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、選擇題：本大題共10小題，共40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NB/S=卜公式中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(qiáng)度，8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。與通過線圈的電流/成正比

D.電流表的靈敏度定義為黑，更換k值更大的螺旋彈簧，可以增大電流表的靈敏度

2.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(qiáng)磁場，從P點

發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運(yùn)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(yùn)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abed處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中，其中。1。2是線框abed的

對稱軸且正好與磁場邊界重合?，F(xiàn)使線框以。］。2為軸，從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）

A.轉(zhuǎn)動過程中沒有感應(yīng)電流生成：a

????;

B.線框轉(zhuǎn)過30。角時，穿過線框的磁通量為在BS?.H--------\d

C.線框轉(zhuǎn)過30。角時，穿過線框的磁通量為苧BS,?--------lc

D.線框轉(zhuǎn)過180。角的過程中，穿過線框的磁通量的變化量為0

4.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。的阻

值。在t=0時刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時間后，在1=匕時刻斷開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（）

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=4840,現(xiàn)將其接在=

220，Is譏100戊（匕）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(jìn)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，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.2207,100WB.156U、5014ZC.110/>25WD.3117>2OO14Z

6.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a=

110,電容器C的擊穿電壓為22乙移動滑片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

A.電壓表的示數(shù)為220U

B.原副線圈的匝數(shù)比為10：1

C.電流表示數(shù)等于通過電阻品的電流

D.原線圈端輸入電壓的變化規(guī)律為it=311sinl00ntV

7.某同學(xué)自己繞制天線線圈，制作了一個最簡單的收音機(jī)，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

8.如圖所示，兩方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)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，三角形頂點力處由一質(zhì)子源，能沿ABAC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5=：，則質(zhì)子的速度不可能為（）

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?biāo)?/p>

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（）

永久磁體游絲指》

\

轉(zhuǎn)軸I

支架

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(biāo)在刻度盤的中央

D.若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸n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.Igiotrc水的內(nèi)能小于lglOOK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

二、非選擇題：本大題共5小題，共60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(jī)(實質(zhì)是電動機(jī))、壓敏電阻&和滑動變阻器等。壓敏電阻&的阻值隨壓力尸變化

的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)貨架承受的壓力達(dá)到限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機(jī)停止向貨架上擺放

物品。已知控制電路的電源電壓U=6L電磁繼電器線圈的阻值忽略不計。請你解答下列問題：

O-(M)-O

貨物裝載機(jī)

，貨架,

O——<"O

&

乙

(1)由圖乙的圖象可知，隨著壓力尸的增大，壓敏電阻％的阻值將—

(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時，

銜鐵被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800N,則所選滑動變阻器夫2的最大阻值至少為

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(qiáng)磁場，右側(cè)勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面

向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為瓦；左側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(xì)導(dǎo)線的電阻率為p、橫截面積為S。，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在

紙面內(nèi)，圓心。在MN上。求

N

=?時，圓環(huán)受到的安培力;

(2)在0?5to內(nèi)，通過圓環(huán)的電荷量。

13.如圖所示，寬為L=0.5租的光滑導(dǎo)軌與水平面成8=37。角，質(zhì)量為=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=3U,內(nèi)阻r=0.5。，金屬桿電阻為％=10,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(qiáng)磁場(圖中未畫出)，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為氏2=

0.90時，金屬桿恰好能靜止。取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大??；

(2)保持其他條件不變，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R2,=時，閉合開關(guān)S,同時由靜止釋放金屬桿，求此時

金屬桿的加速度。

14.如圖，區(qū)域/內(nèi)有與水平方向成45。角的勻強(qiáng)電場外,區(qū)域?qū)挾葹槌?區(qū)域H內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B

和勻強(qiáng)電場區(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)量為小、電量大小為q的

微粒在區(qū)域/左邊界的P點，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動，進(jìn)入?yún)^(qū)域II后做勻速圓周運(yùn)動，從區(qū)域II

右邊界上的Q點穿出，其速度方向改變了30。，重力加速度為g,求：

(1)區(qū)域/和區(qū)域n內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度場,%的大小.

(2)區(qū)域H內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

(3)微粒從P運(yùn)動到Q的時間有多長.

15.如圖所示，一端封閉粗細(xì)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(qiáng)恒為76cmHg。

(1)若初始環(huán)境溫度27°C,給封閉氣體緩慢加熱，當(dāng)管兩側(cè)水銀面齊平時，求封閉氣體的溫度；

(2)若保持環(huán)境溫度27°C不變，緩慢向開口端注入水銀，當(dāng)管兩側(cè)水銀面平齊時，求注入水銀柱的長度久。

答案解析

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；

A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8錯誤；

C.由于線圈停止轉(zhuǎn)動時滿足：NBIS=kd,由該表達(dá)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羿根據(jù)題意N8/S=k8,解得萼=喈,可知更換k值更大的螺旋彈簧，電流表

的靈敏度減小了，故。錯誤。

故選Co

2.【答案】A

【解析】4D.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(fù)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，。錯誤；

