云南省昆明市2024-2025学年高二年级下册期中四校联合考试物理试卷（解析版）

2024〜2025学年下学期期中四校联合考试

高二年级物理试卷

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第卜7题只有一项

符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题后要求，每小题6分，全部选对的得

6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

1.下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（）

A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动

B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上卜运动

C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动

D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动

【答案】A

【解析】A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动，穿过导线框的磁通量发生变化，导

线框能产生感应电流，故A正确；

B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过导线框的磁通

量保持不变，导线框不能产生感应电流，故B错误；

C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过导线框的磁通

量保持不变，导线框不能前生感应电流，故c错误；

D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动，穿过导线框的磁

通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故D错误。

2.质量为加的小钢球距地面一定高度，由静止下落到松软的泥地上，在泥地中运动一段时

间，停止。已知落地前瞬间钢球的速度大小为y，重力加速度大小为则在，时间内，小

钢球受到泥地对它的平均作用力的大小为（）

2mvmv

A.B.

mvmv

C.——+"2gD.-------mg

【答案】C

【解析】根据动量定理有人一〃?/=0-（-〃“）

mv

解得/二—丁+〃取

故选C。

3.某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤

上,手握条形磁铁静止在线圈的正上方，此时电子秤的示数为"%<,则当磁铁远离线圈时（）

A.线圈中产生的电流沿顺时针方向（俯视）

B.线圈有扩张的趋势

C.电子秤的示数等于〃“

D.电子秤的示数大于J%

【答案】B

【解析】A.将磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量向上减少，根据楞次定律和安培定则

可判断，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视），故A错误；

B.穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈有扩张的趋势，

故B正确；

CD.磁铁远离线圈，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈与磁铁相互吸引，导致电

子秤的示数小于，诙，故CD错误。

故选Bo

4.如图所示，一个发电系统的输出电压恒为250V,输电线上的输送功率£=lxIO,w。

通过理想变压器向远处输电，所用输电线的总电阻r=8。，升压变压器T1原、副线|卷匝

数比为1:20,下列说法正确的是()

12

A.升压变压器副线圈两端的电压^2为4xl(Tv

B.输电线损失的电压为160V

C.降压变压器的输入电压以为5xl()3V

D.用户得到的功率为3.2xl()3w

【答案】B

【解析】A.根据理想变压器原副线圈电压与匝数关系

力〃2

可知升压变压器副线圈输出电压为S=5000V,故A错误;

B.升压变压器副线圈电流为，2=5=20A

输电线损失的电压为AU=Ar=160V,故B正确；

C.降压变压器的输入电压。3=5-△U=4840V,故C错误；

D.输电线损失的功率为AP=/)=3.2xl(Tw

用户得到的功率为0户=鸟-AP=9.68xl()4w,故D错误。

故选Bo

5.如图所示，水平面上固定一倾角为。的光滑斜面，斜面质量为M,斜面上放置一根长/

质量为机的直导线，空间中有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为8,当给宜导线通以垂

直纸面向外，大小为/的电流时，通电直导线恰好保持静止，下列说法正确的是(重力加

速度为g)()

B.粒子入射速率为圾些

tn

C.粒子在磁场中运动的时间为咨

6qB

D.粒子离开磁场的位置到。点的距离为(2百-3)£

【答案】D

【解析】A.根据题意可知粒子垂直大轴离开磁场，根据左手定则可知粒子带正电，故A

错误;

轴离开磁场，运动轨迹如图所示

V兔

粒子运动的半径为=2瓦

cos60°

洛伦兹力提供向心力qvB=tn—

r

解得粒子入射速率V=273qBL

tn

e27rm

粒子运动的周期r

qB

粒子运动的圆心角为30。，故运动时间，=非/=上7二当

360°126qB

故BC错误；

D.粒子离开磁场的位置到。点的距离［二一rsin600=(2G—3)L

故D正确。

故选D。

7.如图所示，木块置于光滑的水平面上，质量为〃?的子弹以初速度%水平向右射向木块,

穿出木块时子弹的速度为:%,木块的速度为:%。设木块的长度为L，子弹穿过木块的

JJ

过程中木块对子弹的阻力始终保持不变，下列说法正确的是（）

五

A.木块的质量为2〃?

