辽宁省多校联考2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理考试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，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0分。1.下列关于电磁波的说法正确的是（）A.电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的波B.电磁波不可以在真空中传播C.由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大D.由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变【答案】A【解析】A．电磁波是变化的电磁场由发生区域逐渐向外传播，A正确；B．电磁波可以在真空中传播，B错误；C．电磁波由空气进入水中，折射率变大，根据可知，电磁波的传播速度减小，C错误；D．电磁波由空气进入水中，频率不变，折射率变大，根据，可知，电磁波的波长减小，D错误。故选A。2.下列四个选项中没有利用涡流原理的是（）A.安检门 B.变压器铁芯用薄硅钢片叠合而成C.高频感应炉冶炼金属 D.金属探测器【答案】B【解析】A．安检门内有交变磁场，当人携带金属物品通过安检门时，金属物品中会产生感应电流，这就是涡流。利用涡流产生的磁场变化，安检门可以检测到金属物品，所以安检门利用了涡流原理，A错误；B．变压器工作时，铁芯中会产生交变磁场，进而产生涡流。如果铁芯是整块的，涡流会较大，会产生大量热量，损耗能量。用薄硅钢片叠合而成，是为了增大电阻，减小涡流，从而减少能量损耗，它的目的是尽量避免和减少涡流的影响，而不是利用涡流原理，B正确；C．高频感应炉中有高频交变磁场，当放入金属时，金属内会产生强大的涡流，由于电流的热效应，涡流产生的热量可以使金属熔化，所以高频感应炉利用了涡流原理来冶炼金属，C错误；D．金属探测器工作时，会产生交变磁场；当靠近金属物体时，金属物体中产生涡流；涡流产生的磁场会使探测器发出信号，从而检测到金属，所以金属探测器利用了涡流原理，D错误。故选B。3.如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是（）A.A比B先亮B.B比A先亮C.A、B一起亮D.无法判断哪个灯泡先亮【答案】B【解析】S闭合时，由于线圈上产生自感电动势，阻碍电流的增大，因此B比A先亮，故选B。4.为响应学校创建绿色校园的倡议，某同学利用光敏电阻的特性（光照强度增加时，其阻值减小）设计了如图所示的节能照明电路，该电路可使电灯的亮度随周围环境亮度的改变而改变。电源电动势为E，内阻为r，RL为光敏电阻。现增加光照强度，则下列判断正确的是（）A.电源路端电压增大 B.R0两端电压增大C.B灯变亮，A灯变亮 D.该同学的设计符合节能要求【答案】B【解析】增加光照强度，则RL阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则内阻上电压变大，路端电压减小，通过A灯电流减小，即A灯变暗；通过R0支路的电流变大，即R0两端电压增大，则B灯电压减小，即B灯变暗；因光照强度增加时，电源消耗的总功率P=IE增加，可知该同学的设计不符合节能要求。故选B。5.如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线的电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t＝0。已知LC电路的振荡周期T＝0.4s，则下列说法正确的是（）A.t＝0.1s时，通过电感线圈L的电流I最大B.t＝0.3s时，电容器中的电场强度最小C.在0.5s~0.6s时间内，回路中电场能增大，磁场能减小D.t＝0.15s时，回路中电流沿逆时针方向【答案】D【解析】A．时，电感线圈对电容器顺时针充电完毕，电路中电流为零，通过电感线圈L的电流I最小，故A错误；B．时，线圈对电容器逆时针充电完毕，电容器中的电场强度最大，故B错误；C．在0.5s~0.6s时间内，相当于在时间内，电容器放电，回路中电场能减小，磁场能增大，故C错误；D．时，电容器放电，回路中电流沿逆时针方向，故D正确故选D。6.风电、光伏等清洁能源成为电力供应的重要保障。某风力发电机的输出电压为250V、输出功率为150kW，用户得到的电压是220V，输电线的总电阻，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输出功率的4%，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A.用户端的功率为140kWB.通过输电线的电流为100AC.升压变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝1：60D.降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4＝75：11【答案】C【解析】A．用户端的功率为选项A错误；B．根据通过输电线的电流为I线=10A选项B错误；C．升压变压器原线圈电流则升压变压器原、副线圈的匝数比选项C正确；D．升压变压器次级电压降压变压器初级电压降压变压器原、副线圈匝数比选项D错误。故选C。7.如图所示，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为m和3m，用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca（导线的电阻忽略不计），并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，两金属棒的电阻均为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，金属棒cd匀速下滑。下列说法正确的是（）A.作用在金属棒ab上的安培力大小为B.b、a两点的电势差为C.金属棒运动的速度大小为D.ab、cd减少的机械能等于系统产生的焦耳热【答案】A【解析】A．对金属棒cd受力分析，有对ab有联立可得故A正确；B．b、a两点的电势差由可得故B错误；C．由可得金属棒运动的速度大小故C错误；D．ab、cd减少的机械能等于系统产生的焦耳热加摩擦热，故D错误。故选A。8.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。关于电容式压力传感器（如图所示）在生活中的应用，下列说法正确的是（）A.在力F增大的过程中，电容变大B.在力F增大的过程中，电流计中的电流从b流向aC.在力F增大的过程中，电容器处于放电状态D.在力F增大的过程中，电容器间的电场强度增大【答案】ABD【解析】A．根据可知，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则电容变大，故A正确；B．根据，解得在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则极板所带电荷量增大，电容器处于充电状态，上极板与电源正极连接带正电，则上极板失去电子，可知，电流计中的电流从b流向a，故B正确；C．