山东省菏泽市一类校2024-2025学年高二(下)期中联考物理试卷(A)（含答案）
文档属性
| 名称 | 山东省菏泽市一类校2024-2025学年高二(下)期中联考物理试卷(A)（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 708.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 10:25:10 | ||
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文档简介
山东省菏泽市一类校2024-2025学年高二(下)期中联考物理试卷(A)
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.在年央视春晚的舞台上，一群身着红色大花袄的机器人伴随着欢快的音乐，灵活地转动手绢、变换队形，与真人演员共同演绎了一场别开生面的舞蹈节目。为实现精细操作，确保机器人抓取力度适中，其手部配备的传感器元件可能为( )
A. 电阻应变片 B. 光敏电阻 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻
2.如图所示，环为均匀带负电的绝缘圆环，、环为相同金属圆环，、、三环共面放置且、两环同心。现将环绕圆心顺时针加速转动，忽略、两环的影响，则下列说法正确的是( )
A. 环产生逆时针方向的感应电流，面积有减小的趋势
B. 环产生顺时针方向的感应电流，面积有扩大的趋势
C. 环产生顺时针方向的感应电流，面积有减小的趋势
D. 环产生逆时针方向的感应电流，面积有扩大的趋势
3.如图所示电路中，是自感系数很大、电阻可忽略的线圈，、是两个相同的小灯泡，是内阻不计的电源。下列判断正确的是( )
A. 闭合开关，灯泡先变亮后变暗
B. 闭合开关，灯泡先变亮后变暗
C. 断开开关前后，通过灯泡的电流方向相反
D. 断开开关前后，通过灯泡的电流方向相反
4.如图所示，在的等腰三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，腰长为。将相同的带正电粒子从点沿角平分线以大小不同的速度射入磁场，粒子的比荷为，粒子重力不计，下列说法正确的是( )
A. 粒子可以从点射出
B. 从边射出粒子的最大速度为
C. 粒子从边射出的长度为
D. 从边射出粒子在磁场中的运动时间均为
5.如图所示，电荷量相同的两种粒子，从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度可视为。粒子经、沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片上。从粒子打在底片上的位置测出粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为，不计粒子重力及相互间作用，则( )
A. 粒子的质量之比为 B. 粒子的质量之比为
C. 粒子在磁场中的速度之比为 D. 粒子在磁场中的速度之比为
6.如图所示，粗细均匀、质量为的金属圆环用竖直绝缘轻质细杆悬挂于天花板上。圆环处在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环环面向外。、连线为水平直径，、两点连线水平，为圆心，。将软导线接到、两点给圆环通入从到的电流时，细杆恰好对圆环的作用力为。现将软导线接到、两点给圆环通入从到的电流，软导线中的电流大小保持不变，重力加速度大小为，细杆对圆环的作用力为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一正方形导体框。规定导体框中电流由流向为正，边受安培力向右为正，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按乙图变化时，关于边中的电流及所受安培力的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，水平地面上竖直固定着粗糙绝缘杆，将质量为、电荷量为带正电小环套在杆上。小环的直径略大于杆的直径，与绝缘杆的动摩擦因数为。在空间中加一水平向左、磁感应强度大小为的匀强磁场。从地面给小环一个竖直向上初速度，上升的最大高度为，然后下落返回地面。已知重力加速度大小为，小环在整个运动过程中最大加速度为，则( )
A. 小环的初速度大小为 B. 小环上升过程中的平均速度为
C. 小环上升时间为 D. 上升过程与下落过程产生的摩擦热相等
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.某智能停车场道闸系统利用了振荡电路原理。如图甲所示，地感线圈与电容器构成振荡电路，当车辆靠近或远离线圈时，相当于给线圈插入或拔出铁芯，进而控制闸杆机的自动起落。若振荡电路中电流随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻，电容器两极板间的电压为
B. 时刻，线圈的自感电动势为
C. 时间内，电容器极板上的电量逐渐减小
D. 由图乙可判断汽车正驶向闸门
10.如图甲所示，匝数匝、电阻的矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的两端与的电阻连接，电压表为理想电表。从时刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间按如图乙所示的规律变化，下列说法正确的是( )
A. 内电流方向变化的次数为次
B. 两端的电压随时间变化的规律是
C. 在时，电压表示数为
D. 从到，通过的电荷量为
11.如图所示，理想变压器原线圈串联灯泡后接入电压有效值恒定的交变电源，副线圈接灯泡和滑动变阻器，电压表和电流表均为理想电表。若滑片从上端向下端滑动过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，则( )
A. 灯泡逐渐变亮 B. 灯泡逐渐变暗 C. 电压表示数变小 D. 电流表示数变小
12.如图所示，间距为的两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，虚线将导轨分为Ⅰ、Ⅱ两个区域。区域Ⅰ有垂直于平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域Ⅱ有垂直于平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为，电阻为的金属棒静止在区域Ⅰ的导轨上，质量为，电阻为的金属棒静止在区域Ⅱ的导轨上，不计导轨电阻。给金属棒一个向左的初速度，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且导轨足够长，则下列判断正确的是( )
