第=page99頁，共=sectionpages1313頁湖北省部分高中協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二（下）期中聯(lián)考物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.磁電式電流表的構(gòu)造如圖甲所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的線圈，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，如圖乙所示。當(dāng)電流通過線圈時，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭動，線圈停止轉(zhuǎn)動時滿足NBIS=kθ，式中N為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過線圈的電流，B為磁感應(yīng)強度，θ為線圈(指針)偏角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量。不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由題中的信息可知(

)

A.線圈轉(zhuǎn)動過程中受到的安培力逐漸變大

B.若線圈中通以如圖乙所示的電流時，線圈將沿逆時針方向轉(zhuǎn)動

C.線圈(指針)偏角θ與通過線圈的電流I成正比

D.電流表的靈敏度定義為ΔθΔI，更換k2.正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是(

)

A.磁場方向垂直于紙面向里 B.軌跡1對應(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大 D.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子3.如圖所示，面積是S的矩形導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中，其中O1O2是線框abcd的對稱軸且正好與磁場邊界重合?，F(xiàn)使線框以O(shè)1O2A.轉(zhuǎn)動過程中沒有感應(yīng)電流生成

B.線框轉(zhuǎn)過30°角時，穿過線框的磁通量為34BS

C.線框轉(zhuǎn)過30°角時，穿過線框的磁通量為32BS4.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的直流電阻不計，電阻R的阻值小于燈泡D的阻值。在t=0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t=t1時刻斷開S，下列表示燈泡D的電流i隨時間變化的圖像中，正確的是(

)

A. B.

C. D.5.如圖甲所示，為某品牌電熱毯的簡易電路，電熱絲的電阻為R=484Ω，現(xiàn)將其接在=2202sin100πt(V)的正弦交流電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，溫控裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D乙所示的波形，從而進入保溫狀態(tài)，若電熱絲的電阻保持不變，則保溫狀態(tài)下，理想交流電壓表V的讀數(shù)和電熱毯消耗的電功率最接近下列哪一組數(shù)據(jù)(

)

A.220V、100W B.156V、50W C.110V、25W D.311V、200W6.某同學(xué)自己繞制天線線圈，制作了一個最簡單的收音機，用來收聽中波的無線電廣播。他發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺。為了收到這個電臺，他應(yīng)該(

)A.增加線圈匝數(shù) B.減小線圈匝數(shù)

C.換用其他材料的線圈 D.換一個信號更好的位置7.如圖所示，兩方向相反，磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場被邊長為L的等邊三角形ABC邊界分開，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，三角形頂點A處由一質(zhì)子源，能沿∠BAC的角平分線發(fā)射速度不同的質(zhì)子(質(zhì)子重力不計)，所有質(zhì)子均能通過C點，質(zhì)子比荷qm=1k，則質(zhì)子的速度不可能為(

)A.BLk B.BL2k C.2BL3k二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.如圖甲所示為一自耦變壓器，變壓器的原線圈AB端輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中定值電阻R0=11Ω，電容器C的擊穿電壓為22V，移動滑片P使電容器剛好不會被擊穿，所有電表均為理想電表，下列說法正確的是(

)

A.電壓表的示數(shù)為220V

B.原副線圈的匝數(shù)比為10：1

C.電流表示數(shù)等于通過電阻R0的電流

D.原線圈AB端輸入電壓的變化規(guī)律為9.摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，轉(zhuǎn)軸Ⅰ隨待測物沿圖示方向旋轉(zhuǎn)，永磁體同步旋轉(zhuǎn)。鋁盤、游絲和指針固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上，鋁盤靠近永磁體，當(dāng)待測物以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，指針所指的刻度盤刻度即對應(yīng)被測物的轉(zhuǎn)速．下列說法正確的是(

)

A.鋁盤接通電源后，通有電流的鋁盤才會在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動

B.永磁體轉(zhuǎn)動時，鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力作用而轉(zhuǎn)動

C.刻度盤上的零刻度線應(yīng)標在刻度盤的中央

D.若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動，鋁盤就能同永磁體完全同步轉(zhuǎn)動10.(多選)下列關(guān)于內(nèi)能的說法正確的是(

