广东省东莞市三校2024-2025学年高二（下）期中联考物理试卷（含解析）

广东省东莞市三校2024-2025学年高二（下）期中联考物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.在物理学发展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )
A. 特斯拉在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系
B. 法拉第首先提出了电场的概念，并用电场线形象地描述电场
C. 安培在实验中观察到通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中出现了感应电流
D. 楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
2.下面四幅图中描述的方向，符合所学规律的是( )
A. B.
C. D.
3.圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子，从圆周上的点沿直径方向以相同的速度射入磁场，粒子，的运动轨迹如图所示。已知粒子离开磁场时速度方向偏转了，粒子离开磁场时速度方向偏转了，不计粒子的重力，下列说法正确的是( )
A. 粒子、都带负电
B. 粒子、的比荷之比为
C. 粒子、在磁场中运动的时间之比为
D. 粒子、在磁场中运动轨迹的半径之比为
4.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，、两板间会产生电压，且板电势高
C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度并匀速通过速度选择器
D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大
5.如图甲所示，匝半径的圆形金属线圈总电阻为，在线圈内部半径的圆形区域内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，一阻值的电阻与线圈连成闭合回路。磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，已知磁场方向垂直于线圈平面向里为正，通过电阻的电流方向由到为正，下列说法正确的是( )
A. 时电阻上通过的电流为负
B. 时电阻上通过的电流大小为
C. 时电阻两端的电压为
D. 内穿过线圈磁通量的变化量为
6.如图所示的电路中，灯泡和的规格相同。先闭合开关，调节电阻，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻，使它们都正常发光，然后断开开关下列说法正确的是( )
A. 断开开关后，灯闪亮后熄灭
B. 断开开关的瞬间，灯电流反向
C. 断开开关后，两灯没有马上熄灭，是由于线圈中存储的磁场能转化为电能
D. 重新接通电路，两个灯马上亮起
7.如图所示是光感式烟雾报警器的原理图，烟雾报警器光源发出光线，在没有烟雾时沿直线传播虚线，有烟雾时则光会散射到光敏电阻中，使蜂鸣器达到额定电流发出报警声，已知光敏电阻的阻值随光的强度增强而减小，接收光的强度随烟雾浓度增大而增强，关于烟雾报警器，下列说法正确的是( )
A. 无论浓度多大的烟雾均可使蜂鸣器报警
B. 电源电动势越大，蜂鸣器越难发出报警声
C. 光源发光强度越强，蜂鸣器越难发出报警声
D. 滑动变阻器向端滑动，蜂鸣器更容易发出报警声
8.下面是教材中的四幅插图，下列说法正确的是( )
A. 图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
B. 图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度降低，其内能一定减小
C. 图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则
D. 图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，图线是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图像如图线所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
A. 在图中时刻穿过线圈的磁通量最大
B. 交流电的电压有效值为
C. 线圈先后两次周期之比为：
D. 交流电的瞬时值表达式为
10.如图为理想的自耦变压器，其中为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，若输入电压一定，则( )
A. 不动，向下滑动时，不变
B. 不动，顺时针转动一个小角度时，和的比值增大
C. 不动，顺时针转动一个小角度时，电流表读数在增大
D. 顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变
11.如图甲为振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正则下列说法正确的是( )
A. 在第末到第末的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电
B. 在第末到第末的过程中电容器的下极板带负电
C. 在第末到第末的过程中点的电势比点的电势低
D. 在第末到第末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
12.如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为、间距为，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。现有一根长度稍大于、电阻不计的金属棒从轨道最低位置开始，在拉力作用下以初速度向右沿轨道做匀速圆周运动至处，则该过程中( )
A. 通过的电流方向由外向内 B. 通过的电流方向由内向外
C. 上产生的热量为 D. 流过的电荷量为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
13.某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。
在图中用实线代替导线完成实验电路连接。