系统损失的动能为费加说

B.子弹穿过木块的过程中,

C.子弹穿过木块的过程中，木块对子弹的阻力大小为皿

25£

3L

D.子弹在木块中运动的时间为「

5%

【答案】C

21

【解析】A.子弹穿过物块，满足动量守恒，则有加%=〃2•—%+M•三%

55

解得木块的质量为M=3加，故A错误：

B.子弹穿过木块的过程中，根据能量守恒可得系统损失的动能为

A=12i(2)I1

△线=;加用一彳叫£%-v=,故B错误;

/Z\J/乙\D0

C.系统损失的动能转化成了摩擦生热，即

9

Q=fL=\E=—^

k4J

解得了=也占,故C正确;

25L

D.对于木块，由动量定理可得力=M」%—0

5L

解得，=丁，故D错误。

3%

故选C。

8.如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，用力向下缓慢按压头部，释

放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头

部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()

A.简谐运动的振幅为0.06m

B.简谐运动的周期为0.8s

C.，=().3s时头部向正方向运动

D.，=o.3s和，=0.5s时，头部的加速度相同

【答案】BC

【解析】A.通过题图乙可知，简谐运动的振幅为A=3cm=O.O3m,故A错误；

B.通过图像，可知简谐运动的周期为r=0.8s,故B正确；

C.由图像知，=0.3s时头部向正方向运动，故C正确；

D.由图像知/=Q3s和，=0.5s时，头部的加速度大小相等，但方向相反，故D错误。

故选BCO

9.如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴00,匀速转动，从某

时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间/的变化图像如图乙所示，若外接电阻R=20Q,

A.0.03s末穿过线圈的磁通吊最大

B.该交流电电流方向每秒改变50次

C.电阻灭在1分钟内产生的热量为1.92x104j

1

D.从1=0时刻转过60。的过程中，通过线圈某截面的电荷量为C

25〃

【答案】BD

【解析】A.由图乙知，0.03s末线圈产生的感应电动势最大，则0.03s末线圈平面与磁场

平行，线圈的磁通量为0,故A错误；

B.交流电周期为0.04s,电流每个周期方向改变两次，所以该交流电电流方向每秒改变50

次，故B正确；

C.由图乙知，线圈产生感应电动势的最大值%=与=100V

p1nn

则线圈的最大电流/m=f=HFA=4A

电阻R在I分钟内产生的热量为Q=(4)2R/=9600J

J2

故C错误；

△08Ssin30。

D.从1=0时刻转过60。的过程中，通过线圈某截面的电荷量为〃二

R+rR+r

结合c选项中的感应电动势的最大值表达式可知乡=

25万

故D正确。

故选BDU

10.如图所示，固定在同一绝缘水平面上的两根平行光滑金属导轨，两导轨间的距离为

1.5m,左端接有两个定值电阻Ri=9Q,型=4.5。。一质量为1kg的金属棒"跨接在导轨

上，其阻值尸3C。空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为2T。必棒在水平外力

产的作用下沿着导轨运动口勺速度一时间图像如图乙所示。导轨的电阻忽略不计，且运动过

A.。〜3s内通过Ri的电荷量为0.5C

B.0~3s内外力F的冲量大小为4.5N-S

c.3~6s内ah棒克服安培力做的功为18J

D.3-6s内&上产生的焦耳热为I2J

【答案】AC

【解析】A.并联部分电阻，0—3S内通过油棒的电荷量

R+r（R+，）△/R+rR+r

又无=L3x2m=3m

2

解得通过时棒电荷量为

c/=\.5C

根据并联分流的特点可知，通过R1的电荷量为0.5C,故A正确;

B.0-3s内，根据动量定理

I-BILt=mv-0

又q=h

解得外力尸的冲量大小为

/=6.5Ns

故B错误;

CD.3s—6s内"棒电流为

巴j

通过凡的电流

故R?两端电压为

U=I2R2=3V

R,产生的焦耳热为

2

2

2=/;/?2Z=(-)X4.5X3J=6J

通过Ri的电流

/,=—^―/=-A

/?,+/?,3

为产生的焦耳热为

0=/：R/=g)2x9x3J=3J

ab棒产生的焦耳热

ff22

g=/rZ=lx3x3J=9J

故C正确，D错误。

二、实验题：本题共2小题，共16分。

11.在用单摆测量重力加速度的实验中，实验装置如图1所示。

图1图2

(1)用直尺测最摆线的长度为/,用游标卡尺测最摆球的直径如图2所示，则摆球的直径

d=cm。

(2)在实验过程中，当小球向左经过平衡位置时启动秒表，与此同时从1开始计数，每当

摆球向左经过平衡位置就记一次数，1,2,3…，当数到〃时按下秒表，秒表显示的为人

则单摆的周期7=。

(3)当地重力加速度的测量值g=(用/、d、入〃表示)。

【答案】⑴1.64⑵—⑶4K('+2«一。

〃一1~p

【解析】(1)摆球的直径d=16mm+4x0.Im=16.4mm=1.64cm

(2)每当搜球向左经过平衡位置就记一次数，从1数到〃，单挖经历〃-1个周期，经历

的时间为，，则单摆的周期7=——

n-\

(3)单摆的摆长为L=/+4

2

根据单摆周期公式丁=2r月

4兀2f/+^|(n-l)