)A.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的

B.不計分子之間的分子勢能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能

C.1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能

D.內(nèi)能少的物體也可能自發(fā)地將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給內(nèi)能多的物體三、實驗題：本大題共1小題，共12分。11.小明設(shè)計了一種“自動限重器”，如圖甲所示。該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(實質(zhì)是電動機)、壓敏電阻R1和滑動變阻器R2等。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)貨架承受的壓力達到限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品。已知控制電路的電源電壓(1)由圖乙的圖象可知，隨著壓力F的增大，壓敏電阻R1(2)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整。(

)(3)隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將__________，當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大小為30?mA時，銜鐵被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800?N，則所選滑動變阻器R2的最大阻值至少為__________Ω。四、計算題：本大題共4小題，共48分。12.如圖甲所示，虛線MN左、右兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，右側(cè)勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小恒為B0；左側(cè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向。一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S0，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN(1)t=t(2)在0～3213.如圖所示，寬為L=0.5m的光滑導(dǎo)軌與水平面成θ=37°角，質(zhì)量為m=0.1kg、長也為L=0.5m的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=0.5Ω，金屬桿電阻為R1=1Ω，軌道電阻不計。金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?？臻g存在著豎直向上的勻強磁場(圖中未畫出)，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R2=0.9Ω時，金屬桿恰好能靜止。取重力加速度大小g=10m/(1)磁感應(yīng)強度B的大??；(2)保持其他條件不變，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R2'

14.如圖，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強電場E1，區(qū)域?qū)挾葹閐1，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強磁場B和勻強電場E2，區(qū)域?qū)挾葹閐2，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下.一質(zhì)量為m、電量大小為q的微粒在區(qū)域I左邊界的P點，由靜止釋放后水平向右做直線運動，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運動，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點穿出，其速度方向改變了30°(1)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強電場的電場強度E1(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小．(3)微粒從P運動到Q的時間有多長．15.如圖所示，一端封閉粗細均勻的U形導(dǎo)熱玻璃管豎直放置，封閉端空氣柱的長度L=50cm，管兩側(cè)水銀面的高度差為h=19cm，大氣壓強恒為76cmHg。(1)若初始環(huán)境溫度27(2)若保持環(huán)境溫度27°

答案和解析1.【答案】C

【解析】A.由于磁場均勻輻向分布，故線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，都能保證其所受安培力大小不變，故A錯誤；

B.由左手定則可知若線圈中通以如圖乙所示的電流時，線圈將沿順時針方向轉(zhuǎn)動，故B錯誤；

C.由于線圈停止轉(zhuǎn)動時滿足：NBIS=kθ，由該表達式可知，電流與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，故C正確；

D.電流表的靈敏度定義為ΔθΔI，根據(jù)題意NBIS=kθ，解得ΔθΔI=NBSk，可知更換k值更大的螺旋彈簧，電流表的靈敏度減小了，故D2.【答案】A

【解析】AD.根據(jù)題圖可知，1和3粒子繞轉(zhuǎn)動方向一致，則1和3粒子為電子，2為正電子，電子帶負電且順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，A正確，D錯誤；

B.電子在云室中運行，受到云室內(nèi)填充物質(zhì)的阻力作用，粒子速度越來越小，B錯誤；

C.可認為帶電粒子在P點僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律可知：qvB=mv2r

解得粒子運動的半徑為：r=mvqB

根據(jù)題圖可知在P3.【答案】B

【解析】A.轉(zhuǎn)動過程中，穿過導(dǎo)線框中磁通量變化，則有感應(yīng)電流，故A錯誤；BC.線框轉(zhuǎn)過30°角時，穿過線框的磁通量為Φ=BS=B×故B正確，C錯誤；D.線框轉(zhuǎn)過180°角過程中，穿過線框的磁通量變化量為ΔΦ=Φ'-Φ=-故D錯誤。故選B。4.【答案】C

【解析】開關(guān)閉合時，線圈由于自感對電流的阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯(lián)電路電阻逐漸減小，則由閉合電路歐姆定律I=可知電路總電流變大，內(nèi)阻上電壓變大，則電壓UAB逐漸減小，故i逐漸減??；開關(guān)閉合后再斷開時，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡的電流與原電流方向相反，并逐漸減小到0，又由于電阻R的阻值小于燈泡D的阻值，當(dāng)開關(guān)閉合時，線圈所在支路的電流大于流過燈泡D的電流，故當(dāng)開關(guān)斷開瞬間，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流也大于原來流過燈泡D故選C。5.【答案】B

