广东省湛江市第二十一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 广东省湛江市第二十一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-07 17:47:41 | ||
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文档简介
2024-2025学年第二学期期中考·高二
物理
考试时间：75分钟，满分：100分
一、单选题（每题4分，共28分）
1．下列说法不正确的是（ ）
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大
D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
2．中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（ ）
A．车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为
B．车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为
C．车头电势高于车尾，电势差大小约为
D．车头电势低于车尾，电势差大小约为
3．图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为，灯泡L的电阻为，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则（ ）
A．时，穿过线圈的磁通量为零
B．线圈转动的角速度为
C．电压表的示数为
D．灯泡L的电功率为
4．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框ab，O为圆心，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体棒的电阻为0.5R。导体框架的电阻不计，使OC以角速度ω逆时针匀速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向由右向左
B．导体棒O端电势低于C端的电势
C．回路中的感应电动势大小为
D．电阻R的两端电压为
5．如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（ ）
A．无论用户端的负载如何增加，始终有
B．输电线上损失的功率
C．若用户端负载增加，那么电压变小
D．输电线上的电流
6．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电
B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D．若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为
7．如图所示，一根导线制成的斜边AB长为2L的等腰直角三角形线框ABC，以速度v匀速穿过宽度为2L的匀强磁场，电流以逆时针方向为正方向，回路中感应电流I和AB两端的电势差UAB随线框位移x变化的关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题（每题6分，共18分）
8．如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻，两端电压越大，电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强（ ）
A．压力越大越大
B．压力越大越小
C．调节的大小可以起到保护电路的作用
D．调节的大小可以改变苹果筛选的标准
9．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比，原线圈与的正弦交变电源相连，副线圈所接负载的电阻，电流表和电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
交流电的频率为50Hz
电压表V的示数为220V
电流表A的示数为0.64A
变压器的输入功率为880W
10．电磁阻拦索是航空母舰的核心战斗力之一。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机通过绝缘阻拦索与金属棒ab一起在磁场中减速滑行至停止已知舰载机质量为M，金属棒ab质量为m，两者以共同速度v0进入磁场。轨道一端MP间所接电阻为R，其他电阻均不计。水平平行金属导轨MN与PQ间距离为L，轨道间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．除安培力外舰载机系统所受其他阻力均不计，则（ ）
A．舰载机将做匀减速直线运动
B．运动过程中，电阻R中的电流方向为M→R→P
C．舰载机和金属棒一起运动的最大加速度为
D．舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热为
三、实验题（共16分）
11．如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，在如下电路中，合上电键后可能出现的情况有：
（1）将A线圈中迅速插入铁芯时，灵敏电流计指针将向 （“左”或“右”）偏转。
（2）A线圈插入B线圈后，开关由闭合到断开时，灵敏电流计指针将向 （“左”或“右”）偏转。
（3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是 。（均填“大于”、“等于”或“小于”）
12．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中
(1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是
A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V
B．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源
C．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D．为了多用表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
(2)多用表刻度盘上交流电压的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的
(3)某实验小组通过实验，记录的数据如下表：
原线圈匝数n1(匝) 100 200 400 400
副线圈匝数n2(匝) 400 400 200 800
原线圈两端的电压U1(V) 1.96 4.90 8.00 4.86
副线圈两端的电压U2(V) 7.80 9.76 3.90 9.64
通过分析实验数据可得出的实验结论是___________________
(4)一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为8.00V和3.90V，据此可知电压比与匝数比并不相等，主要原因是 (至少说出两个原因)
四、解答题(第13题12分，第14题12分，第15题14分，共38分）
13．汽缸长为L=1m（汽缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m．现缓慢拉动活塞，假设拉力能够达到的最大值为F=500N，求：
①如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出？（通过计算说明）
②保持拉力最大值不变，汽缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从汽缸中拉出？
14．某实验小组研究电磁感应，设计电路如图甲所示，一个总阻值，匝数的正方形金属线圈，与阻值的定值电阻连成闭合回路。线圈的边长，其内部空间（包括边界处）充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场。磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。导线电阻不计，求：
（1）0～0.02s过程中，线圈产生的电动势大小；
（2）0～0.02s过程中，整个闭合电路产生的热量；
（3）0～0.02s过程中，通过电阻R的电荷量。
15．如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求：
(1)a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小；
(2)稳定时棒上产生的焦耳热；
(3)稳定时、两棒间的间距？
2024-2025学年第二学期期中考·高二
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C C C C D BD AC BC
11． 右 左 大于 等于
12． D 不均匀 在误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比 有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压
13．①不能将活塞拉出；②102℃．
【详解】①设L有足够长，F达最大值时活塞仍在汽缸内，设此时气柱长L2，气体压强p2
活塞受力平衡 p2=p0-=0.5×105 Pa
根据气态方程（T1=T2），有 p1SL0=p2SL2
解得L2=0.8m
∴L2＜L 所以不能将活塞拉出
②保持F最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时，已知：L3=1m p3=p2
根据理想气体状态方程，有
解得
t3=375-273=102℃
14．（1）6V；（2）0.024J；（3）0.004C
【详解】（1）0～0.02s时，由法拉第电磁感应定律有
（2）由闭合电路欧姆定律有回路电流为
0～0.02s过程中，整个闭合电路产生的热量
（3）0～0.02s过程中，通过电阻R的电荷量
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）a棒下滑过程，设棒刚进入水平磁场的速度为，根据动能定理有
解得
a棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=BLv
此时的感应电流
棒受到的安培力的大小
代入数据解得
（2）系统稳定时棒共速，设共同速度为，根据动量守恒有
根据能量守恒定律有
由于电阻相等，则
解得
