2024-2025學年山西大附中高二（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.有“中國天眼”美譽的FAST是目前世界最大口徑的射電望遠鏡，它是一種用于接收和研究天體發(fā)射的電磁波的特殊裝置。下列關于電磁波的說法正確的是(

)A.電磁波在真空中不能傳播 B.電磁波能傳播信息，不能傳播能量

C.X射線的波長比紅外線的波長更短 D.麥克斯韋用實驗證實了電磁波的存在2.如圖四幅圖片：圖甲中閉合線圈平面垂直于磁場，線圈在磁場中旋轉；圖乙中是真空冶煉爐；圖丙中是在勻強磁場內運動的閉合線框；圖丁是研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖。下列說法正確的是(

)

A.圖甲中，線圈在磁場中旋轉會產生感應電流

B.圖乙中，真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置

C.圖丙中，閉合線框中b點的電勢高于c點的電勢

D.圖丁中，電路開關斷開瞬間，燈泡A會立即熄滅3.某圖書館的書籍防盜系統(tǒng)利用LC振蕩電路原理，在出口處的地毯下埋有線圈L與電容器C構成的振蕩電路，如圖甲所示。當未消磁的書籍標簽(內含金屬材料)靠近時，線圈的自感系數(shù)增大，導致振蕩頻率變化，從而觸發(fā)警報。若該振蕩電路中電容器上極板的電荷量q隨時間t變化的關系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是(

)A.t1時刻，電容器C的電場能為零

B.t2時刻，線圈L的自感電動勢最大

C.t2～t3時間內，線圈L4.如圖所示，某同學改裝了一把吉他。琴身上安裝著線圈，金屬琴弦通有恒定電流。當弦在線圈所在平面振動時，線圈中會產生感應電流，經(jīng)信號放大器放大后由揚聲器發(fā)出樂音。關于這個過程下列說法正確的是(

)A.琴弦振動時，線圈中電流方向始終不變

B.琴弦向左運動的過程中，穿過線圈的磁通量增大

C.琴弦向左運動的過程中，線圈有收縮的趨勢

D.相同條件下，取下線圈電路，琴弦會振動更久5.如圖所示，在勻強磁場中有電阻為r的單匝矩形線圈，線圈的兩條邊ad=L1，ab=L2，轉軸OOA.線圈的磁通量Φ與時間t的變化規(guī)律為Φ=BL1L2cos(ωt)

B.線圈的電動勢e與時間t的變化規(guī)律為e

6.如圖所示，某同學利用自耦變壓器設計了家庭護眼燈的工作電路。A、B端輸入220V交流電壓，為兩個相同的護眼燈L1和L2供電。電鍵S斷開，L1正常發(fā)光?，F(xiàn)閉合S，為使兩燈仍正常發(fā)光，只需調節(jié)的是(

)

A.q向左滑動 B.p向下滑動 C.p向上滑動 D.不需要任何調節(jié)7.定義“另類加速度”A=△v△x，A不變的運動稱為另類勻變速運動。若物體運動的A不變，則稱物體做另類勻變速運動。如圖所示，光滑水平面上一個正方形導線框以垂直于一邊的速度穿過一個勻強磁場區(qū)域(磁場寬度大于線框邊長)。導線框電阻不可忽略，但自感可以忽略不計。已知導線框進入磁場前速度為v1，穿出磁場后速度為A.線框在進入磁場的過程中，做勻變速運動

B.線框在進入磁場的過程中，其另類加速度A是變化的

C.線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為v1+v2二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.甲型流感是急性呼吸道傳染病，主要經(jīng)呼吸道飛沫傳播和密切接觸傳播，在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。氣溶膠微粒是懸浮在大氣中的肉眼不可見的微小顆粒，關于封閉環(huán)境中氣溶膠微粒，下列說法正確的是(

)A.溫度升高，氣溶膠微粒運動會加快

B.氣溶膠微粒越小，運動越明顯

C.氣溶膠微粒的運動反映了氣體分子之間存在著斥力

D.當固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中，這是因為氣體浮力作用9.如圖，一矩形金屬導線框，放在光滑絕緣的水平面上。整個裝置放在方向豎直向下的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合，在水平外力作用下由靜止開始向右做勻加速直線運動。用F、v、i、P分別表示水平外力、框運動速度、框中電流、安培力的瞬時功率，用x、t分別表示運動位移和時間，在金屬線框被拉出的過程中，下列圖像可能正確的是(