A. 运动过程中金属棒的最大加速度为
B. 当金属棒的速度减为时，金属棒两端的电压为
C. 运动过程中通过金属棒的电荷量大小为
D. 运动过程中金属棒中产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学利用如图甲所示的装置探究影响感应电流方向的因素。
要想使图甲中的电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下四种操作，其中可行的是( )
A.螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中
B.螺线管不动，磁铁插入螺线管
C.螺线管不动，磁铁拔出螺线管
D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
为了弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，该同学设计如图乙所示的实验装置。实验时，图中的多用表应选用 选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”挡。
若图乙中实验测得电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。如图丙所示，将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流计的指针向右偏转，磁铁下端的极性为 选填“极”或“极”。
14.为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，一物理小组采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”匝。
对于实验过程，下列说法正确的有
A.为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过
B.测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C.使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量
D.因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下
匝
匝
该变压器是 “升压”或“降压”变压器
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：电压与匝数成 “正比”或“反比”
如图丙所示，为了减小实验误差，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于 。
A. 平面 平面 平面 平面
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，质量为、长为的直导线用两等长绝缘细线悬挂于等高的、两点，并处于竖直向上的匀强磁场中。导线中通以由到方向的电流，直导线稳定时，悬线与竖直方向的夹角。重力加速度大小为，求：
磁感应强度的大小
若保持磁感应强度的大小不变而改变其方向，导线平稳时悬线与竖直方向夹角的最大正切值。
16.如图所示为某小区的备用发电机提供照明用电的输电过程。已知发电机的输出功率为，输出电压为，输电线的总电阻，小区共有户人家，每户人家平均有盏“，”的灯，全部电灯正常发光。变压器可视为理想变压器，求：
输电线上的输送电流
升压变压器的匝数比和降压变压器的面数比。
17.现代航母使用电磁阻拦系统来帮助舰载机在短距离内安全着舰。某科技小组设计了一种如图甲所示的电磁阻拦系统，两根平行轨道间距，轨道左端点、用导线连接，垂直导轨放置一电阻的金属棒，金属棒上拴接绝缘阻拦索，整个装置处于磁感应强度的竖直向下的匀强磁场中。当舰载机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住阻拦索，与金属棒以共同速度进入磁场，运动一段距离后一起停下。舰载机与金属棒总质量，阻拦索质量不计，其它电阻和一切摩擦不计，忽略导线电流产生的磁场影响，求：
金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小
舰载机完全停止时在阻拦区域滑行的距离
为提高能量利用效率，同时降低系统的热负荷，该小组将间的导线替换为如图乙所示的能量回收装置，该装置能自动调节其输出电压，确保金属棒中有从到的恒定电流，当舰载机速度减为零时该装置回收的能量。
18.如图所示，在三维坐标系中，区域有沿轴正方向的匀强电场，区域存在沿轴负方向的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子从坐标为的点以初速度沿轴正方向射出，经电场偏转后从点进入磁场。已知磁感应强度大小为，不计粒子的重力。求：
匀强电场的电场强度大小
粒子射出磁场时的位置坐标
若在区域加上一沿轴正向的匀强电场，要使粒子能从问同一位置出磁场，则粒子出磁场时的速度大小。
答案
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
欧姆
极
14.【答案】
升压 正比
15.【答案】棒所受安培力
对杆受力分析，如图所示
可知
解得
对棒受力分析，重力为恒力，安培力的大小不变，由力的三角形定则，可以点为圆心，以安培力的大小为半径做圆
拉力与竖直方向夹角最大，即拉力与圆相切
由力的三角形，可知拉力
解得
拉力与竖直方向夹角的正切
解得
16.【答案】电灯正常发光总功率为
解得
输送功率
输电线上的损耗功率
损耗功率与电流的关系
解得
发电机的输出的电流
电流与匝数成反比
解得
降压变压器副线圈中的电流为
解得
电流与匝数成反比
解得
17.【答案】棒的安培力
电流
感应电动势
解得
棒由动量定理得
平均电流
平均电动势
磁通量变化量
解得
棒所受安培力
棒加速度
棒运动的时间为
电路产生的热量为
由能量守恒得
解得
18.【答案】解：粒子在区域做类平抛运动
水平方向
竖直方向
解得
粒子获得的竖直速度为
解得
进入后，粒子做螺旋运动
