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广东省八校联盟2024-2025学年高二下学期教学质量检测(二) 物理试卷
本试卷共15小题,满分100分。考试用时75分钟。
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.将长直导线折成如图所示形状固定在匀强磁场中,磁感应强度大小为 ,磁场方向与导线所在平面垂直,
三段相互平行,长均为 三段相互平行,长均为 与 垂直,给导线通入
大小为 的恒定电流,则整个导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
2.某兴趣小组使用图甲所示的装置,探究钕磁铁在长螺线管中运动产生的感应电流变化规律,将螺线管一端固
定在铁架台上,电流传感器连接长螺线管的上下两端,将钕磁铁从靠近螺线管的上方由静止释放。在钕磁铁穿
过整个线圈的过程中,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 时刻,穿过线圈磁通量的变化率为0
B. 时间内,钕磁铁做匀加速直线运动
C.若只增加钕磁铁释放高度,则感应电流的峰值变大
D.若只调转钕磁铁的极性,再从同一位置释放,感应电流的方向不变
3.某手机充电器内部理想变压器将交流电降压为手机充电。已知变压器原线圈匝数为1100匝,副线圈匝数为
25匝,充电器功率为20W,原线圈的输入电压 ,则( )
A.原线圈输入电压有效值为 B.副线圈的频率为100Hz
C.副线圈的电压为5V D.副线圈的电流为5A
4.图(a)是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站,是我国实施“西电东
送”的大国重器,其发电量位居全世界第二,仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图
(b)所示,如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器,发电机输出电压恒定,R表示输电线电阻,则当用
户功率增大时( )A. 示数增大, 示数减小 B. 、 示数都减小
C.输电线上的功率损失减小 D. 、 示数的乘积大于 、 示数的乘积
5.下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是( )
A.甲图中,当蹄形磁体顺时针转动(从上往下看)时,铝框将沿逆时针方向转动
B.乙图中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈会产生大量热量使金属熔化,从而冶炼金属
C.丙图中磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,起到电磁阻尼的作用
D.图丁中,铜盘在转动过程中,当手持蹄形磁体靠近铜盘时,铜盘的转速不变
6.电磁场与现代高科技密切关联,并有重要应用。对以下四个科技实例,下列说法正确的是( )
A.图甲的速度选择器能使速度大小 的粒子沿直线匀速通过
B.图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为 ,电阻R两端的电势差等于发电机的电动势
C.图丙为回旋加速器,若增大D形盒狭缝之间的加速电压U,则粒子射出加速器时的最大动能增大
D.图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势
7.如图为电熨斗构造的示意图,其中双金属片是温度敏感元件,其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层
金属的膨胀大于下层金属,使双金属片在竖直方向发生弯曲,从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物
需要设定较高的温度,熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是( )
A.当温度过高时双金属片会向上弯曲
B.常温下,电熨斗的上、下触点应当是分离的C.将双金属片换成单金属片,电熨斗仍能正常工作
D.熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物,应将调温旋钮下移
8.嫦娥七号计划于2026年发射,由于月球上没有空气,某同学提议在旗帜上固定导线,通过电磁场的相互作
用使旗帜飘扬起来。现在给光滑水平面上的旗帜等间距地固定 、 、 三根相同长直导线、并通入大小相等、
方向如图所示的电流,则旗帜能够保持平展的是( )
