與小球a碰撞的情況下沿桌面水平飛出時(shí)的速度相同，桌面越高，小球b在空中運(yùn)動時(shí)間越

長，線段。8的長度就越長，故。正確，不符合題意。

故選人

(4)由(2)的推導(dǎo)可得，本實(shí)驗(yàn)最終需要驗(yàn)證的表達(dá)式為

mbx0B=mbx0A+maxoc

13.【解析】1)設(shè)子彈質(zhì)量為m,初速度為火,子彈穿過木塊后的速度為巧，木塊質(zhì)量為M,子彈射

出木塊后，木塊獲得的速度為方，根據(jù)動量守恒可得

mv0=mv1+MV2

解得

v2=40m/s

(2)設(shè)子彈對木塊的平均作用力為F,根據(jù)動量定理可得

Ft=MV2

解得

F=200N

14.【解析】(1)根據(jù)題意可得

a)—27m—lOnrad/s

線圈的一半面積在磁場內(nèi)，故有效面積為則正弦交流電瞬時(shí)值表達(dá)式

S

e—NB'tosin3t

聯(lián)立解得

e=25sinl07it(V)

(2)根據(jù)正弦交流電最大值表達(dá)式

S

Em=NB

電動勢有效值

由閉合電路歐姆定律可得

"K+r

線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功等于整個回路產(chǎn)生的焦耳熱，則有

W=Q=I%(R+r)T