（3）设棒在水平轨道上运动至棒共速过程经历时间为，对棒进行分析，根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
上述过程电动势的平均值
根据闭合电路欧姆定律有
结合上述解得
物理
考试时间：75分钟，满分：100分
一、单选题（每题4分，共28分）
1．下列说法不正确的是（ ）
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大
D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
2．中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（ ）
A．车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为
B．车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为
C．车头电势高于车尾，电势差大小约为
D．车头电势低于车尾，电势差大小约为
3．图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为，灯泡L的电阻为，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则（ ）
A．时，穿过线圈的磁通量为零
B．线圈转动的角速度为
C．电压表的示数为
D．灯泡L的电功率为
4．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框ab，O为圆心，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体棒的电阻为0.5R。导体框架的电阻不计，使OC以角速度ω逆时针匀速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向由右向左
B．导体棒O端电势低于C端的电势
C．回路中的感应电动势大小为
D．电阻R的两端电压为
5．如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（ ）
A．无论用户端的负载如何增加，始终有
B．输电线上损失的功率
C．若用户端负载增加，那么电压变小
D．输电线上的电流
6．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电
B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D．若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为
7．如图所示，一根导线制成的斜边AB长为2L的等腰直角三角形线框ABC，以速度v匀速穿过宽度为2L的匀强磁场，电流以逆时针方向为正方向，回路中感应电流I和AB两端的电势差UAB随线框位移x变化的关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题（每题6分，共18分）
8．如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻，两端电压越大，电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强（ ）
A．压力越大越大
B．压力越大越小
C．调节的大小可以起到保护电路的作用
D．调节的大小可以改变苹果筛选的标准
9．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比，原线圈与的正弦交变电源相连，副线圈所接负载的电阻，电流表和电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
交流电的频率为50Hz
电压表V的示数为220V
电流表A的示数为0.64A
变压器的输入功率为880W
10．电磁阻拦索是航空母舰的核心战斗力之一。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机通过绝缘阻拦索与金属棒ab一起在磁场中减速滑行至停止已知舰载机质量为M，金属棒ab质量为m，两者以共同速度v0进入磁场。轨道一端MP间所接电阻为R，其他电阻均不计。水平平行金属导轨MN与PQ间距离为L，轨道间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．除安培力外舰载机系统所受其他阻力均不计，则（ ）
A．舰载机将做匀减速直线运动
B．运动过程中，电阻R中的电流方向为M→R→P
C．舰载机和金属棒一起运动的最大加速度为
D．舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热为
三、实验题（共16分）
11．如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，在如下电路中，合上电键后可能出现的情况有：
（1）将A线圈中迅速插入铁芯时，灵敏电流计指针将向 （“左”或“右”）偏转。
（2）A线圈插入B线圈后，开关由闭合到断开时，灵敏电流计指针将向 （“左”或“右”）偏转。
（3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是 。（均填“大于”、“等于”或“小于”）
12．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中
(1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是
A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V
B．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源
C．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D．为了多用表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
(2)多用表刻度盘上交流电压的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的
(3)某实验小组通过实验，记录的数据如下表：
原线圈匝数n1(匝) 100 200 400 400
副线圈匝数n2(匝) 400 400 200 800
原线圈两端的电压U1(V) 1.96 4.90 8.00 4.86
副线圈两端的电压U2(V) 7.80 9.76 3.90 9.64
通过分析实验数据可得出的实验结论是___________________
(4)一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为8.00V和3.90V，据此可知电压比与匝数比并不相等，主要原因是 (至少说出两个原因)
四、解答题(第13题12分，第14题12分，第15题14分，共38分）
13．汽缸长为L=1m（汽缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m．现缓慢拉动活塞，假设拉力能够达到的最大值为F=500N，求：
①如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出？（通过计算说明）
②保持拉力最大值不变，汽缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从汽缸中拉出？
14．某实验小组研究电磁感应，设计电路如图甲所示，一个总阻值，匝数的正方形金属线圈，与阻值的定值电阻连成闭合回路。线圈的边长，其内部空间（包括边界处）充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场。磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。导线电阻不计，求：
（1）0～0.02s过程中，线圈产生的电动势大小；
（2）0～0.02s过程中，整个闭合电路产生的热量；
（3）0～0.02s过程中，通过电阻R的电荷量。
15．如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求：
(1)a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小；
(2)稳定时棒上产生的焦耳热；
(3)稳定时、两棒间的间距？
2024-2025学年第二学期期中考·高二
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C C C C D BD AC BC
11． 右 左 大于 等于
12． D 不均匀 在误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比 有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压
13．①不能将活塞拉出；②102℃．
【详解】①设L有足够长，F达最大值时活塞仍在汽缸内，设此时气柱长L2，气体压强p2
活塞受力平衡 p2=p0-=0.5×105 Pa
根据气态方程（T1=T2），有 p1SL0=p2SL2
解得L2=0.8m
∴L2＜L 所以不能将活塞拉出
②保持F最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时，已知：L3=1m p3=p2
根据理想气体状态方程，有
解得
t3=375-273=102℃
14．（1）6V；（2）0.024J；（3）0.004C
【详解】（1）0～0.02s时，由法拉第电磁感应定律有
（2）由闭合电路欧姆定律有回路电流为
0～0.02s过程中，整个闭合电路产生的热量
（3）0～0.02s过程中，通过电阻R的电荷量
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）a棒下滑过程，设棒刚进入水平磁场的速度为，根据动能定理有
解得
a棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=BLv
此时的感应电流
棒受到的安培力的大小
代入数据解得
（2）系统稳定时棒共速，设共同速度为，根据动量守恒有
根据能量守恒定律有
由于电阻相等，则
解得
（3）设棒在水平轨道上运动至棒共速过程经历时间为，对棒进行分析，根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
上述过程电动势的平均值
根据闭合电路欧姆定律有
结合上述解得
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