A. B.
C. D.
9.为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等,某智能停车位通过预埋在车位地面下方的 振荡电
路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示,当车辆驶入车位时,相当于在线圈中插入铁芯,使其自感系数变大,
引起 电路中的振荡电流频率发生变化,计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时
间变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻,线圈 的磁场能为零
B. 时刻,电容器 带电量最大
C. 过程,电容器 带电量逐渐增大
D.由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
10.发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。如图甲所示为一交流发电机的原理示意图,
在匀强磁场中一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕垂直磁感线的转轴匀速转动,线圈中产生的感应电动
势随时间变化规律如图乙中曲线P、Q所示,则下列说法正确的是( )
A.图中 时刻,两次通过线圈的磁通量变化率均达到最大值
B.图中P、Q对应的线圈角速度之比为
C.图中交流电P的频率为25Hz
D.图中交流电Q的有效值为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤:(1)下列有关该实验的说法正确的是______。
A.实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B.图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C.图丙配制溶液时浓度要大一些,1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D.油酸酒精溶液配制好后,不能搁置很久才做实验,以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%,用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL,取1滴这样
的溶液滴入浅盘中,滴入浅盘中的纯油酸体积为 mL(结果保留两位有效数字)。
(3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状,对油膜形状的分析正确的是______。
A.甲图油膜比较理想,油膜与痱子粉边界清晰,且边界线大致为直线,便于绘制边界
B.乙图油膜不理想,痱子粉撒的太少且不均匀,导致边界不清不便绘制边界
C.丙图油膜满足实验要求,油膜边界比较清晰,痱子粉撒的比较均匀
12.利用如图所示的装置探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
按实验要求连接器材并进行实验,分别测量原线圈匝数为n 时的输入电压U 和副线圈匝数为n 时的输出电压
1 1 2
U,数据如下表:
2
原线圈匝数n 副线圈匝数n 输入电压U 输出电压U
1 2 1 2
(匝) (匝) (V) (V)
100 200 4.32 8.27
100 800 4.32 33.90
400 800 4.33 8.26
400 1600 4.33 16.52
(1)下列说法正确的是( )
A.变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能、在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”能
量的作用C.变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D.变压器副线圈上不接负载时、原线圈两端电压为零
(2)为了减小涡流在铁芯中产生的热量、铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。如图丙所示、对上端放置的变压
器铁芯,硅钢片应平行于( )
A.平面abcd B.平面abfe C.平面abgh D.平面aehd
(3)在误差允许范围内,表中数据基本符合 规律;
(4)进一步分析数据,发现输出电压比理论值偏小,请分析原因 (至少写出两条)。
13.如图(a)所示,电阻 ,圆形金属线圈半径为 ,线圈导线的电阻也为R,半径为 ( )的
圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线
与横、纵轴的交点坐标分别为 和 ,其余导线的电阻不计,求:
(1)线圈中产生的感应电动势的大小;
(2) 内通过回路的电荷量。
14.如图所示,两根相距 的光滑平行金属导轨 、 处于同一水平面内,导轨的左端用 的电
阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻 、质量 的金属杆 ,整个装置放在竖直向上的匀
强磁场中,磁感应强度 ,现对杆施加水平向右的恒定拉力 ,使它由静止开始运动,通过位移
时达到最大速度。求:
(1)杆达到的最大速度 ;
(2)该过程中电阻 上产生的电热 。
15.在高能物理研究中,需要实现对微观粒子的精准控制。如图所示,电子在管道PQ内匀强电场的作用下由P点从静止开始做匀加速直线运动,从Q点射出,电子最终击中与枪口相距d的点M。QM与直线PQ夹角为α,
且P、Q、M三点均位于纸面内。已知电子的电荷量为 ( )、质量为m、PQ间距为d、电场强度为E。
求:
(1)电子从Q点射出时的速度大小v;
(2)若仅在管道外部空间加入垂直于直线PQ的匀强电场 ,请确定 的方向和大小;
(3)若仅在管道外部空间加入与直线QM平行的匀强磁场,求磁感应强度的最小值B?参考答案
1.B【详解】整个导线的有效长度为AH的长度 ,因此受到的安培力大小为
故选B。
2.D【详解】A.由图乙可知 时刻电流为0,说明此时感应电动势为0,由法拉第电磁感应定律可知此时穿过
线圈磁通量的变化率为0,故A正确,不满足题意要求;
B. 时间内,电流为0,钕磁铁只受重力,钕磁铁做匀加速直线运动,故B正确,不满足题意要求;
C.若只增加钕磁铁释放高度,钕磁铁切割磁感线速度变大,则感应电动势的峰值变大,感应电流的峰值变大,
故C正确,不满足题意要求;
D.若只调转钕磁铁的极性,再从同一位置释放,故感应电流也将反向,故D错误,满足题意要求。
故选D。
3.C【详解】A.原线圈输入电压的有效值 选项A错误;
B.原线圈频率50Hz,变压器不改变频率,故选项B错误;
C.由 可得 选项C正确;
D.根据 得副线圈电流 选项D错误。故选C。
4.D【详解】A.当用户功率增大时,降压变压器的输出功率增大,输出电流增大, 示数增大,根据理想变
压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知,降压变压器中的输入电流增大, 示数增大,故A错误;