)

A. B.

C. D.10.如圖甲所示，足夠長導軌與水平面的夾角θ=37°，導軌間距L=1m，其下端連接一個阻值R=1Ω的定值電阻，兩導軌間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小B=1T。一質量為m的導體棒ab垂直于導軌放置，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)將導體棒由靜止釋放，對應過程的x?A.導體棒的加速度大小為0.5m/s2時，導體棒的速度大小為1.2m/s

B.導體棒的質量為2.4kg

三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.某物理興趣小組利用可拆變壓器探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系：

(1)關于變壓器，下列說法正確的是______。

A.變壓器工作時副線圈交流電的頻率與原線圈交流電的頻率相等

B.使用多用電表測副線圈電壓時，應選用“直流電壓擋”

C.測量電壓時，先用最大量程擋試測，大致確定電壓后再選用適當?shù)膿跷贿M行測量

D.因為實驗所用電壓較低，通電時可用手直接接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路

(2)考慮變壓器工作時有能量損失，實驗測得的原、副線圈的電壓比與原、副線圈的匝數(shù)比之間的關系為U1U2______n1n2(選填“>”、“=”或者“<”)。

(3)如圖丙所示，一理想變壓器原線圈中接有阻值為R012.如圖是“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的部分操作步驟：

(1)下列有關該實驗的說法正確的是______。

A.實驗步驟正確的操作順序是丙→丁→乙→甲

B.圖乙中撒痱子粉的目的是為了防止滴入溶液時液體飛濺出來

C.圖丙配制溶液時濃度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足夠厚的油膜便于測量

D.油酸酒精溶液配制好后，不能擱置很久才做實驗，以防酒精揮發(fā)影響溶液濃度

(2)若實驗時油酸酒精溶液中純油酸占總體積的0.1%，用注射器測得100滴這樣的油酸溶液為1mL，取1滴這樣的溶液滴入淺盤中，滴入淺盤中的純油酸體積為______mL。

(3)不同實驗小組向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形狀，對油膜形狀及誤差的分析正確的是______。

A.甲圖油膜邊緣“鋸齒”明顯，可能是由于痱子粉撒的太多導致的，會使所測分子直徑偏小

B.乙圖油膜不理想，是由于痱子粉撒的太少且不均勻，導致邊界不清不便繪制邊界

C.丙圖油膜滿足實驗要求，油膜邊界比較清晰，痱子粉撒的比較均勻

D.向水面滴入一滴油酸酒精溶液后應立即繪制油膜形狀，避免油膜形狀變化造成誤差

(4)由于沒有方格紙，該同學首先在一張透明膠片上描出油膜的輪廓，測量膠片的面積S0，并用高精度的電子天平稱量出整張膠片的質量M，然后沿輪廓剪下對應的油膜形狀的膠片，其質量為m四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.貫徹新發(fā)展理念，我國風力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風力發(fā)電量高達4000億千瓦時。某種風力發(fā)電機的原理如圖所示，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度的大小為0.20T，線圈的匝數(shù)為100、面積為0.5m2，電阻為0.6Ω，若磁體轉動的角速度為90rad/s，線圈中產生的感應電流為50A。求：

(1)線圈中感應電動勢的有效值14.在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失．有一個電站，輸送的電功率P=500kW，當使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電能表一晝夜的示數(shù)相差為4800kW?h.

(1)求這時的輸電效率η和輸電線的總電阻r15.電動機的動力來源于電流與磁場間的相互作用，其內部工作原理可借助圖(a)所建立的模型來理解：粗糙水平金屬導軌寬度L=0.4m，處于豎直向下、磁感應強度大小B=2.5T的勻強磁場中，質量m=2kg、電阻R=1Ω的金屬棒MN置于導軌上，電源電動勢E=10V，不計電源及導軌電阻。接通電源后，MN沿導軌由靜止開始運動，在運動過程中MN始終與導軌保持良好接觸，所受阻力大小恒為f=6N，圖(b)為金屬棒MN的加速度倒數(shù)與速度(1a?v)的關系圖像，圖中右側虛線為該圖像的漸近線。

