河南省驻马店市环际大联考2024-2025学年高二下学期阶段考试（一）物理试卷（含解析）

(试卷总分：100分考试时间：75分钟)1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本部分共10道选择题，单选4分，多选6分，共46分。在每小题给出的四个选项中。1～7题只有一项符合题目要求；8～10题有多项符合要求，少选漏选得3分，选错不得分。1.以下说法正确的是A.洛伦兹提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在B.奥斯特提出的电磁感应，法拉第发现了电流的磁效应C.灵敏电流计在运输时用导体把两个接线柱连在一起，利用了电磁阻尼D.远距离输电时，为了减小输电电流，就要降低输电电压2.如图所示，空间内存在方向如图所示的水平匀强磁场，其感应强度大小为B,通以恒定电流I的L形导线放置在该磁场中。已知ab边长为4L,与磁场方向垂直，bc边长为3L,与磁场方向平行，则该导线受到的安培力大小为A.5BILB.4BIL3.某品牌电热毯内部电路如图甲所示，将其接在交流电源上，当电源开启一段时间后电热丝被加热u/Vu/V乙A.55VB.110VC.156VD.220V高二物理试题第1页(共6页)4.在图示电路中，L₁和L₂是两个完全相同的灯泡，L为一自感系数足够大的自感线圈，电阻R和线圈L等阻值。下列说法正确的是B.闭合开关瞬间，L₁和L₂同时变亮且L₂比LI更亮C.断开开关后，通过L₁的电流从左向右5.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是A.线圈一直有收缩的趋势B.磁体向下，线圈对桌面的压力大于重力C.弹簧的弹性势能一直减小D.磁体和弹簧系统的机械能先减小后增大6.如图为法拉第圆盘实验的示意图，金属铜圆盘下侧处在匀强磁场中，其磁感应强度大小为方向水平向右，电刷C与铜盘边缘接触良好，0、C两端与电阻R形成闭合回路，其余电阻不计。A.图示圆盘转动方向，C点电势低于0点电势D.若将电刷C向0向上靠近一小段距离，流过电阻R的电流强度不变变化规律。理想变压器的匝数比n₁:n₂:n₃=4:2:1,电阻R阻值未知，甲01乙C.电阻R=4ΩD.发电机的输出功率为22WB粒子出口处B粒子出口处GA.高二物理试题第3页(共6页)10.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，下列说法正确的是升压变压器降压变压器A.升压变压器原、副线圈的电流之比I:I₂=5:1B.输电线的总电阻R=10ΩC.降压变压器原、副线圈的匝数比n₃:n=95:11D.输电线的总电阻R上的电压是180V二、实验题：本题共2小题，共18分。11.(8分)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。某同学设计了既可以测量霍尔电势差，又可以测量均匀等离子体电阻率的实验。实验装置如图(a)所示，霍尔元件长、宽、高间距分别为L、L、L3,霍尔元件内均匀等离子体水平向右匀速通过，其内有垂直纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场；电流表内阻可忽略不计。十/Ab(1)当闭合开关S时，流过电流表的电流方向(选填“向上”或“向下”);然后再调节电阻箱，记录多组电阻箱的阻值R和电流表的读数I.(2)作图像如图(b),则霍尔电势差E=,霍尔元件的电阻r=。(用a、b表(3)由元件的电势差E、电阻r及L、L2、L₃便可以计算出等离子体的电阻率P。12.(每空2分，共10分)某次兴趣小组活动中，某同学想要探究电磁感应现象产生条件(1)为了探究电磁感应，该同学设计了如下图所示的两个电路图，实验中应选图(选填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验。高二物理试题第4页(共6页)乙(2)在下面图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央),则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将偏转，(选填“向左”,“向右”或“不发生”);在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将偏转；(选填“向左”,“向右”或“不发生”)。甲乙丙丁(3)在图丁中，R为光敏电阻(光照增强电阻减小),轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照减弱时，从左填“向左”或“向右”)运动。三、计算题：本题共3小题，共36分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。13.(10分)如图所示，边长为L、绕线N匝、总电阻为r的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B、水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度W绕轴00'匀速转动，外接电阻值为R,求：(1)图示状态时理想电压表的示数；(2)线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量。高二物理试题第5页(共6页)高二物理试题第6页(共6页)14.