2024-2025学年度下期高中高二期中考试物理试题

2024～2025学年度下期高中2023级期中考试考试时间75分钟，满分100分2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，1.关于交变电流，下列说法正确的是B.我国民用交变电流的频率为50Hz,电流方向每秒改变50次C.我国民用交变电流为正弦式交变电流，其电压有效值为220V,峰值约为311VD.闭合矩形线圈在磁场中转动时，产生的交变电流一定是正弦式的2.我国科学家周振教授带领团队攻克质谱技术高地，打破质谱仪生产长期依赖进口的局面。如图为质谱仪的工作原理示意图，带电粒子从O点被加速电场加速后，沿直线通过速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B,电场强度大小为E。粒子通过速度选择器后经过狭缝P进入匀强磁场B₀,之后向左偏转打在胶片A₁A₂上，不计粒A.粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外D.粒子打在胶片A₁A₂上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小3.据《长江日报》报道，中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功，其简化模型如图，强磁铁在竖直空心铜管内由静止开始下落。A.磁铁下落的加速度大小恒为gA.闭合开关S的瞬间，L₁、L₂、L₃同时变亮B.闭合开关S的瞬间，L₂、L₃C.断开开关S的瞬间，L₃立即熄灭，L₂闪亮一下后逐渐熄灭D.断开开关S的瞬间，L₂立即熄灭，L₃闪亮一下后逐渐熄灭5.如图，发电机的输出功率为P=100kW,输出电压恒为U=250V,经理想变压器升压后向用户输电，在用户端再利用理想变压器将电压降为U₄=220V。已知输电线总电阻为R=8Ω,输电线上损失的功率为A.用户端得到的功率为95kWB.输电线上的电流为625AC.升压变压器原、副线圈的匝数比为1:20D.当用户端增加用电器时，输电线上损失的功率会减小d间接一电阻为R=1.0Ω的定值电阻。线一个周期(0.04s)内磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图乙所示。下B/TB/T乙A.线圈中产生的感应电动势的有效值为4VB.在t=0.005s时刻，线圈中产生的感应电动势为0C.在0～0.04s内，电阻R上产生的焦耳热为0.08JD.在0～0.01s内，通过电阻R的电荷量为0.02C7.如图，在倾角为θ的绝缘斜面上固定间距为L的两平行金属导轨，导轨上端接入电动势为E、内阻不计的电源和滑动变阻器R。一质量为m的金属棒ab垂直置于导轨大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g,不计导轨与金属棒ab的电阻。当滑动变阻器R的滑片从下向上滑动时，A.金属棒ab所受安培力的方向沿斜面向上B.若金属棒ab始终保持静止，则金属棒ab所受摩擦力一定先减小后增大C.若金属棒ab始终保持静止，则金属棒ab所受摩擦力的方向始终沿斜面向下二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.下列说法正确的是A.生活中的全自动感应水龙头通过红外线传感器把人手上发出的红外线转变成控制水龙头打开和关闭的电学量B.电场可由电荷或变化的磁场产生C.波长越长的电磁波，其频率越小，穿透能力越强D.在LC振荡电路中，当电容器放电完毕时，电路中的电流为零9.如图，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v₀匀速穿过宽度为d(d>L)的匀强磁场区域(ab、cd边和磁场竖直边界平行),磁场的磁感应强度大小为B,线框总阻值为R,线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则穿过线框的磁通量Φ、线框中的感应电流I、线框所受安培力F、线框上d、c两点间的电势差Ua.随时间变化的图像可能正确的是EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(6),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(6),0)td0t10.如图，在直角三角形CDE区域内有磁感应强度大小为B、垂直于纸面向外的匀强磁场，P为直角边CD的中点，∠C=37°,CD=3L。一束相同的带负电粒子以不同速率从P点垂直于CD边射入磁场，粒子的比荷为k,sin37°=0.6,cos37°=0.8,计粒子间的相互作用和重力。下列说法正确的是A.速率不同的粒子在磁场中运动的时间一定不同B.从CD边飞出的粒子的最大速率为C.粒子从DE边飞出的区域长度为D.从CE边飞出的粒子在磁场中运动的最长时间为不c高中2023级物理试题第4页(共6页)三、实验探究题：本题共2小题，共14分。