A電子在云室中運(yùn)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，8錯誤；

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

解得粒子運(yùn)動的半徑為：r=寫

根據(jù)題圖可知在P點處，軌跡3對應(yīng)的粒子運(yùn)動的半徑更大，速度更大，C錯誤。

3.【答案】B

【解析】4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。=BS=BxgXcos30。=

故5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/?=力-。=-BS

故。錯誤。

故選瓦

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/=三

R外+T

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，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。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。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。的電流。

故選Co

5.【答案】B

【解析】解：由圖象可知該交變電流的周期T=2xl0-2s,可分兩段0?尋以?T,根據(jù)有效值的定義可

^^--^+0=^--T,解得：u=^=156V

K￡KVZ

22

電熱毯在保溫狀態(tài)下消耗的電功率為P=g=蓋W=50W,故B正確，AC。錯誤；

故選：Bo

電壓表讀數(shù)為有效值，根據(jù)正弦式交變電流峰值和有效值之間的關(guān)系以及電流的熱效應(yīng)便可求得有效值。

本題考查有關(guān)交變電流有效值的計算問題，要知道電壓表和電流表測量的都是有效值。

6.【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，有效值為所以原副線圈的匝數(shù)比為220:11/2,8錯誤；

電容器通交流，所以電流表的示數(shù)大于通過電阻區(qū)的電流，C錯誤；

由圖乙知交流電的周期0.02s所以角速度為100兀，輸入電壓的變化規(guī)律為n=311sinl007rt(V),。正確；

故選AZX

7.【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)/方可知，減小線圈

2TTVLC

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、。錯誤，8正確。

所有圓弧所對圓心角均為60。，所以質(zhì)子運(yùn)行半徑為:

r=-(n=1,2,3,…)，

n

質(zhì)子在磁場中做圓周運(yùn)動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：

qvB=m—y

解得：〃=誓=號(n=1,2,3,…)，

故選項的答案是可能的，C是不可能的。

本題選不可能的，

故選：Co

質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出質(zhì)子可能的運(yùn)動軌跡，應(yīng)用牛頓第二

定律求出質(zhì)子的速度表達(dá)式，然后分析答題。

本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動，質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意

作出質(zhì)子的運(yùn)動軌跡是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求出質(zhì)子的可能軌道半徑，應(yīng)用牛頓第二定律求出質(zhì)子

的速度即可解題。

9.【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(biāo)在刻度盤的中央，故C正確；

。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n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o錯誤。

故選BC。

10.【答案】ACD

【解析】解：力、內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)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；

8、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2錯誤；

c、同樣溫度的水變?yōu)橥瑯訙囟鹊乃魵庖諢崃?，所?00冤的水的內(nèi)能小于io(rc相同質(zhì)量的水蒸氣

的內(nèi)能。故C正確；

。、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。正確；

11.【答案】(1)減小(3)增強(qiáng)120

【解析】由圖乙中的圖象可知，壓敏電阻&的阻值隨壓力的增大而減小;

(2)[2]將貨物裝載機(jī)和上觸點串聯(lián)組成工作電路，將％、滑動變阻器氏2、電磁鐵串聯(lián)接入控制電路；補(bǔ)充

電路如圖所示;

貨物裝載機(jī)

(3)[3]隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將增加。

與/?2串聯(lián)h=h=Imax=30mX=0.034

由圖乙可知：F=800N時，R]=80O,由得

K

U±=IR=0.034X80/2=2.47

U2=U-U1=6V-2AV=3.6V

U3.6V

R2=72T的=120°

即滑動變阻器&的最大阻值至少為120。。

12.【答案】解：(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=^S

上式中S=^

由圖乙可知穿=等

4tto

根據(jù)歐姆定律有/=f

K

根據(jù)電阻定律有R=p等

%

t=時，圓環(huán)受到的安培力F=B0I-(2r)+與/?(2r)

聯(lián)立解得F=等獸

4pt()

安培力方向垂直于MN向左；

(2)通過圓環(huán)的電荷量q=7?At

根據(jù)歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律有7=舄萬=羿，

KZ1C

12%12

在。?Ito內(nèi)，圓環(huán)磁通量的變化量為4中=Bo-r+--r

27T227r

聯(lián)立解得q=筆&。

【解析】本題主要考查了電磁感應(yīng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力等進(jìn)行求解。

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感生電動勢，根據(jù)歐姆定律求出感應(yīng)電流，根據(jù)安培力公式F=B/L求出

安培力，注意圓環(huán)不是直線，所以L應(yīng)為等效長度；

(2)利用q=羿、法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律公式求電量。

K

13.【答案】(1)B=1.27；(2)a=1.2m/s2,方向沿斜面向上

【解析】(1)由安培力公式和平衡條件可得

mgsin9—BILcosd

由閉合電路歐姆定律得

,E

1—Ri+7?2+r

解得

B=1.2T

(2)由牛頓第二定律和閉合電路歐姆定律有

Bl'Lcosd—mgsing=ma

r=------―,

Ri+R2+r

解得

a=1.2m/s2

方向沿斜面向上。

14.【答案】解：(1)微粒在區(qū)域/內(nèi)水平向右做直線運(yùn)動，則在豎直方向上有：

qE]SE450=mg

求得：EL?

q

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

求得：%=詈

(2)粒子進(jìn)入磁場區(qū)域時滿足：