沿着轴做匀速直线运动
在平面做匀速圆周运动周期
解得
所以
圆周运动半径为
解得
在方向的坐标为
所以坐标为
坐标由圆周运动决定，问中的坐标为，即对应运动时间为
沿轴正向加电场后，粒子沿轴做加速直线运动，所以
即
沿着轴
解得
由动能定理得
解得
第7页，共13页
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.在年央视春晚的舞台上，一群身着红色大花袄的机器人伴随着欢快的音乐，灵活地转动手绢、变换队形，与真人演员共同演绎了一场别开生面的舞蹈节目。为实现精细操作，确保机器人抓取力度适中，其手部配备的传感器元件可能为( )
A. 电阻应变片 B. 光敏电阻 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻
2.如图所示，环为均匀带负电的绝缘圆环，、环为相同金属圆环，、、三环共面放置且、两环同心。现将环绕圆心顺时针加速转动，忽略、两环的影响，则下列说法正确的是( )
A. 环产生逆时针方向的感应电流，面积有减小的趋势
B. 环产生顺时针方向的感应电流，面积有扩大的趋势
C. 环产生顺时针方向的感应电流，面积有减小的趋势
D. 环产生逆时针方向的感应电流，面积有扩大的趋势
3.如图所示电路中，是自感系数很大、电阻可忽略的线圈，、是两个相同的小灯泡，是内阻不计的电源。下列判断正确的是( )
A. 闭合开关，灯泡先变亮后变暗
B. 闭合开关，灯泡先变亮后变暗
C. 断开开关前后，通过灯泡的电流方向相反
D. 断开开关前后，通过灯泡的电流方向相反
4.如图所示，在的等腰三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，腰长为。将相同的带正电粒子从点沿角平分线以大小不同的速度射入磁场，粒子的比荷为，粒子重力不计，下列说法正确的是( )
A. 粒子可以从点射出
B. 从边射出粒子的最大速度为
C. 粒子从边射出的长度为
D. 从边射出粒子在磁场中的运动时间均为
5.如图所示，电荷量相同的两种粒子，从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度可视为。粒子经、沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片上。从粒子打在底片上的位置测出粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为，不计粒子重力及相互间作用，则( )
A. 粒子的质量之比为 B. 粒子的质量之比为
C. 粒子在磁场中的速度之比为 D. 粒子在磁场中的速度之比为
6.如图所示，粗细均匀、质量为的金属圆环用竖直绝缘轻质细杆悬挂于天花板上。圆环处在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环环面向外。、连线为水平直径，、两点连线水平，为圆心，。将软导线接到、两点给圆环通入从到的电流时，细杆恰好对圆环的作用力为。现将软导线接到、两点给圆环通入从到的电流，软导线中的电流大小保持不变，重力加速度大小为，细杆对圆环的作用力为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一正方形导体框。规定导体框中电流由流向为正，边受安培力向右为正，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按乙图变化时，关于边中的电流及所受安培力的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，水平地面上竖直固定着粗糙绝缘杆，将质量为、电荷量为带正电小环套在杆上。小环的直径略大于杆的直径，与绝缘杆的动摩擦因数为。在空间中加一水平向左、磁感应强度大小为的匀强磁场。从地面给小环一个竖直向上初速度，上升的最大高度为，然后下落返回地面。已知重力加速度大小为，小环在整个运动过程中最大加速度为，则( )
A. 小环的初速度大小为 B. 小环上升过程中的平均速度为
C. 小环上升时间为 D. 上升过程与下落过程产生的摩擦热相等
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.某智能停车场道闸系统利用了振荡电路原理。如图甲所示，地感线圈与电容器构成振荡电路，当车辆靠近或远离线圈时，相当于给线圈插入或拔出铁芯，进而控制闸杆机的自动起落。若振荡电路中电流随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻，电容器两极板间的电压为
B. 时刻，线圈的自感电动势为
C. 时间内，电容器极板上的电量逐渐减小
D. 由图乙可判断汽车正驶向闸门
10.如图甲所示，匝数匝、电阻的矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的两端与的电阻连接，电压表为理想电表。从时刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间按如图乙所示的规律变化，下列说法正确的是( )
A. 内电流方向变化的次数为次
B. 两端的电压随时间变化的规律是
C. 在时，电压表示数为
D. 从到，通过的电荷量为
11.如图所示，理想变压器原线圈串联灯泡后接入电压有效值恒定的交变电源，副线圈接灯泡和滑动变阻器，电压表和电流表均为理想电表。若滑片从上端向下端滑动过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，则( )
A. 灯泡逐渐变亮 B. 灯泡逐渐变暗 C. 电压表示数变小 D. 电流表示数变小
12.如图所示，间距为的两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，虚线将导轨分为Ⅰ、Ⅱ两个区域。区域Ⅰ有垂直于平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域Ⅱ有垂直于平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为，电阻为的金属棒静止在区域Ⅰ的导轨上，质量为，电阻为的金属棒静止在区域Ⅱ的导轨上，不计导轨电阻。给金属棒一个向左的初速度，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且导轨足够长，则下列判断正确的是( )
A. 运动过程中金属棒的最大加速度为
