高級中學名校試卷PAGEPAGE12024~2025學年度第二學期期中教學質量檢測高二物理注意事項：1．答題前，考生務必用0.5毫米黑色墨水簽字筆將自己的姓名、準考證號、學校、班級等填寫在答題卡規(guī)定的位置。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將答題卡交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列有關電磁波的說法正確的是（）A.1886年，科學家麥克斯韋首先通過實驗捕捉到了電磁波B.電磁波能在真空中傳播，但只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖像信號C.電磁波源消失后不產生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失D.北京電視臺與上海電視臺發(fā)射的電磁波的頻率不同，傳播速度也不同【答案】C【解析】A．麥克斯韋在理論上預言了電磁波的存在，而赫茲于1887年首次通過實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；B．電磁波能在真空中傳播，且既能傳遞聲音信號（如廣播），也能傳遞圖像信號（如電視），故B錯誤；C．電磁波由波源產生后，會以光速獨立傳播。若波源停止工作，不再產生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波仍會繼續(xù)傳播，不會立即消失，故C正確；D．電磁波的傳播速度在真空中恒為光速（），與頻率無關。不同電視臺發(fā)射的電磁波頻率不同，但傳播速度相同，故D錯誤。故選C。2.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動。如圖所示，產生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如下左圖所示，已知線框內阻為1.0Ω，外接一只電阻為9.0Ω的燈泡，則（）A.電壓表V的示數為20VB.電路中的電流方向每秒改變5次C.0.1s時，線圈處于中性面D.電動勢的瞬時值表達式為【答案】D【解析】A．通過左側圖像可知電動勢有效值為由閉合電路歐姆定律可知由歐姆定律可知電壓表V的示數為故A錯誤；B．根據左圖可知交變電流的周期為，其頻率為每個周期內電流方向改變兩次，說明電路中的電流方向每秒改變10次，故B錯誤；C．0.1s時，電動勢最大，線圈處于與中性面垂直的位置，故C錯誤；D．電動勢的最大值為，角速度零時刻電動勢最大，電動勢隨時間按余弦規(guī)律變化，因此電動勢的瞬時值表達式為故D正確3.近場通信（NFC）器件應用電磁感應原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm、1.1cm和1.2cm，圖中線圈外線接入內部芯片時與內部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應強度變化率為，則線圈產生的感應電動勢最接近（）A.0.36V B.0.44V C.0.59V D.1.09V【答案】A【解析】根據法拉第電磁感應定律可得故選A4.已知某發(fā)電站原來的發(fā)電功率為P，輸電的電壓為U，經改造升級后，其發(fā)電功率增為3P。若采用原來的輸電線路送電，要求送電效率不變，則改造后的輸電電壓應為（）A. B. C.2U D.3U【答案】B【解析】設輸電線路電阻為r，原輸電線電流輸電線上損耗的功率為則輸電效率為改造后發(fā)電功率為3P，設輸電電壓為U′則此時輸電電流損耗功率輸電效率根據效率不變可得解得故選B。5.如圖所示，兩條拋物線形狀的平行光滑固定導軌，其頂端切線水平，底端連接一開關S。一細直金屬棒置于導軌頂端，與兩導軌垂直并接觸良好。當該金屬棒從導軌頂端以初速度水平拋出后，恰好能沿導軌無擠壓地運動至底端。若在整個空間加上一豎直向下的勻強磁場，該金屬棒再以相同速度從導軌頂端水平拋出，不計空氣阻力，則在該金屬棒落地前的運動過程中（）A.若開關S斷開，回路中的感應電動勢為零B.若開關S斷開，回路中的感應電動勢不變C.若開關S閉合，該金屬棒可能會離開導軌D.若開關S閉合，該金屬棒在豎直方向做自由落體運動【答案】B【解析】AB．若開關S斷開，該金屬棒做平拋運動，水平方向速度不變，回路中的感應電動勢不變，故A錯誤，B正確；C．