连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下、保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈时，灵敏电流计指针将向 填“左”或“右”偏然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向 填“左”或“右”偏稳定后断开开关，灵敏电流计指针将向 填“左”或“右”偏。
写出闭合回路中产生感应电流的条件： 。
亮亮同学经过以上实验探究，对自家“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是( )
A.只有按下按钮时，门铃才会响
B.按住按钮不动，门铃不会响
C.按下按钮过程，通过门铃电流方向
D.按下和松开按钮过程，通过门铃感应电流大小一定相等
14.用油膜法估测油酸分子的大小，利用“油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。
甲同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是 其余正确操作的合理顺序是 。
A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C.向浅水盘中倒入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
D.将描有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积，再根据估算出油酸分子的直径
E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入滴，量筒内的溶液增加。用注射器把滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积约为 。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为 。均保留两位有效数字
丙同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。出现这种情况的原因可能是
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
15.年，襄阳六中校党委为女教职员工身体健康，请专业健身教练定期为女教师开始瑜伽课
程。位于艺术楼的瑜伽室内瑜伽球是很受大家欢迎的健身器材，它可以增强锻炼者的平衡能力和协调性，也被应用于医疗中帮助病人做康复训练。设一个充满气的瑜伽球内部气体可视为理想气体体积为，处在温度为的室内环境下，其内部压强为，随着室内空调的开启温度变为，当瑜伽球温度和室温达到一致时：
若忽略球体体积变化，瑜伽球内部气体压强变为多大
当某人坐上瑜伽球时，稳定后球体体积减小为，此时球内气体压强变为多少
16.如图，足够长水平形光滑导轨固定在地面上，电阻不计，左端连接电阻。质量、宽度、阻值的杆垂直放置在导轨上，匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向上，现给杆一个向右的水平初速度，杆运动的过程中始终和导轨垂直求：
杆刚开始运动时，电阻两端电的大小
杆从开始运动到停下来，电阻上产生的焦耳热。
17.如图所示，直角坐标系的第一象限存在轴负方向的匀强电场，在第二象限内
处固定一个平行轴且足够长的挡板，且在第二象限中存在垂直平面向外的匀强磁场图中未画出。在处有一粒子源，能沿轴负方向以的速度发射质量为、电荷量的粒子，粒子经过电场偏转后通过重力。
求电场强度的大小
求粒子进入磁场的速度大小和方向
要使粒子不打到板上，求磁感应强度的取值范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、奥斯特最先发现了电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A错误；
B、根据物理学史可知，法拉第提出了场的概念，并用电场线形象的描述电场，故B正确；
C、法拉第在实验中观察到通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中出现了感应电流，故C错误；
D、楞次在分析了许多实验事实后提出，当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】根据安培定则和左手定则进行判断
3.【答案】
【解析】A、根据左手定则，粒子、都带正电，A错误
D、粒子的运动半径，粒子的半径，半径之比，D错误
B、根据洛伦兹力提供向心力有，可得，则粒子、的比荷之比为，B正确
C、粒子在磁场中运动的时间为，粒子在磁场中运动的时间为，则粒子、的运动时间之比，C错误。
4.【答案】
【解析】A.甲图中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
可知
粒子获得的最大动能为
所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加形盒的半径和增大磁感应强度，增加电压不能增大最大初动能，故A错误
B.乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，极板是发电机的负极，低于板电势，故 B错误
C.丙图中，假如带正电的粒子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向下，根据左手定则，洛伦兹力方向也向下，所以不可能沿直线通过复合场，故 C错误
D.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由
可得
粒子打在底片上的位置越靠近狭缝，则越小，说明比荷越大，故 D正确。
5.【答案】
【解析】A.时，根据图乙可知向里增大，由楞次定律可得，线圈中，感应电流沿逆时针方向，通过电阻的电流方向由到为正，A错误；
B.由图象分析可知，至时间内：，，根据法拉第电磁感应定律，解得：，时电阻上通过的电流大小为，B错误；
C.时电阻两端的电压为，C正确；
D.内穿过线圈磁通量的变化量为，D错误；
故选C．
6.【答案】
【解析】断开开关后，由于线圈产生自感电动势，流过和的电流在原来的基础上减小，电流方向与流过原电流方向相同，故 A灯不会闪亮，而是逐渐熄灭，故 AB错误
C.断开开关时，、与、构成闭合回路，相当于电源，在断开开关至所有灯泡熄灭的过程中，电路中的电能来自于线圈储存的磁场能，故 C正确
D.重新接通电路，立刻亮起，由于线圈产生自感电动势，灯逐渐亮起，故 D错误。
7.【答案】
【解析】A、由题意，烟雾浓度达一定程度时才会时光敏电阻阻值降低到合适阻值引发报警，A错误；