【解析】解：由圖象可知該交變電流的周期T=2×10-2s，可分兩段0～T2和T2～T，根據(jù)有效值的定義可得(Um2)2R?T26.【答案】B

【解析】接收不到高頻率的電臺信號，因此需要增加調(diào)諧電路的固有頻率，根據(jù)f=12πLC可知，減小線圈匝數(shù)，會導(dǎo)致自感系數(shù)減小，從而導(dǎo)致固有頻率增加，即應(yīng)該減小線圈的匝數(shù)，換用其他材料的線圈和換一個信號更好的位置均無法增加調(diào)諧電路的固有頻率，選項A、C、7.【答案】C

【解析】質(zhì)子帶正電，且經(jīng)過C點，其可能的軌跡如圖所示：

所有圓弧所對圓心角均為60°，所以質(zhì)子運行半徑為：

r=Ln(n=1,2,3,…)，

質(zhì)子在磁場中做圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：

qvB=mv2r，

解得：v=qBrm=BLkn(n=1,2,3,…)，

8.【答案】AD

【解析】由圖乙知電壓的有效值即電壓表的示數(shù)為220V，A正確；

電容器的耐壓值為交流最大值，有效值為

222=112

V，所以原副線圈的匝數(shù)比為

220:112

，B錯誤；

電容器通交流，所以電流表的示數(shù)大于通過電阻

R0

的電流，C錯誤；

由圖乙知交流電的周期0.02s所以角速度為100π，輸入電壓的變化規(guī)律為

u=3119.【答案】BC

【解析】AB.當(dāng)永磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的磁場，鋁盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時永磁體會對鋁盤有力的作用，從而產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動的力矩，由于游絲的反力矩，會使指針穩(wěn)定指在某一刻度上，故A錯誤，B正確；C.刻度盤上的零刻度線應(yīng)標在刻度盤的中央，故C正確；D.若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動，永磁體固定在轉(zhuǎn)軸Ⅰ上，鋁盤固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上，由楞次定律知，鋁盤不能同永磁體完全同步轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速低于永磁體的轉(zhuǎn)速，故D錯誤。故選BC。10.【答案】ACD

【解析】A、內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動所具有的動能和分子勢能的總和，系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的。故A正確；

B、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，溫度相同，分子的平均動能相同，而氫氣的分子數(shù)多，則氫氣的內(nèi)能較大。故B錯誤；

C、同樣溫度的水變?yōu)橥瑯訙囟鹊乃魵庖諢崃浚?00℃的水的內(nèi)能小于100℃相同質(zhì)量的水蒸氣的內(nèi)能。故C正確；

D、內(nèi)能包含分子動能和分子勢能，且與物質(zhì)的量有關(guān)，故內(nèi)能少的物體若溫度高于內(nèi)能大的物體，則可以向其傳遞熱量，故D正確；11.【答案】(1)減小

(2)

(3)增強

120

【解析】(1)[1]由圖乙中的圖象可知，壓敏電阻R1(2)[2]將貨物裝載機和上觸點串聯(lián)組成工作電路，將R1、滑動變阻器R(3)[3]隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將增加。[4]R1與R2由圖乙可知：F=800N時，R1=80Ω，由

I=UR

得即滑動變阻器R2的最大阻值至少為120?Ω12.【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=ΔBΔtS

上式中S=πr22

由圖乙可知ΔBΔt=B0t0

根據(jù)歐姆定律有I=ER

根據(jù)電阻定律有R=ρ2πrS0

t=12t0時，圓環(huán)受到的安培力F=B0I·(2r)+B013.【解析】(1)由安培力公式和平衡條件可得mg由閉合電路歐姆定律得I=解得B=1.2T(2)由牛頓第二定律和閉合電路歐姆定律有BI'LI'=解得a=1.2m/方向沿斜面向上。14.【解析】(1)微粒在區(qū)域I內(nèi)水平向右做直線運動，則在豎直方向上有：

qE1sin45°=mg

求得：E1=2mgq

微粒在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運動，則重力和電場力平衡，有：mg=qE2

求得：E2=mgq

(2)粒子進入磁場區(qū)域時滿足：

E