(1)判斷導體棒MN的運動方向(回答“水平向左”或“水平向右”)答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.電磁波傳播不需要介質，可以在真空中傳播，機械波傳播需要介質，故A錯誤；

B.電磁波能傳播信息，也能傳播能量，故B錯誤；

C.X射線的波長比紅外線的波長更短，故C正確；

D.麥克斯韋只是預言了電磁波的存在，是德國物理學家赫茲證實了電磁波的存在，故D錯誤。

故選：C。

歌女電磁波譜分析，麥克斯韋預言電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在。

2.【答案】B

【解析】解：A.圖甲中，線圈在磁場中旋轉，線圈的磁通量不變，根據(jù)法拉第電磁感應定律，不會產生感應電流，故A錯誤；

B.圖乙中，真空冶煉爐是用渦流來熔化金屬進行冶煉的，爐內放入被冶煉的金屬，線圈內通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中產生渦流就能被熔化，故B正確；

C.圖丙中，根據(jù)右手定則可以判斷，c點的電勢高于b點的電勢，故C錯誤；

D.圖丁中，電路開關斷開瞬間，由于線圈產生自感電動勢阻礙電流的減小，線圈相當于電源，與燈泡組成新的回路，則燈泡A會緩慢熄滅或閃亮一下再緩慢熄滅，故D錯誤。

故選：B。

線圈的磁通量不變，不會產生感應電流；真空冶煉爐是用渦流來熔化金屬；根據(jù)自感現(xiàn)象以及右手定則分析。

1.渦流在生產生活中有利有弊，所以要注意正確的應用渦流的作用以及減輕渦流帶來的危害。

2.應用

(1)利用渦流的熱效應

真空冶煉爐、電磁爐等

(2)利用渦流的磁效應3.【答案】C

【解析】解：A、根據(jù)題意可知，t1時刻，電容器C上極板帶電量最大，可知電場能最大，故A錯誤；

B、根據(jù)題意可知，t2時刻，電容器放電完畢，此時線圈L的電流最大，電流變化率最小，則自感電動勢最小，故B錯誤；

C、根據(jù)題意可知，t2～t3時間內，電容器帶電量增大，則線圈L中電流逐漸減小，故C正確；

D、由圖可知0～t3時間內，振動電路的振動周期逐漸變大，根據(jù)T=2πLC

可知線圈自感系數(shù)L4.【答案】D

【解析】解：AB.琴弦向右靠近線圈時，根據(jù)楞次定律可知，線圈中電流方向為逆時針方向；琴弦向左遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中感應電流方向為順時針方向，故AB錯誤；

C.琴弦向左運動的過程中，穿過線圈的磁通量減小，由“增縮減擴”可知，線圈有擴張趨勢，故C錯誤；

D.根據(jù)能量守恒定律可知，相同條件下，取下線圈電路，琴弦會振動更久，故D正確。

故選：D。

根據(jù)楞次定律以及楞次定律的推論分析。

應用楞次定律判斷感應電流方向的一般步驟：

①確定研究對象，即明確要判斷的是哪個閉合電路中產生的感應電流。

②確定研究對象所處的磁場的方向及其分布情況。

③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況。

④根據(jù)楞次定律，判斷閉合電路中感應電流的磁場方向。

⑤根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則5.【答案】B

【解析】解：A、根據(jù)Φ=BS可得，線圈的磁通量Φ與時間t的變化規(guī)律為Φ=BL1L2sin(ωt)，故A錯誤；

B、線圈產生的最大感應電動勢為Em=BL1L2ω，因為開始計時的位置是線圈平面和磁感線平行的位置，所以線圈的電動勢e與時間t的變化規(guī)律為e=BL1L2cos(ωt)6.【答案】C

【解析】解：閉合S，燈泡L2并聯(lián)接入電路，則副線圈電路的總電阻減小，總電流增加，變阻器兩端的電壓增大，所以加在燈泡兩端的電壓減小，為使兩燈仍正常發(fā)光，需要增大燈泡兩端的電壓，需要讓變阻器接入電路的電阻減小，滑片q向右滑動；或者增大變壓器的輸出電壓，根據(jù)U1U2=n1n2可知，需要增加副線圈的匝數(shù)，即P向上滑動，故C正確，ABD錯誤。