11.(6分)某小组同学利用实验对“电磁感应现象”进行探究。(1)如图甲，电池组、滑动变阻器、线圈A、带铁芯的线圈B、电流计及开关已部分连接。为了完成“探究感应电流产生的条件”的实验，请用笔画线代替导线将电路补充完整。甲G乙丙丁戊(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流计，实验时同学们先将电流计G连接成如图乙所示电路，发现闭合开关S,电流从电流计G的“+”接线柱流入时，指针从中央向左偏。现将它与一线圈串联进行图丙、丁的实验，那么图丙中的条形磁铁是向(填“上”或“下”)运动的，图丁中的条形磁铁下端为(填“N”或“S”)极。(3)有同学设计了如图戊所示的实验装置，其中R为光敏电阻(其阻值随光照强度的增强而减小),闭合线圈A用绝缘轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(线圈A平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照强度增强时，观察到线圈A将会 (填“向左”或“向右”)运动，同时线圈A有(填“收缩”或“扩张”)的趋多用电表是由电流计G改装而成的电学仪器。一改装的多用电表的表盘刻度如图甲所示，其内部电路(部分)如图乙所示，虚线框内是改装电流表的电路图。已知R₂=1Ω,当使用虚线框内P、M两个端点时，对应电流表的量程为20mA,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。甲乙A.电池(电动势E=3.0V,内阻r=1Ω);B.电流计G(满偏电流Ig=2mA,内阻RC.定值电阻R₀(阻值为2Ω);D.调零电阻R₁(最大阻值为150Ω);F.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。(1)表笔A是(填“红”或“黑”)表笔。(2)定值电阻R₃=Ω。(3)当开关S拨向b时，欧姆表的倍率是(填“×1”或“×10”)。(4)将开关S拨向a,把A、B表笔短接进行电阻调零时，调入电路的调零电阻R₁的四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的13.(10分)如图，交流发电机中匀强磁场的磁感应强度大小为B=√2T,线圈ABCD的匝数为n=100匝，面积为S=0.0442m²,总电阻为r=5Ω,绕垂直于磁场的轴O0′匀速转动的角速度为w=50rad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈接有理想电流表A和电压表V,并通过滑环与线圈ABCD相连，副线圈与电动晾衣杆的电动机相连，已知电动机的线圈电阻为R₀=4Ω。在一次晾衣中，当开关S接通后，电动机带动晾衣杆匀速上升时，电流表A的示数为0.2A。求：(1)电压表V的示数；(2)晾衣杆电动机的输出功率。高中2023级物理试题第5页(共6页)14.(14分)在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造的重要工序。图甲是我国自主研发的离子注入机，图乙是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为U(大小未知)的加速电场加速后，沿图中半径为R₀=3d的圆弧虚线通过磁分析器，然后从M点垂直CD进入只加有匀强电场或磁场的矩形CDQS区域偏转。已知磁分析器的截面是四分之一为一固定的芯片，已知DQ=4d,(2)若在CDQS区域只加有平行于CD方向的匀强电场，且离子恰好从S点射出，求CDQS区域所加电场的电场强度E;(3)若在CDQS区域只加有垂直于纸面向里的匀强磁场，且离子恰好不从QS边界射出，求CDQS区域所加磁场的磁感应强度B的大小及离子在CDQS区域内运动的时间。15.(16分)如图，面积为S=0.25m²、电阻为R₀=1Ω、匝数为n=10匝的圆形线圈ACD内有垂直于圆面向下、大小随时间均匀减小的匀强磁场B₁。圆形线圈的两个端点C、D通过导线与间距为L=1m、水平放置的足够长的粗糙金属轨道MP、NQ相连，足够长的光滑绝缘轨道PM’、QN′与金属轨道平滑连接。金属轨道MP、NQ处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B₂=1T的匀强磁场中，金属杆b长为L=1m、质量为m=1kg、电阻为R₁=2Ω,垂直放置在金属轨道MP、NQ上，与轨道间的动摩擦因数为μ=0.2。绝缘轨道PM’、QN′上放置边长为L=1m、质量为M=3kg、电阻为R₂=2Ω的“□”形金属框EFGH,FG右侧均处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B₃=1T的匀强磁场中。不考虑框架中的电流产生的磁场影响，除已给电阻外其它电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力