云南省昆明市第十二中学教育集团2024-2025学年高二下学期期中质量检测物理试卷

昆明市第十二中学教育集团2024-2025学年下学期期中质量检测(满分：100分，考试时间：75分钟)第I卷(选择题)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只有一个选项是正确的，把正确选项填涂在答题卡上。选对的得4分，错选或不选的得0分)端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有顺时针方向的电流I时，发现天平的左端低右端高，下列调整方案有可能使天平水平平衡的是B.仅改变电流方向3.LC振荡电路中，自t=0时刻开始计时，B.t₁~t₂C.t₂~t₃D.t₃~t₄A.重力的冲量大小为0B.摩擦力的冲量大小为FtC.拉力F的冲量大小为Ft昆明市第十二中学教育集团15.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图1所示，已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡，则A.电压表V的示数为20VB.电路中的电流方向每秒改变5次C.0.1s时，线圈处于中性面D.电动势的瞬时值表达式为e=20√2cos10π(V)6.2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。若我国空间站质量为m,在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A.空间站受到的地球引力大小B.空间站受到的地球引力大小C.空间站环绕地球的速度小于第一宇宙速度7.9km/sD.在空间站内宇航员不受重力7.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B,MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿图示方向垂直磁场射入，粒子重力不计，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值是昆明市第十二中学教育集团2二、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，均有多个选项正确，把正确选项填涂在答题纸上。全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的A.A点电势比B点电势高B.C点场强比D点场强大9.如图所示，半径为L的圆形金属导轨的圆心为0,在圆导轨内存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将一长度为L、阻值也为r的导体棒置于磁场中，让其一端0点与圆心重合，另一端A与圆形导轨良好接触。在0点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度w绕0点沿逆时针方向做匀速圆周运动，其他部分电阻不计A.导体棒0点的电势比A点的电势低B.电阻两端的电压C.在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量D.在导体棒旋转一周的时间内，电路中产生的焦耳热数比n₁:n₂=1:5,输电线的总电阻R=3Ω。风力发电机的输出功率为62.5kW,升压变压器的输入电压U₁=250V,降压变压器的输出电压U₄=220V。下列说法正确的是升压变压器降压变压器A.降压变压器输出的电流为50AB.降压变压器匝数比n₃:n₄=5:1C.输电线路上损失的电功率750WD.降压变压器的输入电压U₃=1.1kV昆明市第十二中学教育集团3昆明市第十二中学教育集团4第Ⅱ卷(非选择题)三、实验题(本题共2个题，共14分。按题目要求把答案填在答题卡上)11.(6分)老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”,下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成(内阻忽略不计),线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几个同12.(8分)为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：A.被测干电池一节B.电流表1:量程0～0.6A,内阻r=0.3ΩC.电流表2:量程0～0.6A,内阻约为0.1ΩD.电压表1:量程0～3V,内阻未知E.电压表2:量程0～15V,内阻未知F.滑动变阻器1:0～10Ω,2AG.滑动变阻器2:0～100Ω,1AH.开关、导线若干甲E,r乙丙在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中电流表应选择(填写选项前的字母);(2)实验电路图应选择上图中的(填“甲”或“乙”);(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-1图像，则干电池的电动势四、解答题(本题共3小题，共40分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(12分)在光滑水平桌面上静置一质量为M=1.8kg的长方形匀质木块，现有一颗质量为m=0.2kg的子弹以v=200m/s的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。己知木块的长度为L=20cm,子弹打进木块的深度为d=10cm,设木块对子弹的阻力保持不变。(1)求子弹和木块的共同的速度；(2)若要使子弹刚好能够穿出木块，其初速度vo应有多大?共100匝，线圈电阻为2Ω,外接电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度为I当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：(1)若线圈从经过中性面到开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式；(2)电路中交流电压表和电流表的示数；(3)线圈由图示位置转过的过程中，通过导线横截面的电荷量。