7.【答案】C

【解析】解：A、線框在進入磁場的過程中，受到向左的安培力而做減速運動，線框受到的安培力大小F=BIL=B2L2vR，可知，隨著速度減小，線框受到的安培力減小，加速度減小，所以線框在進入磁場的過程中，做加速度逐漸減小的變減速直線運動，故A錯誤；

B、線框在進入磁場的過程中，取向右為正方向，根據(jù)動量定理得：?BI?L△t=m△v，其中I?△t=E?△tR=BLv?△8.【答案】AB

【解析】解：AB.氣溶膠微粒在空氣中的無規(guī)則運動，可以看作布朗運動，溫度越高，布朗運動越劇烈，氣溶膠微粒運動會加快，氣溶膠微粒越小，布朗運動越明顯，故AB正確。

C.氣溶膠微粒的運動間接反映了氣體分子運動的無規(guī)則性，故C錯誤。

D.當固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，受到氣體的浮力作用微乎其微，這些顆粒能很長時間都懸浮在氣體中是因為空氣分子對它們的撞擊作用，故D錯誤。

故選：AB。

提取題中關鍵信息“微小顆?！苯Y合分子動理論分析選擇。9.【答案】BD

【解析】解：B、線框做初速度為零的勻加速直線運動，由v?x公式得：v2=2ax，解得：v=2ax，故B正確；

A.當線框運動的速度為v時，線框受到的安培力F安=Bil=B2l2vR

由于線框做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：F?F安=F?B2l2vR=ma

解得：F10.【答案】CD

【解析】解：B、對導體棒受力分析，由牛頓第二定律得

mgsinθ?μmgcosθ?B2L2vR=ma

6～8s過程中導體棒達到最大速度，加速度為0，由圖可知，最大速度vm=ΔxΔt=16.32?11.528?6m/s=2.4m/s

此時a=0，則有mgsinθ?μm11.【答案】AD；

>；

3：2

【解析】解：(1)A.根據(jù)變壓器的改裝原理可知，變壓器工作時只是改變電壓，不改變頻率，故A錯誤；

B.變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”測量，故B錯誤；

C.測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當?shù)膿跷贿M行測量，防止燒壞電壓表，故C正確；

D.雖然實驗所用電壓較低，但是通電時不可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實驗誤差，避免發(fā)生危險，故D錯誤。

故選：AC。

(2)根據(jù)變壓器原理可知，原副線圈兩端電壓之比等于原副線圈匝數(shù)之比，即變壓器原、副線圈電壓應與其匝數(shù)成正比，實驗中由于變壓器的銅損、磁損和鐵損，導致變壓器的鐵芯損失一部分能量，所以副線圈上的電壓的實際值一般略小于理論值，所以原線圈與副線圈的電壓之比一般大于原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。

(3)把變壓器和R等效為一個電阻R1，R0當作電源內阻，電源的輸出功率

P出=I2R1=E2R1(R0+R1)2=E2R0R1+R1+2R0

當R112.【答案】D

1.0×10?5

【解析】解：(1)A.圖中實驗步驟應先在淺盤的水面撒入痱子粉，后配制油酸酒精溶液，再向淺盤中滴入油酸酒精溶液，最后描繪油膜輪廓，即實驗步驟正確的操作順序是乙→丙→丁→甲，故A錯誤；

B.圖乙中撒痱子粉的目的是為了更加精確描繪出油膜的輪廓，故B錯誤；

C.圖丙配制溶液時濃度要小一些，1滴溶液才能在水面形成單分子油膜層，便于精確測量，故C錯誤；

D.實驗中的酒精容易揮發(fā)，油酸酒精溶液配制好后，不能擱置很久才做實驗，以防酒精揮發(fā)影響溶液濃度，故D正確。

故選：D。

(2)若實驗時油酸酒精溶液中純油酸占總體積的0.1%，用注射器測得100滴這樣的油酸溶液為1mL，取1滴這樣的溶液滴入淺盤中，滴入淺盤中的純油酸體積為V=1100×0.1%mL=1.0×10?5mL；

(3)A.甲圖油膜不理想，痱子粉撒得過多，導致油膜過厚，沒有形成單分子油膜，故A錯誤；

B.乙圖油膜不理想，痱子粉撤的太少且不均勻，導致邊界不清不便繪制邊界，故B正確；

C