湖北省部分高中协作体2024-2025学年高二（下）期中联考物理试卷（含解析）

第=page99页，共=sectionpages1313页湖北省部分高中协作体2024-2025学年高二（下）期中联考物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，由题中的信息可知(

)

A.线圈转动过程中受到的安培力逐渐变大

B.若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动

C.线圈(指针)偏角θ与通过线圈的电流I成正比

D.电流表的灵敏度定义为ΔθΔI，更换k2.正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是(

)

A.磁场方向垂直于纸面向里 B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大

C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D.轨迹3对应的粒子是正电子3.如图所示，面积是S的矩形导线框abcd处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其中O1O2是线框abcd的对称轴且正好与磁场边界重合。现使线框以O1O2A.转动过程中没有感应电流生成

B.线框转过30°角时，穿过线框的磁通量为34BS

C.线框转过30°角时，穿过线框的磁通量为32BS4.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的直流电阻不计，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值。在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示灯泡D的电流i随时间变化的图像中，正确的是(

)

A. B.

C. D.5.如图甲所示，为某品牌电热毯的简易电路，电热丝的电阻为R=484Ω，现将其接在=2202sin100πt(V)的正弦交流电源上，电热毯被加热到一定温度后，温控装置P使输入电压变为图乙所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝的电阻保持不变，则保温状态下，理想交流电压表V的读数和电热毯消耗的电功率最接近下列哪一组数据(

)

A.220V、100W B.156V、50W C.110V、25W D.311V、200W6.某同学自己绕制天线线圈，制作了一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该(

)A.增加线圈匝数 B.减小线圈匝数

C.换用其他材料的线圈 D.换一个信号更好的位置7.如图所示，两方向相反，磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC边界分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处由一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计)，所有质子均能通过C点，质子比荷qm=1k，则质子的速度不可能为(

)A.BLk B.BL2k C.2BL3k二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0=11Ω，电容器C的击穿电压为22V，移动滑片P使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是(

)

A.电压表的示数为220V

B.原副线圈的匝数比为10：1

C.电流表示数等于通过电阻R0的电流

D.原线圈AB端输入电压的变化规律为9.摩托车和汽车上装有的磁性转速表的结构原理图如图所示，转轴Ⅰ随待测物沿图示方向旋转，永磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永磁体，当待测物以一定的转速旋转时，指针所指的刻度盘刻度即对应被测物的转速．下列说法正确的是(

)

A.铝盘接通电源后，通有电流的铝盘才会在磁场作用下带动指针转动

B.永磁体转动时，铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力作用而转动

C.刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的中央

D.若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，铝盘就能同永磁体完全同步转动10.(多选)下列关于内能的说法正确的是(

)A.系统的内能是由系统的状态决定的

B.不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能

C.1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能

D.内能少的物体也可能自发地将一部分内能转移给内能多的物体三、实验题：本大题共1小题，共12分。11.小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压(1)由图乙的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1(2)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。(

)(3)随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将__________，当电磁继电器线圈中的电流大小为30 mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800 N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为__________Ω。四、计算题：本大题共4小题，共48分。12.如图甲所示，虚线MN左、右两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为B0；左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S0，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN(1)t=t(2)在0∼3213.如图所示，宽为L=0.5m的光滑导轨与水平面成θ=37∘角，质量为m=0.1kg、长也为L=0.5m的金属杆ab水平放置在导轨上，电源电动势E=3V，内阻r=0.5Ω，金属杆电阻为R1=1Ω，轨道电阻不计。金属杆与导轨垂直且接触良好。空间存在着竖直向上的匀强磁场(图中未画出)，当电阻箱的电阻调为R2=0.9Ω时，金属杆恰好能静止。取重力加速度大小g=10m/(1)磁感应强度B的大小；(2)保持其他条件不变，当电阻箱的电阻调为R2'

14.如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下.一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了30°(1)区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小．(3)微粒从P运动到Q的时间有多长．15.如图所示，一端封闭粗细均匀的U形导热玻璃管竖直放置，封闭端空气柱的长度L=50cm，管两侧水银面的高度差为h=19cm，大气压强恒为76cmHg。(1)若初始环境温度27(2)若保持环境温度27∘