结合上述，在力F增大的过程中，电容器处于充电状态，故C错误；D．根据，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则电容器间的电场强度增大，故D正确。故选ABD。9.如图所示，用同样导线制成的a、b两个闭合线圈，匝数均为10匝，半径，线圈放在方向垂直纸面向里的磁场中，且磁感应强度随时间均匀增大。下列说法正确的是（）A.a、b线圈中感应电流的方向均为顺时针方向Ba、b线圈中感应电流C.经相等时间，a、b线圈产生的焦耳热D.a、b线圈中产生的感应电动势【答案】BC【解析】A．穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律a、b线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，选项A错误；B．根据，，，解得可得a、b线圈中感应电流选项B正确；C．根据可知根据可知经相等时间，a、b线圈产生的焦耳热选项C正确；D．根据可知a、b线圈中产生的感应电动势选项D错误。故选BC。10.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是（）A.22W B.20W C. D.【答案】AC【解析】电动机停止转动时，电动机为纯电阻。因为理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V，则电动机线圈电阻电动机恢复正常运转时，电动机输出功率其中分别为15.0V、2.0A联立以上解得故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.“祖冲之”研究小组探究楞次定律的实验。（1）除需要已知绕向螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择______。A.量程为0~3V的电压表 B.量程为0~3A的电流表C.零刻度在中间的灵敏电流计 D.量程为0~0.6A的电流表（2）该同学首先按图甲所示的电路图接线，用来查明电流表指针的______与______的关系，然后再按图乙所示的电路图将电流表与线圈E连成一个闭合回路。在图甲中，当闭合开关S时，观察到电流表的指针向左偏（不通电时指针停在正中央）。（3）在图乙中，磁铁N极插入线圈E的过程中电流表的指针将______（填“向左”或“向右”）偏转，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针的偏角______（填“不变”“变大”或“变小”）。【答案】（1）C（2）偏转方向电流方向（3）向左变大【解析】（1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，为了观察到明显的现象，还需要一个零刻度在中间的灵敏电流计。故选C。（2）[1][2]用图甲所示的电路图，主要是查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系。（3）[1]在上一步中分析甲图可知，当闭合开关S时，电流从电流表的右端流入电流表，观察到电流表的指针向左偏；在图乙中，磁铁N极插入线圈E的过程中，通过线圈E的磁通量增大，根据楞次定律，可知产生向上的感应磁场，根据安培定则可知，线圈E（从上往下看）产生逆时针的感应电流，即线圈E的下端为电源的正极，所以电流从电流表的右端流入电流表，故电流表的指针向左偏；[2]当磁铁插入螺线管的速度越快，通过线圈E的磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势越大，所以产生的感应电流也越大，则电表指针的偏角变大。12.某班级物理学习小组的同学们对伏安法测电阻产生了浓厚的兴趣，为了测量电阻大约为的某金属丝阻值的准确值，实验室提供了如下器材：A.直流电源E（电动势约为5V，内阻不计）；B.电流表A（量程为0~0.6A）；C.电压表V1（量程为0~5V，内阻约为）；D.电压表V2（量程为0~3V，内阻约为）；E.开关一个，导线若干；F.定值电阻（阻值为）；G.滑动变阻器R（阻值范围为，允许通过的最大电流为2.0A）。（1）A同学设计了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_______（填“左”或“右”）端；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数，可以判定电路故障为______。（2）排除故障后，细心的B同学发现A同学设计的电路中电流表的量程太大，实验中读数误差会比较大，为了使电表有较准确的读数，B同学又重新选择了实验器材并设计了如图乙所示的电路图，并用这个电路测得V1、V2的读数分别为、，则金属丝电阻的表达式为______（用题目中的物理量符号表示）。（3）你认为B同学关于的计算结果和真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】（1）右电流表被短路（2）（3）偏小【解析】（1）[1]滑动变阻器采用限流式接法，闭合开关之前，应使滑动变阻器接入电阻达到最大，即闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于右端；[2]闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数，可以判定电路故障为电流表被短路。（2）通过定值电阻的电流忽略电压表的分流，则金属丝电阻的表达式为解得（3）结合上述可知，实验中忽略了电压表V2的分流影响，使得电流的测量值偏大，则B同学关于的计算结果和真实值相比偏小。13.一电源给的灯泡供电，其电压在一个周期内随时间的变化如图所示，求：（1）电源电压的有效值U；（2）灯泡的功率P。【答案】（1）（2）【解析】（1）由有效值的概念可得解得（2）灯泡的功率14.质量为m、电荷量为−q（q>0）的粒子从M点以速度v射入半径为R的圆形匀强磁场区域，经过圆心O后从N点射出，O、M、N三点刚好构成等边三角形，求：（1）粒子做匀速圆周运动的半径r；（2）磁感应强度大小B；（3）粒子在磁场中运动的时间t。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）圆弧经过O、M、N三点刚好构成边长为R的等边三角形，则圆弧的圆心在等边三角形的外心上，由几何关系可知（2）由洛伦兹力提供向心力解得（3）粒子在磁场中运动的圆心角可得解得15.如图所示，两根平行的光滑轨道af、a′f′固定在绝缘水平面上，轨道的cd段和c′d′段是绝缘体，其余部分是导体，cc′左侧及ff′间的轨道电阻不计，dd′右侧轨道单位长度的电阻，定值电阻、，两轨道间距，，，。cc′左侧区域内有磁感应强度大小，方向竖直向下的匀强磁场，一质量：m＝1kg且电阻不计的导体棒在F＝4N的恒力作用下由bb′位置从静止开始运动，到达cc′位置时速度v＝2m/s，此时撤去外力F。（1）导体棒由bb′运动到cc′的过程中，通过电阻R1的电荷量为多少？此过程中电阻R1上产生的热量为多少？（2）将导体棒刚