(10分)如图，仅在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的微粒a从坐标(0,L)处射入磁场，射入方向与y轴正方向夹角为45°,经时间t与静止在坐标(L,L)处的不带电微粒b发生碰撞，碰后瞬间结合为微粒c,碰撞过程电荷量不发生变化。已知a、b质量相同(重力均不计),求：(1)碰后c的轨迹半径大小；15.(16分)如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的夹角θ=37°,其宽度L=1m,导轨下端MP之间连接R₁=1.5Ω的电阻，上端NQ之间连接R₂=3Ω的电阻，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一根质量m=1kg、电阻r=1Ω、长度L=1m的金属杆ab由静止释放，下滑距离x=20m前已达到稳定速度vm=4m/s。已知金属杆运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s²。(1)求磁感应强度B的大小；(2)当金属杆的速度v₁=2m/s时，求金属杆的加速度大小；(3)在金属杆从静止开始下滑距离x=20m的过程中，求电阻R₂上产生的焦耳热Q₂。环际大联考“逐梦计划”2024～2025学年度第二学期阶段考试(一)高二物理参考答案及评分标准一、选择题：本部分共10道选择题，单选4分，多选6分，共46分。在每小题给出的四个选项中。1~7题只有一项符合题目要求；8~10题有多项符合要求，少选漏选得3分，选错不得分。【详解】A.麦克斯韦提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，故A错误：B.法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故B错误；C.灵敏电流计在运输时总要用导体把正负接线柱连起来是为了避免指针因剧烈摆动而损坏，利用的原理是电磁阻尼，故C正确；D.在输送功率不变时，提高输电电压，由可知，输电线的电流减小，可知输电线的电流变小，在输电线电阻不变时，由P=I²r可知，输电线上损失的功率变小，故D错误；故选C。2.【答案】B【详解】因bc段与磁场方向平行，故不受安培力，ab段与磁场方向垂直，所受安培力大小为Fb=BI·4L=4BIL则该导线受到的安培力大小为4BIL。故选B。3.【答案】B【详解】理想交流电压表的示数为有效值，则示数为解得故选B。4.【答案】D【详解】AB.闭合开关瞬间，两灯泡瞬间通电，瞬间变亮，由于线圈的自感，通过线圈的电流为0,即通过灯泡L₁的电流等于通过灯泡L₂的电流与通过电阻R的电流之和，则L比L₂更亮，故AB错误；BC.断开开关后，由于线圈的自感，线圈相当于一个等效电源，线圈与灯泡LI构成新的回路，可知，断开开关后，L₁慢慢熄灭，L₂立即熄灭，电流从右向左，故C错误，D正确。【详解】AB.磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，线圈有缩小趋势，磁体对线圈的作用力为向下的排斥力，线圈对桌面的压力大于重力；磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减少，线圈有扩张趋势，磁体对线圈的作用力为向上的吸引力，线圈对桌面的压力小于重力，故A错误、B正确；C.磁体上下运动，弹簧长度时而增大时而减小，所以弹簧弹性势能时而变大时而变小，故C错误；D.磁体上下运动过程中，线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功，所以磁体和弹簧系统的机械能一直减小，故D错误。故选B。EB=BLV故选C。【详解】A.由乙图可知，t=0.02s联立解得E=22V,U₁=20V,U₂=10V,U₃=5故D错误。故选C.解得【详解】AB.根据电磁感应定律得感应电动势大小为磁场B均匀增大，则为定值，则电动势大小不变，挂件的电阻不变则感应电流i不随时间改变。故A正确，B错误；CD.根据楞次定律可知挂件中电流沿逆时针方向，则受到的安培力竖直向上，受力分析可知细线拉力因为磁场B均匀增大，电流大小不变，则F-t图像为一条斜率为负的一次【详解】A.根据可得升压变压器原、副线圈的电流之比为BD.根据可得输电线的电流为可得输电线的总电阻为输电线的总电阻R上的电压是故BD错误；C.降压变压器原线圈的输入电压为U₃=U₂-I₂R=(2000-5×20)V=1则降压变压器原、副线圈匝数比为故C正确。二、实验题：本题共2小题，共18分。11.(8分)【答案】(1)向下(2分)【详解】(1)由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，偏向上极板，则上极板为正极，E=I(R+r)12.(每空2分，共10分)【答案】(1)甲(2)向左向右(3)顺时针向右【详解】(1)在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感柱流入时，电流表指针向左偏。在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线看，金属环A中电流方向为顺时针；三、计算题：本题共3小题，共36分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演【详解】(1)线圈在匀强磁场中以恒定角速度转动，产生感应电动势的最大值为(2)在△t时间段内，通过电阻R的电荷量为由法拉第电磁感应定律可知感应电动势为由以上各式联立解得【详解】(1)a粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律由几何关系a、b两粒子碰后瞬间结合为微粒c,碰撞前后