答案和解析1.【答案】C

【解析】A.由于磁场均匀辐向分布，故线圈无论转到什么位置，都能保证其所受安培力大小不变，故A错误；

B.由左手定则可知若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿顺时针方向转动，故B错误；

C.由于线圈停止转动时满足：NBIS=kθ，由该表达式可知，电流与指针转过的角度成正比，故C正确；

D.电流表的灵敏度定义为ΔθΔI，根据题意NBIS=kθ，解得ΔθΔI=NBSk，可知更换k值更大的螺旋弹簧，电流表的灵敏度减小了，故D2.【答案】A

【解析】AD.根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错误；

B.电子在云室中运行，受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，B错误；

C.可认为带电粒子在P点仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知：qvB=mv2r

解得粒子运动的半径为：r=mvqB

根据题图可知在P3.【答案】B

【解析】A.转动过程中，穿过导线框中磁通量变化，则有感应电流，故A错误；BC.线框转过30°角时，穿过线框的磁通量为Φ=BS=B×故B正确，C错误；D.线框转过180°角过程中，穿过线框的磁通量变化量为ΔΦ=Φ'-Φ=-故D错误。故选B。4.【答案】C

【解析】开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，则由闭合电路欧姆定律I=可知电路总电流变大，内阻上电压变大，则电压UAB逐渐减小，故i逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，当开关闭合时，线圈所在支路的电流大于流过灯泡D的电流，故当开关断开瞬间，线圈产生的感应电流也大于原来流过灯泡D故选C。5.【答案】B

【解析】解：由图象可知该交变电流的周期T=2×10-2s，可分两段0～T2和T2～T，根据有效值的定义可得(Um2)2R⋅T26.【答案】B

【解析】接收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据f=12πLC可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，即应该减小线圈的匝数，换用其他材料的线圈和换一个信号更好的位置均无法增加调谐电路的固有频率，选项A、C、7.【答案】C

【解析】质子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示：

所有圆弧所对圆心角均为60°，所以质子运行半径为：

r=Ln(n=1,2,3,…)，

质子在磁场中做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：

qvB=mv2r，

解得：v=qBrm=BLkn(n=1,2,3,…)，

8.【答案】AD

【解析】由图乙知电压的有效值即电压表的示数为220V，A正确；

电容器的耐压值为交流最大值，有效值为

222=112

V，所以原副线圈的匝数比为

220:112

，B错误；

电容器通交流，所以电流表的示数大于通过电阻

R0

的电流，C错误；

由图乙知交流电的周期0.02s所以角速度为100π，输入电压的变化规律为

u=3119.【答案】BC

【解析】AB.当永磁体随转轴转动时，产生转动的磁场，铝盘中会产生感应电流，这时永磁体会对铝盘有力的作用，从而产生一个转动的力矩，由于游丝的反力矩，会使指针稳定指在某一刻度上，故A错误，B正确；C.刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的中央，故C正确；D.若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，永磁体固定在转轴Ⅰ上，铝盘固定在转轴Ⅱ上，由楞次定律知，铝盘不能同永磁体完全同步转动，其转速低于永磁体的转速，故D错误。故选BC。10.【答案】ACD

【解析】A、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，系统的内能是由系统的状态决定的。故A正确；

B、质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大。故B错误；

C、同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量，所以100℃的水的内能小于100℃相同质量的水蒸气的内能。故C正确；

D、内能包含分子动能和分子势能，且与物质的量有关，故内能少的物体若温度高于内能大的物体，则可以向其传递热量，故D正确；11.【答案】(1)减小

(2)

(3)增强

120

【解析】(1)[1]由图乙中的图象可知，压敏电阻R1(2)[2]将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将R1、滑动变阻器R(3)[3]随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将增加。[4]R1与R2由图乙可知：F=800N时，R1=80Ω，由

I=UR

得即滑动变阻器R2的最大阻值至少为120 Ω12.【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，圆环中产生的感应电动势E=ΔBΔtS

上式中S=πr22

由图乙可知ΔBΔt=B0t0

根据欧姆定律有I=ER

根据电阻定律有R=ρ2πrS0

t=12t0时，圆环受到的安培力F=B0I·(2r)+B013.【解析】(1)由安培力公式和平衡条件可得mg由闭合电路欧姆定律得I=解得B=1.2T(2)由牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律有BI'LI'=解得a=1.2m/方向沿斜面向上。14.【解析】(1)微粒在区域I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有：

qE1sin45°=mg

求得：E1=2mgq

微粒在区域II内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，有：mg=qE2

求得：E2=mgq

(2)粒子进入磁场区域时满足：

E