B. 当金属棒的速度减为时，金属棒两端的电压为
C. 运动过程中通过金属棒的电荷量大小为
D. 运动过程中金属棒中产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学利用如图甲所示的装置探究影响感应电流方向的因素。
要想使图甲中的电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下四种操作，其中可行的是( )
A.螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中
B.螺线管不动，磁铁插入螺线管
C.螺线管不动，磁铁拔出螺线管
D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
为了弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，该同学设计如图乙所示的实验装置。实验时，图中的多用表应选用 选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”挡。
若图乙中实验测得电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。如图丙所示，将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流计的指针向右偏转，磁铁下端的极性为 选填“极”或“极”。
14.为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，一物理小组采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”匝。
对于实验过程，下列说法正确的有
A.为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过
B.测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C.使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量
D.因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下
匝
匝
该变压器是 “升压”或“降压”变压器
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：电压与匝数成 “正比”或“反比”
如图丙所示，为了减小实验误差，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于 。
A. 平面 平面 平面 平面
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，质量为、长为的直导线用两等长绝缘细线悬挂于等高的、两点，并处于竖直向上的匀强磁场中。导线中通以由到方向的电流，直导线稳定时，悬线与竖直方向的夹角。重力加速度大小为，求：
磁感应强度的大小
若保持磁感应强度的大小不变而改变其方向，导线平稳时悬线与竖直方向夹角的最大正切值。
16.如图所示为某小区的备用发电机提供照明用电的输电过程。已知发电机的输出功率为，输出电压为，输电线的总电阻，小区共有户人家，每户人家平均有盏“，”的灯，全部电灯正常发光。变压器可视为理想变压器，求：
输电线上的输送电流
升压变压器的匝数比和降压变压器的面数比。
17.现代航母使用电磁阻拦系统来帮助舰载机在短距离内安全着舰。某科技小组设计了一种如图甲所示的电磁阻拦系统，两根平行轨道间距，轨道左端点、用导线连接，垂直导轨放置一电阻的金属棒，金属棒上拴接绝缘阻拦索，整个装置处于磁感应强度的竖直向下的匀强磁场中。当舰载机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住阻拦索，与金属棒以共同速度进入磁场，运动一段距离后一起停下。舰载机与金属棒总质量，阻拦索质量不计，其它电阻和一切摩擦不计，忽略导线电流产生的磁场影响，求：
金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小
舰载机完全停止时在阻拦区域滑行的距离
为提高能量利用效率，同时降低系统的热负荷，该小组将间的导线替换为如图乙所示的能量回收装置，该装置能自动调节其输出电压，确保金属棒中有从到的恒定电流，当舰载机速度减为零时该装置回收的能量。
18.如图所示，在三维坐标系中，区域有沿轴正方向的匀强电场，区域存在沿轴负方向的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子从坐标为的点以初速度沿轴正方向射出，经电场偏转后从点进入磁场。已知磁感应强度大小为，不计粒子的重力。求：
匀强电场的电场强度大小
粒子射出磁场时的位置坐标
若在区域加上一沿轴正向的匀强电场，要使粒子能从问同一位置出磁场，则粒子出磁场时的速度大小。
答案
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
欧姆
极
14.【答案】
升压 正比
15.【答案】棒所受安培力
对杆受力分析，如图所示
可知
解得
对棒受力分析，重力为恒力，安培力的大小不变，由力的三角形定则，可以点为圆心，以安培力的大小为半径做圆
拉力与竖直方向夹角最大，即拉力与圆相切
由力的三角形，可知拉力
解得
拉力与竖直方向夹角的正切
解得
16.【答案】电灯正常发光总功率为
解得
输送功率
输电线上的损耗功率
损耗功率与电流的关系
解得
发电机的输出的电流
电流与匝数成反比
解得
降压变压器副线圈中的电流为
解得
电流与匝数成反比
解得
17.【答案】棒的安培力
电流
感应电动势
解得
棒由动量定理得
平均电流
平均电动势
磁通量变化量
解得
棒所受安培力
棒加速度
棒运动的时间为
电路产生的热量为
由能量守恒得
解得
18.【答案】解：粒子在区域做类平抛运动
水平方向
竖直方向
解得
粒子获得的竖直速度为
解得
进入后，粒子做螺旋运动
沿着轴做匀速直线运动
在平面做匀速圆周运动周期
解得
所以
圆周运动半径为
解得
在方向的坐标为
所以坐标为
坐标由圆周运动决定，问中的坐标为，即对应运动时间为
沿轴正向加电场后，粒子沿轴做加速直线运动，所以
即
沿着轴
解得
由动能定理得
解得
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