联立解得当地重力加速度的测量值

g

12.利用图I所示的仪器研究动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的

动量关系。

图1图2

(1)图2中的。点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先让入射球町多次从

斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置尸，测量平抛射程。。，然后把被碰

小球"％静置于轨道的水平部分右端，再将入射小球㈣从斜轨上S位置由静止释放，与小

球，〃2相撞，并多次重复。实验中必须测量的物理量有o

A.用天平测量两个小球的质量叫、加2

B.测量小球町开始释放高度万

C.测量抛出点距地面的高度〃

D.测量平抛射程、ON

(2)下列说法中符合本实验要求的是______。

A.安装轨道时，轨道末端必须水平

B.轨道必须光滑

C.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放

D.实验过程中，白纸可以移动

(3)某次实验中得出的落点情况如图2所示，实验中分别找到町碰前和町、，公相碰后

平均落地点的位置，测量平抛水平射程而、而、西。

①则验证动最守恒的表达式可表示为(用以上测最的量表示)。

②若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的是

A.町•OP4-肛-OM~=tny-ON

----2-----2----2

B.-OP=m}OM~+f?iy-ON~

C.ON-OM=OP

^ON+OM=2OP

"一u；

(4)碰撞的恢亚系数的定义为e=――L,其中“和匕分别是犯、机2碰撞前的速度，

%一%

v,\因分别是犯、加2碰撞后的速度。经测定，小球落地点的平均位置到。点的距离如

图2所示。利用相关数据可以计算出，本次碰撞的恢好系数e=o

【答案】(1)AD(2)AC(3)町•丽=町•丽+牡♦而C(4)

而_两

-OP-

1-------

【解析】(1)小球飞出轨道末端做平抛运动，则有力=万4，OP=vQt,OM=卬,

ON=v2t

根据动量守恒定律有网％=小匕+/巧彩

解得町砺=町.而+?ON

可知，实验中必须测量的物理量有用天平测量两个小球的质量如、与测量平抛射程

OM、ONo

故选ADo

(2)A.为了确保小球飞出做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故A正确；

B.由于入射小球每次均从轨道同一位置静止释放，入射小球克服阻力做功相同，入射小

球飞出轨道的速度大小相同，即实验中轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误；

C.为了确保入射小球每次飞出轨道末端速度大小相同，在同一组实验的不同碰撞中，每

次入射球必须从同一高度由静止糅放，故c正确；

D.由于小球落地点利用发写纸复:制白纸上，可知，实验过程中，白纸不能够移动，故

D错误。

故选ACo

(3)[1]结合上述可知，验证动量守恒的表达式可表示为.丽一5而+，玛•丽

⑵若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，则有町•加二町•丽+”・丽，

—m,OP=—m,OM+—nt,•ON

222-

解得丽-加=而

(4)由于“和晚分别是孙、加2碰撞前的速度，匕、网分别是叫、〃4碰撞后的速度，

岭一匕

结合上述有e二

%-0

ON-OM

结合上述解得6=

OP

三、解答题：本题共3小题，共38分。

13.如图甲所示，单匝正方形线框的电阻R=0.5Q,边长L=10cm,匀强磁场垂直

于线框平面，磁感应强度。随时间，的变化规律如图乙所示。求：

XXXX

甲

(1)0~4s内线框中产生的感应电流的大小/；

(2)2s时边所受安培力的大小尸;

(3)4s内线框中产生的焦耳热。

【答案】（1）7=6xlO-123A（2）F=3.6X10-4N（3）0=7.2x10〉

【解析】(I)由法拉第电磁感应定律

』丝"殁S

ArAr

解得电动势

E=3xlO_3V

E

由欧姆定律/=一，解得感应电流

R

/=6x10-3A

（2）由图乙得2s时B=0.6T,由安培力尸=3比，代入数值得

F=3.6xl0^N

（3）根据焦耳定律。=「火人可得。~4s内线框中产生的焦耳热为

。=7.2><10力

14.如图，在平面直角坐标系xQv的第一、四象限内存在磁感应强度大小为8、方向垂直

于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为《

（夕>0）,质量为，〃的粒子从x轴上的4点（一3乙0）沿），轴正方向以初速度%进入第二象

限，经电场偏转后从y轴上的M点（0,2后。进入第一象限，然后从x轴上的N点

（6L,0）进入第四象限，不计粒子里力。求：

），.

B

N.x

（1）匀强电场的场强大小后

（2）匀强磁场的磁感应强度大小8。

【答案】⑴氏（2）

2qL

【解析】（I）粒子从A到M的过程，x方向匀加速3L=-at2,qE=ma

2

y方向匀速=

联立解得E嚼

粒子在电场中运动时，由动能定理得qE3L=-mv2--

22

求得粒子进入磁场时速度u=2%

方向与），轴正方向成cos8=%=7,夕=60。

v2

设粒子在磁场中做匀速圆周的半径为「,根据几何关系有，＜0560。+〃=6L

得厂=4L

2

在磁场中洛伦兹力提供向心力Bqv=丝-

解得8=篝

2qL

15.有一款趣味游戏装置，由水平直轨道43c和半径为R的竖直光滑半圆形轨道CQE组

成，直轨道A8段光滑，，。段粗糙，。点为半圆形轨道的圆心。在。点左侧同一水平线上

相距2R处固定一个小网兜P