山东省济宁市邹城市2024-2025学年高二下学期期中教学质量检测 物理试题（含答案）

2024～2025学年度第二学期期中教学质量检测
高二物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是
(
甲 乙 丙 丁
)
A．图甲中，磁铁转动，则铝框会同向转动，且与磁铁转得一样快
B．图乙中，炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属
图丙中，两相同圆柱形永磁体同时从铝管上端管口由静止落入，无论铝管是否有裂缝，将同时从下端管口落出
图丁中，一柔软弹簧上端固定，下端刚好跟槽中水银接触，通电后弹簧上下振动
2．如图所示，我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”发电原理可作如下简化：海浪带动浪板上下摆动，驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动，若转子带动线圈沿逆时针方向转动，并向外输出电流。在图示位置时，下列说法正确的是
A．线圈所处位置是中性面
B．穿过线圈的磁通量变化率最大
C．线圈b端电势高于a端电势
D．线圈靠近S极的导线受到的安培力方向向上
3．如图所示，振荡电路的导线电阻及自感线圈的电阻忽略不计，某时刻回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，下列说法正确的是
A．线圈L中电流正在增大
B．线圈L中的磁场能正在增大
C．电容器的电场强度正在减小
D．若只在线圈中插入铁芯，振荡电路的频率将减小
如图甲为探究感应电流产生的磁场与原磁场变化关系的装置。将两个相同的线圈串联，两相同磁感应强度传感器探头分别伸入两线圈中心位置，且测量的磁场正方向设置相同。现用一条形磁铁先靠近、后远离图甲中右侧线圈，图甲中右侧传感器所记录的
B1-t图像如图乙所示，则该过程左侧传感器所记录的B2-t图像可能为
甲 乙
(
A B C D
)
5．如图所示，理想变压器接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光，则交流电源的电压与灯泡的额定电压之比为
A．1:1 B．2:1 C．3:1 D．4:1
6．如图所示，在直径为d的圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一根长为l（l>d）的导体杆水平放置，a端处在圆形磁场边界的最下方，现使杆绕a端以角速度ω逆时针匀速旋转，当杆旋转30°时，ab间电压为
A． B． C． D．
7．如图所示，两平行极板间电压为U，距离为d，下极板带正电，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的微粒从极板间左侧水平向右射入，恰能沿直线运动，重力加速度大小为g，则微粒的射入速度v0大小为
A． B． C． D．
8．如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内充满了垂直纸面向外的匀强磁场，AO与水平方向的夹角为30°。一带正电粒子a从A点沿水平方向以速率v0垂直磁场射入，速度方向刚好改变180°后离开磁场；另一带正电粒子b也以速率v0从C点沿CO方向垂直磁场射入，CO沿水平方向。已知a、b两粒子的比荷之比为2:1，不计粒子的重力和两粒子间的相互作用。下列说法正确的是
A．b射出磁场时速度竖直向下
B．a、b做圆周运动的半径之比为2:1
C．a、b在磁场中运动的时间之比为2:1
D．a、b的射出点和圆心构成的三角形面积为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
9．如图是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮一下，随后逐渐变暗，直至熄灭；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终灯A2与灯A3的亮度相同。下列说法正确的是
A．图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流小于L1中电流
C．图乙中，断开S2瞬间，有可能观察到A3也会闪亮一下
D．图乙中，断开S2瞬间，通过A2的电流方向不变
10．如图所示，匝数N=10匝、面积S= 0.8m2的矩形线框，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=10π rad/s在磁感应强度的匀强磁场中转动，线框电阻不计，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，下列说法正确的是
A．线框转动到图示位置时，线框中感应电动势为80V
B．当灯泡正常发光时，原副线圈匝数比为4:1
C．若将滑动变阻器滑片向上移动，灯泡亮度不变
D．若将自耦变压器触头向下滑动，电流表示数增大
11．如图甲是回旋加速器的工作原理图。粒子源产生的粒子被电场加速，其在磁场中的速率v随时间t的变化规律如图乙所示，已知tn时刻粒子恰好射出回旋加速器，不计粒子在电场中运动的时间，不考虑相对论效应的影响，下列说法正确的是
A．
B．
C．粒子在电场中的加速次数为
D．设第n次加速后，粒子在D形盒内运动半径为，有
12．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直，两磁场的宽度MJ和JG均为L。一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A．当ab边刚越过GH进入磁场时，ab边的感应电流方向由b到a