若開關S閉合，該金屬棒受到水平向左的安培力作用，不會離開導軌，故C錯誤；D．若開關S閉合，該金屬棒受到導軌斜向右上方的彈力，在豎直方向不是只受到重力的作用，因此，金屬棒不可能做自由落體運動，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，A、B、C是三只完全相同燈泡，L是自感系數很大、電阻可忽略不計的自感線圈。下列說法正確的是（）A.閉合開關S瞬間，A、B、C均逐漸變亮B.閉合開關S瞬間，A和C立即亮、B逐漸變亮C.斷開開關S瞬間，C立即熄滅D.斷開開關S瞬間，A閃亮后逐漸熄滅【答案】D【解析】AB．由于自感線圈L阻礙電流增大，所以閉合開關S瞬間，A先亮，B、C逐漸變亮，穩(wěn)定后三個燈泡一樣亮，故AB錯誤；CD．斷開開關S瞬間，自感線圈、A、B、C組成閉合回路，自感線圈阻礙電流減小，所以B、C逐漸熄滅，流過A電流等于流過B、C電流之和，比斷開開關前電流大，所以A閃亮后逐漸熄滅，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖為理想自耦變壓器的工作原理圖。當線圈的a、b兩端輸入電壓恒定的交流電時，c與抽頭d和c與抽頭e之間可獲取不同的電壓。已知圖中定值電阻，，若開關均閉合時電流表的示數為僅閉合時的5倍，則c與抽頭e和c與抽頭d之間線圈的匝數比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由題可知，開關S1、S2均閉合時電流表的示數為僅閉合S1時的5倍，ab端輸入電壓一定，可知S1、S2均閉合時R2的功率為R1功率的4倍，根據，可得則有故選C。8.兩個用材料和橫截面積都相同的細導線做成的剛性閉合線框，分別用不可伸長的細線懸掛起來，如圖所示。兩個線框均有一半面積處在磁感應強度隨時間均勻變化的勻強磁場中，兩線框平面均始終垂直于磁場方向。某時刻圓形線框所受細線的拉力為零，此時正方形線框所受細線的拉力也為零。若已知圓形線框的半徑為，則正方形線框的邊長為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設細導線單位長度質量、單位長度電阻分別為，由于磁感應強度隨時間均勻變化，即相同，某時刻圓形線框所受細線的拉力為零，則圓形線框自身重力與安培力等大反向，即有因為圓形線框有效長度為又因為，聯立以上得設正方形線框邊長為，同理，對正方形線框有聯立以上解得故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.為實現自動計費功能，某智能停車位通過預埋在車位地面下方的LC振蕩電路獲取車輛駛入駛出信息。如圖甲所示，當車輛駛入車位時，相當于在線圈中插入鐵芯，使其自感系數變大，引起LC電路中的振蕩電流頻率發(fā)生變化，計時器根據振蕩電流的變化進行計時。某次振蕩電路中的電流隨時間變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.t1時刻，線圈L的磁場能最大B.t2時刻，電容器C帶電量最大C.t2~t3過程，電容器C帶電量逐漸增大D.由圖乙可判斷汽車正駛離智能停車位【答案】ABD【解析】A．t1時刻電流最大，此時電容器中電荷量為零，電場能最小，磁場能最大，故A正確；B．t2時刻電流為零，此時電容器C所帶電量最大，故B正確；C．t2~t3過程，電流逐漸增大，電場能逐漸轉化為磁場能，電容器處于放電過程，電容器帶電量逐漸減小，故C錯誤；D．由圖乙可知，振蕩電路的周期變小，根據可知線圈自感系數變小，則汽車正駛離智能停車位，故D正確。故選ABD。10.粒子加速器是高能物理實驗的重要工具，常見的粒子加速器有直線加速器與回旋加速器，分別如圖甲、乙所示。已知圖乙中回旋加速器所接電源電壓為U0，下列說法正確的是（）A.兩種粒子加速器都需要接交流電B.圖甲中粒子在狹縫間做勻速直線運動C.僅增大電源電壓U0，粒子離開回旋加速器的速度變大D.僅增大電源電壓U0，粒子在D形盒中運動的總時間變短【答案】AD【解析】A．兩類加速器都需要接交變電流才能實現持續(xù)的加速，故A正確；B．在直線加速器中，在狹縫間存在電勢差，粒子在狹縫間做加速運動，故B錯誤；C．當軌跡半徑等于D形盒尺寸R時，有最大動能根據解得由此可知，最大速度與U0無關，故C錯誤；D．增大圖乙所接電源電壓，可使單次加速獲得的動能變大，但最大動能不變，因此會減小加速的次數，導致總的運動時間變短，故D正確。故選AD。11.