B、电源电动势越大，越容易发出报警，B错误；
C、光源发光强度越强，光敏电阻阻值越小，蜂鸣器越容易发出报警声， C错误；
D、滑动变阻器向端滑动，阻值减小，蜂鸣器更容易发出报警声，D正确。
8.【答案】
【解析】A.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹， A错误
B.理想气体的内能只和温度有关，温度降低时，内能一定减小， B正确
C.做一条竖直的等容线，与两条等温线的交点分别表示为、、、，
根据，
解得，C错误
D.水有表面张力，水对水黾的支持力等于重力，所以水黾能停在水面上，错误。
9.【答案】
【解析】有交流发电机的特点可知，线圈转动过程中，只有通过线圈的磁通量最大时，即线圈与磁场方向垂直，此时磁通量的变化率为，因此线圈产生的感应电动势为，产生的电压为，故A正确；
B.由图可知，交流电的电压最大值为，故B错误；
C.由图可知，之前的周期为，之后的周期为，故先后两次周期之比为：：，故C错误；
D.交流电电压瞬时值的表达式通式为，根据题中信息可知，，，，联立各式，代入已知数据可知，故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】A.根据电压匝数比有
不动，则匝数比一定，可知不变，故A正确
不动，顺时针转动一个小角度时，副线圈接入的线圈匝数变小，根据
可知和的比值增大，即变小，
则通过副线圈的电流减小
由，可知变小，电流表读数在变小
故B正确，C错误
D.顺时针转动一个小角度时，变小，则变小时，有
无法确定电流的变化，既电流可以不变，所以小灯泡的亮度可以不变，故 D正确。
11.【答案】
【解析】由图乙可知，在第末到第末的过程中，电路中电流正在增大，则线圈的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，电容器正在向外电路放电，故A正确；
B.在第末到第末的过程中，电路中电流正在减小，且电流方向为顺时针方向，电容器正在充电，则电容器的下极板带正电，故B错误；
第末到第末的过程中，电路中电流正在增大，且电流方向为逆时针方向，点的电势比点的电势低，线圈的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，故CD正确。
故选：。
12.【答案】
【解析】、棒运动至处的过程中，闭合回路中的磁通量减小，再由楞次定律及安培定则可知，回路中电流方向为逆时针方向从上向下看，则通过的电流为由外向内，故A正确，B错误。
C、金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为，有效值为，
另外，所以上产生的热量，C正确。
D、通过的电荷量为，D错误。
故选AC。
13.【答案】
右左左
磁通量发生变化

【解析】实验电路连接如图所示。
连接好电路后，闭合开关，线圈内的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏了一下，则将铁芯迅速插入线圈时，线圈内的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。
将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，回路中电流减小，线圈产生的磁场减小，线圈内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。
稳定后断开开关，线圈内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。
闭合回路中产生感应电流的条件是磁通量发生变化。
按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故 A错误
B.按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故 B正确
C.按下按钮过程，螺线管中向左的磁通量增大，根据楞次定理，可知按下按钮过程，通过门铃电流方向，故C正确
E.按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，通过门铃感应电流大小不一定相等，故 D错误。
14.【答案】
或或或


【解析】为了使得油膜形成单分子油膜层，实验时，需要将油进行稀释，不能直接将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜， A错误，符合题意
实验时，先向浅水盘中倒入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，随后将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上，最后将描有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积，再根据估算出油酸分子的直径，即正确操作的合理顺序是。
利用数格子的方法，油酸膜的面积约为
滴这样的溶液中的纯油酸体积为
则估算出油酸分子的直径约为
由于，若将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，体积偏大，则所测的分子直径明显偏大，故A正确
B.若油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则所测的分子直径明显偏小，故B错误
C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，即算出的油膜层面积偏小，根据，可知所测的分子直径明显偏大，故C正确
D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则算出的油膜层面积偏大，所测的分子直径明显偏小，故D错误。
故选AC。
15.【解析】由于体积一定，对球内理想气体有
其中，，
可得
由于温度一定，对球内理想气体有
其中，，
可得

16.【解析】杆向右运动切割磁感线，此时杆产生的电动势为
回路感应电流为
此时两端的电压为
整个过程，根据能量守恒
再根据
解得
17.【解析】设粒子在电场中做类平抛运动的时间为，加速度大小为，则沿轴负方向有
沿轴负方向有
联立解得电场强度的大小
设粒子到达轴时速度方向与轴负方向的夹角为，则有
可得
故粒子进入磁场的速度大小为，方向与轴负方向的夹角为。
粒子恰好打到挡板上，如图所示
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
粒子不打到挡板上，根据几何关系有
联立解得
第7页，共15页