昆明市第十二中学教育集团5昆明市第十二中学教育集团615.(14分)如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T,导轨宽度L=0.4m,左侧与R=0.8Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg,电阻r=0.2Ω,与导轨的动摩擦因数μ=0.2,其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=60cm后，速度达到最大，取g=10m/s²。求：(1)导体棒ab运动的最大速度Vm;(2)当导体棒ab的速度v=1m/s时，导体棒ab的加速度a;(3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量QR。昆明市第十二中学教育集团2024-2025学年下学期期中质量检测高二年级物理(满分：100分，考试时间：75分钟)第I卷(选择题)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只有一个选项是正确的，把正确选项填涂在答题卡上。选对的得4分，错选或不选的得0分)B.无线电波广泛用于通信领域，故B错误；故选A。IIB.仅改变电流方向C.仅将磁场反向D.仅增加线圈的匝数【解析】AD.天平是等臂杠杆，当线圈中通有电流I时，根据左手定则，右端线圈受到的安培力竖直天平的左端低右端高，说明安培力偏小，要使天平水平平衡，必须增大安培力，根据F=NBIL知即昆明市第十二中学教育集团1昆明市第十二中学教育集团2BC.若仅将磁场反向，或仅改变电流方向，根据左手定则，右端线圈受到的安培力竖直向上，右端会更高，故BC错误。故选D。3.LC振荡电路中，自t=0时刻开始计时，极板M所带的电荷量q随时间t的变化如图所示。在下列哪段时间里，电路电流方向为顺时针，磁场能增加B.t₁~t₂C.t₂~t₃D.t₃~t4【答案】C电流方向为逆时针，回路中的电场能正向磁场能转化，故A错误；B.t1~t₂时间内，M极板所带的负电荷量正在逐渐增加，电容器正在反向冲电，LC振荡电路中的电流方向为逆时针，回路中的磁场能正向电场能转化，故B错误；C.t₂~13时间内，M极板所带的负电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，LC振荡电路中的电流方向为顺时针，则回路中的电场能正向磁场能转化，磁场能增加，故C正确；为顺时针，则回路中的磁场能正向电场能转化，磁场能减小，电场能增加，故D错误。4.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重力加速度大小为g,关于物体在时间t内所受力的冲量，下列说法正确的是A.重力的冲量大小为0B.摩擦力的冲量大小为FtC.拉力F的冲量大小为FtD.合外力的冲量大小为Ftcosθ【答案】C【解析】A、根据冲量的定义式可知重力的冲量大小为mgt,不为0,故A错误；B、根据平衡条件可得摩擦力f=Fcosθ,根据冲量的定义式可知摩擦力的冲量大小为Ftcosθ,故BC、根据冲量的定义式可知拉力F的冲量大小为Ft,故C正确；昆明市第十二中学教育集团3D、根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的改变量，物体匀速运动，合外力的冲量为零，故D错误。5.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图1所示，已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡，则图1A.电压表V的示数为20VB.电路中的电流方向每秒改变5次C.0.1s时，线圈处于中性面D.电动势的瞬时值表达式为e=20√2cos10π(V)【答案】D【解析】A.由题意可知，该线圈产生的感应电动势的最大值为：20√2V,由最大值与有效值的关系可知，电源的电动势的有效值为20V,由于电路的总电阻为10Ω,故由闭合电路欧姆定律可得电流为2A,故由欧姆定律可得理想交流电压表V的示数为18V,故A错误；B.由图象可知，该交流电的频率为：故电路中的电流方向每秒改变10次，故B错误；C.0.1s时，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，磁通量为零，故此时线圈处于垂直中性面的位置，D.由图象可知电动势随时间变化的瞬时值表达式为e=20√2cos10πt(V),故D正确。故选D。6.2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。若我国空间站质量为m,在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A.空间站受到的地球引力大小B.空间站受到的地球引力大小C.空间站环绕地球的速度小于第一宇宙速度7.9km/s昆明市第十二中学教育集团4D.在空间站内宇航员不受重力【答案】C【解析】AB.根据万有引力定律可知，离地h高度的空间站受到的引力大小为A、B错误；C.环绕地球表面的速度为7.9km/s,高度越高速度越小，C正确；D.在空间站内宇航员处于完全失重状态，仍受重力作用，D错误。7.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B,MM和NN是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿图示方向垂直磁场射入，粒子重力不计，要使粒子不能从边界NN射出，粒子入射速率v的最大值是【答案】D【解析】设带电粒子速率为v,轨迹半径为R,粒子在磁场中做圆周运动时由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：得到：可见，带电粒子速率越大，轨迹半径越大，当轨迹恰好与边界NN相切时，粒子恰好不能从边界NN′射出，速度最大。粒子带负电，轨迹如图，由几何知识得：R+Rcos45°=d,得粒子入射速率的最大值二、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，均有多个选项正确，把正确选项填涂在答题纸上。