如圖所示，空間存在磁感應強度大小相等、方向分別垂直于光滑絕緣水平面向上和向下的勻強磁場，正方形導線框從緊靠磁場的位置I以某一初速度垂直邊界進入磁場，運動到位置Ⅱ時完全進入左側磁場，運動到位置Ⅲ（線框各有一半面積在左、右兩個磁場中）時速度恰好為0。設從位置Ⅰ到位置Ⅱ、從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中，通過線框某一橫截面的電荷量分別為、，線框中產生的焦耳熱分別為，。則（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】AB．根據電荷量的計算公式可得從位置Ⅰ到位置Ⅱ磁通量的變化量為ΔΦ1=BS在位置Ⅲ時磁通量為零，所以從位置Ⅱ到位置Ⅲ磁通量的變化為ΔΦ2=BS所以q1：q2=1：1，故A正確，B錯誤；CD．設初速度為v0，完全進入磁場時的速度大小為v；取向右為正方向，從位置Ⅰ到位置Ⅱ，根據動量定理可得即Bq1L=mv0-mv取向右為正方向，從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中，根據動量定理可得即2Bq2L=mv聯立解得根據功能關系可得，所以Q1：Q2=5：4，故C錯誤，D正確。故選AD。12.如圖，直角梯形區(qū)域為的中點，直角三角形、平行四邊形ebcd兩區(qū)域內存在磁感應強度大小相等、方向相反且垂直與紙面的勻強磁場，一等腰直角三角形導線框ABC與梯形在同一平面內，邊長為且與共線，導線框以垂直于的恒定速度穿過磁場區(qū)域，從點進入磁場開始計時，末剛好到達點。規(guī)定逆時針方向為感應電流的正方向，水平向左為導線受到的安培力的正方向，此過程中線框中的感應電流受到的安培力，二者與時間的關系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】AB．設導線框速度v，電阻為R，則內電流可知均勻增大，該過程最大電流為，由右手定則可知電流方向為逆時針，為正方向；

內，導線框一部分在垂直紙面向里的磁場，一部分在垂直紙面向外的磁場，且兩邊切割磁感線產生的感應電動勢方向相同，此時兩邊產生的感應電動勢相加，可得可知電流從最大逐漸減小到0，由右手定則可知電流方向為順時針，為負方向；2~3s內，導線框離開磁場，電流可知電流逐漸減小到0，由右手定則可知電流方向為逆時針，為正方向。綜合可知，內最大電流是末電流的

2

倍，所以圖像B選項符合題意。CD．根據

內，AC在磁場外，安培力內，導線框一部分在垂直紙面向里的磁場，一部分在垂直紙面向外的磁場，AC邊安培力大小可知該過程安培力從最大值逐漸減小到0，再反向增大最后減小到0，分析可知AC邊安培力方向先向左后向右，即方向先正后負，且圖像為開口向上的二次函數；內，線框出磁場，AC邊安培力大小可知安培力從最大值逐漸減小，且圖像為開口向上的二次函數。綜合分析可知C選項符合題意。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某小組設計如下實驗探究感應電流的產生條件和影響感應電流方向的因素：（1）圖a中，將條形磁鐵從圖示位置先迅速向上后迅速向下移動一小段距離，出現的現象是_________。A.燈泡A、B均不發(fā)光B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光C.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光D.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光（2）通過實驗得知：當電流從圖b中電流計的右端正接線柱流入時指針向右偏轉；則當磁體_________（選填“向上”或“向下”）運動時，電流計指針向右偏轉。（3）為進一步探究影響感應電流方向的因素，該小組設計了如圖c的電路，請用實線完成其余部分電路的連接。__________【答案】（1）B（2）向上（3）【解析】（1）[1]將條形磁鐵從圖示位置先迅速向上后迅速向下移動一小段距離，則線圈中產生的感應電流方向相反，兩個二極管相繼分別導通，出現的現象是燈泡A、B交替短暫發(fā)光，故選B；（2）[2]通過實驗得知：當電流從圖b中電流計的右端正接線柱流入時指針向右偏轉；則當電流計指針向右偏轉時，螺線管中產生的感應電流從上往下，根據楞次定律可知，磁體向上運動。（3）[3]連線如圖；14.