B．当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框的速度大小为
C．从ab边刚越过JP到线框再做匀速直线运动所需的时间
D．从ab边刚越过JP到ab边刚越过MN过程中，线框产生的热量为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）某同学利用如图所示实验装置进行了电磁感应的相关实验。
(
甲 乙 丙
)
（1）如图甲所示，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针 （填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）。
（2）如图乙所示，对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离，出现的现象是_____。
A．红灯短暂发光、黄灯不发光 B．红灯、黄灯均不发光
C．红灯不发光、黄灯短暂发光 D．两灯交替短暂发光
（3）如图丙所示，Rt为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若周围环境温度急剧上升时，金属环A将向 （填“左”或“右”）运动。
14．（8分）某兴趣小组利用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
（1）下列说法正确的是 。
A．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
B．无论如何改变匝数比，原副线圈上交流电的频率始终相同
C．变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
D．测量电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量
(
甲
)（2）铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是减小因涡流在铁芯中产生的热量，如图甲所示，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于 。
A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
（3）正确组装变压器后，用匝数匝和匝的变压器实际测量数据如表所示，根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是 （填“”或“”）。
（4）实验中，某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图乙所示，在时间内该同学先断开开关，随后进行的操作可能是 。
A．增加原线圈的匝数
B．拧紧松动的铁芯
C．增加副线圈的匝数
(
乙
)D．增加交流电源的频率
15．（8分）如图甲所示，用导线绕制成匝数N=100匝，半径为r1的圆形线圈，面积S1=0.25m2，线圈电阻r=1Ω，线圈两端点ab与R=3Ω的电阻相连接。在线圈内有一半径为r2的圆形区域，面积S2=0.2m2，区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，t=0时磁场垂直纸面向里。求：
（1）两端的电势差；
（2）0~2s内产生的焦耳热。
16.（8分）如图所示，平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第一象限内一圆形区域中存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出）。一带正电粒子从x轴上的P点以速度v0沿与x轴负方向成45°角的方向射入第二象限内的匀强磁场中，恰好从M点垂直于y轴射入第一象限，在第一象限内经磁场偏转后从N点垂直x轴射入第四象限，已知O、P之间的距离为L，O、N之间的距离为2L，不计粒子重力，求：
（1）该粒子的比荷；
（2）第一象限内圆形匀强磁场区域的最小面积S。
17.（14分）如图甲所示，两根间距L=0.5m、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角θ=37°，导轨顶端接入一阻值R=0.5Ω的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下。在导轨上垂直于导轨放置一质量m=0.5kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，运动过程的v-t图像如图乙所示，导轨和金属杆接触良好，sin37°=0.6，重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）若ab杆沿斜面下滑时已经达到最大速度，求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量；
(
甲
乙
)（3）若仅将磁场的方向变为竖直向下，ab杆沿导轨由静止下落，求ab杆可以达到的最大速度。
18．（16分）如图所示，在平面内，有圆心为O、半径为L的圆形区域，圆形区域内无磁场，圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子位于坐标为（0，2L）的P点，粒子的重力忽略不计。
（1）若该粒子沿y轴正方向从P点射出且不进入圆形区域，求粒子速度大小范围；
（2）若该粒子沿x轴正方向从P点射出，经磁场后恰能经过O点，求粒子速度大小；
（3）若该粒子沿x轴正方向从P点射出且不进入圆形区域，求粒子速度大小范围；
（4）若该粒子沿x轴正方向以速率从P点射出，且能够再次回到P点，求该粒子从出发到再次过P点所经历的时间t和路程s。