全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的昆明市第十二中学教育集团58.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷，C、D是两点电荷连线上的两点，A、B是两点电荷连线中垂线上的两点，不计电子重力，下列说法正确的是A.A点电势比B点电势高B.C点场强比D点场强大C.电子从C点沿连线运动到D点的过程中，电场力先减后增D.电子从C点沿连线运动到D点的过程中，电势能逐渐增大【答案】CD【解析】解：AB、由等量异种电荷周围电场线的分布可知，在中垂线AB上，0点场强最大，从0点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强逐渐减小，方向水平向右，AB为等势线。所以电子在从A点运动到B点的过程中，电势能不变，电场力先增大后减小，故AB错误；C、两点电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大，0点最小但不为零，方向不变，电子在从C点运动到D点的过程中，电场力先减小后增大，故C正确；D、电场力做负功，电势能逐渐增大，故D正确。故选：CD。9.如图所示，半径为L的圆形金属导轨的圆心为0,在圆导轨内存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将一长度为L、阻值也为r的导体棒置于磁场中，让其一端O点与圆心重合，另一端A与圆形导轨良好接触。在0点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度w绕0点沿逆时针方向做匀速圆周运动，其他部分电阻不计。下列说法正确的是A.导体棒0点的电势比A点的电势低B.电阻两端的电压C.在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量D.在导体棒旋转一周的时间内，电路中产生的焦耳热【答案】AB【解析】A.由右手定则可知，通过导体棒的电流方向由O流向A,由于导体棒0A相当于电源的内部，则导体棒0点的电势比A点的电势低，故A正确；BCD.导体棒OA产生感应电动势为,则电路电流为。在导体棒旋转一周的时间内，电路中产生的焦耳热为匝数比n₁:nz=1:5,输电线的总电阻R=3Ω。风力发电机的输出功率为62.5kW,升压变压器的输入电压U₁=250V,降压降压变压器A.降压变压器输出的电流为50AB.降压变压器匝数比n₃:n₄=5:1降压变压器C.输电线路上损失的电功率WD.降压变压器的输入电压U₃=1.1kV则降压变压器的输入电压为U₃=U₂-I₂R=1250V-50×3V=1100V,故D正确；B.降压变压器原、副线圈匝数之比故B正确；C.输电线路上损失的电功率为P=I₂R=50²×3W=7500W,故C错误。故选BD。第Ⅱ卷(非选择题)三、实验题(本题共2个题，共14分。按题目要求把答案填在答题卡上)11.(6分)老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”,下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成(内阻忽略不计),线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几昆明市第十二中学教育集团6昆明市第十二中学教育集团7【答案】(1)小于；(2)左向右；(3)没有【解析】(1)开关断开时，那几个同学都有触电的感觉，说明电流稳定时，通过线圈的电流大于通过这几个同学的电流，而线圈与这几个同学并联，则当电流稳定后，线圈的电阻小于这几个同学的电(2)电流稳定时，通过线圈的电流方向从右向左，断开开关时，由于自感，通过线圈的电流不变，则通过同学的电流方向从左向右；(3)先保持开关断开，然后突然把开关闭合，由于自感，通过线圈的电流逐渐增大，但这几个同学两端的电压始终不变，为2×1.5V=3V,通过这几个同学的电流不变且较小，则这几个同学没有触电的感觉。12.(8分)为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：A.被测干电池一节B.电流表1:量程0～0.6A,内阻r=0.3ΩC.电流表2:量程0～0.6A,内阻约为0.1ΩD.电压表1:量程0～3V,内阻未知E.电压表2:量程0～15V,内阻未知F.滑动变阻器1:0～10Ω,2AG.滑动变阻器2:0～100Ω,1AH.开关、导线若干昆明市第十二中学教育集团8在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中电流表应选择(填写选项前的字母);(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则干电池的电动势【解析】解：(1)本实验中必选的仪器有：A.被测干电池一节；H开关、导线若干；因电源电动势为1.5V,电流较小，为了读数准确，所以电流表应选择：量程0～0.6A,内阻0.32的B;电压表选择D量程0～3V,滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F.(2)由于电流表内阻已知，可以等效为电源内阻处理，所以电路可以选用相对电源的电流表内接法，故选择甲电路；(3)由U-1图可知，电源的电动势E=1.50V;故答案为：(1)B;(2)甲；(3)1.5,0.7。四、解答题(本题共3小题，共40分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.1.在光滑水平桌面上静置一质量为M=1.8kg的长方形匀质木块，现有一颗质量为m=0.2kg的子弹以vo=200m/s的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块的长度为L=20cm,子弹打进木块的深度为d=10cm,设木块对子弹的阻力保持不变。(1)求子弹和木块的共同的速度；(2)若要使子弹刚好能够穿出木块，其初速度vo应有多大?【详解】(1)对子弹和木块组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得解得昆明市第十二中学教育集团9(2)要使子弹