實驗小組在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中使用的可拆式變壓器如圖甲所示，圖中各接線柱對應的數字表示倍率為“×100”的匝數。（1）除圖甲中的器材和多用電表外，下列器材中還需要的是（）A.干電池 B.磁鐵 C.低壓交流電源 D.直流電壓表（2）小明同學將變壓器按照要求組裝好后，原線圈接“0”“4”接線柱，副線圈接“0”“14”接線柱。原線圈兩端的交流電壓表量程為10V，示數如圖乙所示，其讀數值為______V，此時副線圈實際輸出的電壓為______。（填寫正確選項）A.5.25V B.14V C.15.5V D.19V（3）小李同學將原線圈接在交流電源上，將副線圈接在電壓傳感器（可視為理想電壓表）上，觀察到副線圈電壓U2隨時間變化的圖像如圖丙所示，在t1~t2時間內該同學先斷開開關，其后僅進行的一項操作可能是（）A.擰緊了松動的鐵芯 B.增加了交流電源的頻率C.減少了副線圈的匝數 D.減少了原線圈的匝數【答案】（1）C（2）4.4B（3）AD【解析】（1）本實驗中不需要干電池和條形磁鐵，需要低壓交流電源和交流電壓表。故選C。（2）[1]由于電壓表量程為10V，所以每一小格為0.2V，所以圖示讀數為[2]根據原副線圈兩端電壓與匝數的關系可得由于實際變壓器存在能量損失，副線圈兩端的電壓稍小于15.4V。故選B。（3）由圖可知，U2最大值增大，則U2有效值增大，根據原副線圈兩端電壓與匝數的關系可知，可能原線圈的匝數減少，可能副線圈匝數增大，也可能擰緊了松動的鐵芯，使漏磁減小，副線圈磁通量的變化率增大，從而增大電壓，由于交流電周期不變，則交流電的頻率不變。15.圖甲為音響中的揚聲器，結構圖和沿對稱軸的截面圖如圖乙所示。揚聲器的圓形線圈由粗細均勻的鋼絲繞制而成，半徑r=2.0cm、匝數n=100匝，電阻。某實驗小組將揚聲器充當話筒，讓振膜振動帶動線圈以速度垂直磁場做往復運動，從而產生了交變電流。已知與揚聲器相連的電阻阻值，揚聲器線圈所在處的輻向磁場與線圈垂直，磁場磁感應強度大小為B=0.5T。取，求：（1）線圈受到的安培力的最大值；（2）20s內電阻R2上產生的熱量Q?！敬鸢浮浚?）0.60N（2）1.0J【解析】（1）單匝線圈導線長度感應電動勢最大值，產生最大電流最大安培力，解得（2）感應電流的有效值，則16.如圖，直徑的圓形金屬軌道固定在水平面內，軌道處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大??；阻值的直導體棒ef，繞過圓心的豎直軸以角速度逆時針（從上向下看）勻速轉動，其e端處于軌道圓心處，f端恰與圓形軌道邊緣良好接觸。兩根相互平行的光滑金屬導軌PQ、MN所在的斜面與水平面間夾角，導軌足夠長，間距，頂端P點通過開關S與圓形軌道相連，M點通過導線與e點相連，導軌處于垂直斜面向下的勻強磁場中；在導軌間串接一定值電阻，導軌上鎖定一長的金屬桿ab。閉合開關S，解除鎖定，ab桿仍保持靜止。已知金屬桿ab的質量、阻值，重力加速度，不計其他電阻和一切摩擦，求：（1）閉合開關后導體棒ef兩端的電壓；（2）斷開開關后ab桿運動的最大速率?！敬鸢浮浚?）2V（2）2m/s【解析】（1）ef切割磁感線產生的感應電動勢回路中的總電阻為由閉合電路的歐姆定律得電流導體棒ef兩端的電壓大小，聯立解得（2）閉合開關后，通過金屬桿的電流為設勻強磁場的磁感應強度大小B，對金屬桿，根據平衡條件可得斷開開關后，設ab桿最大速率為v，產生最大感應電流此時金屬桿受力平衡有，聯立解得17.如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第一、四象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，第二象限存在電場強度為E的水平向右勻強電場，第三象限存在垂直坐標平面向外的矩形有界勻強磁場（圖中未畫出）。質量為m的帶正電粒子從x軸上A點（，0）以初速度v0沿y軸正方向射入勻強電場，然后從y軸上的P點（0，2L）射入第一象限，經磁場偏轉后從y軸上的Q點（0，-2L）射入第三象限，經第三象限矩形有界磁場偏轉后垂直打到x軸上的A點。不計粒子重力，求：（1）帶電粒子的電荷量q；（2）第一、四象限磁場磁感應強度大小B；（3）若矩形有界磁場的磁感應強度，求矩形磁場的最小面積?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）根據題意可知，帶電粒子在電場中做類平拋運動，則有聯立解得（2）如圖所示設經