B.升压变压器线圈匝数以及升压变压器输入电压不变,则升压变压器输出电压不变,则 的示数不变,降压
变压器中的输入电流增大,电线电阻消耗的电压增大,则降压变压器输入电压减小,根据理想变压器原副线圈
电压与线圈匝数的关系可知,降压变压器输出电压减小,故 示数减小,故B错误;
C.输电线上的电流增大,输电线上的功率损失增大,故C错误;
D.根据降压变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知
设降压变压器的输入电压为 ,有
根据降压变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系可知 故 故D正确。故选D。
5.C【详解】A.根据电磁驱动原理可知,当蹄形磁体顺时针转动(从上往下看)时,铝框也顺时针转动,故
A错误;
B.真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时,周围空间产生高频磁场,炉内的金属内部就产生很强的涡流,从而冶炼金属,故B错误;
C.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,线圈通电受力后带动铝框转动,铝框内产生涡流,在电磁阻尼的作
用下,线圈很快停止摆动,故C正确;
D.铜盘在转动过程中,当手持蹄形磁体靠近铜盘时,铜盘中产生涡流,铜盘受到电磁阻尼作用,铜盘的转速
变小,故D错误。故选C。
6.D【详解】A.电场的方向与B的方向垂直,带电粒子从左端进入复合场,受电场力和洛伦兹力,且二力是
平衡力,即 解得 故A错误;
B.由左手定则知正离子向上偏转,负离子会向下偏转,所以P板是电源正极,Q板是电源负极,正常工作时电
流方向为 ,但电路工作时等离子体也有电阻,故电阻R两端的电势差等于发电机的路端电压,小于
发电机的电动势,故B错误;
C.设D型盒的半径为R,粒子离开时速度为v,磁感应强度为B,粒子质量为m,电荷量为q,根据牛顿第二
定律得 粒子的动能为
可知最大动能与加速电压无关,故C错误;
D.若载流子带负电,由左手定则可知,负粒子向左端偏转,所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势,故
D正确。故选D。
7.D【详解】AB.常温下,电熨斗的上下触点是接触的,电熨斗工作,当温度过高时,双金属片向下弯曲使
触点断开,电熨斗不工作,双金属片的作用是控制电路的通断,故AB错误;
C.当温度升高时,金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数,双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲,即金属
片向下弯曲,将双金属片换成单金属片,电熨斗将不能正常工作,故C错误;
D.熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度,即温度较高时金属片才能离开触点,故要将调温旋钮旋转下降,保证
在温度未达到一定值时,金属片不与触点断开,故D正确。故选D。
8.AB【详解】通有同向电流的导线相互吸引,通有异向电流的导线相互排斥,且电流相同时,两导线间的距
离越大,作用力越小,因此AB正确,CD错误。故选AB。
9.BD【详解】A. 时刻电流最大,此时电容器中电荷量为零,电场能最小,磁场能最大,A错误;
B. 时刻电流为零,此时电容器C所带电量最大,B正确;
C. 过程,电流逐渐增大,电场能逐渐转化为磁场能,电容器处于放电过程,电容器带电量逐渐减小,C
错误;
D.由图乙可知,震荡电路的周期变小,根据 可知线圈自感系数变小,则汽车正驶离智能停车位,
故D正确。故选BD。
10.CD【详解】A.图中 时刻,感应电动势为零,根据法拉第电磁感应定律可知,两次通过线圈的磁
通量变化率均为零,故A错误;
B.图中P、Q对应的交变电流的周期之比为 线圈角速度之比为 故B错误;C.图中交流电P的频率为 故C正确;
D.由 可知,图中P、Q对应的峰值之比为
所以图中交流电Q的峰值为
有效值为 故D正确。故选CD。
11.(1)D(2)1.0×10-5(3)BC
【详解】(1)A.图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入痱子粉,后配制油酸酒精溶液,再向浅盘中滴入油酸酒
精溶液,最后描绘油膜轮廓,即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲,故A错误;
B.图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓,故B错误;
C.图丙配制溶液时浓度要小一些,1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层,便于精确测量,故C错误;
D.实验中的酒精容易挥发,油酸酒精溶液配制好后,不能搁置很久才做实验,以防酒精挥发影响溶液浓度,
故D正确。故选D。
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%,用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL,取1滴
这样的溶液滴入浅盘中,滴入浅盘中的纯油酸体积为
(3)A.甲图油膜不理想,痱子粉撒得过多,导致油膜过厚,没有形成单分子油膜,故A错误;
B.乙图油膜不理想,痱子粉撒的太少且不均匀,导致边界不清不便绘制边界,故B正确;
C.丙图油膜撒得适量,满足实验要求,油膜边界比较清晰,痱子粉撒的比较均匀,故C正确。故选BC。
12.(1)B(2)D(3) 或在误差允许的范围内,变压器原、副线圈的电压之比等于匝数(之比)
(4)有漏磁、铁芯发热、导线发热等
【详解】(1)A.变压器开始正常工作后,通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈,故A错误;
B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能、在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”能量
的作用,故B正确;
C.由于实际变压器存在漏磁,所以变压器原、副线圈中的磁通量不相同,故C错误;
D.变压器副线圈上不接负载时、原线圈两端电压不为零,故D错误。故选B。
(2)根据变压器的原理可知,当磁感线与硅钢平面平行时,产生的涡流较小,即硅钢片应平行于平面aehd。
故选D。
(3)根据表中数据,在误差允许的范围内基本符合
即变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比。
(4)输出电压比理论值偏小,主要原因是变压器不是理想变压器,有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗,
使副线圈两端电压偏低。13.(1) (2)
【详解】(1)根据法拉第电场感应定律可知,线圈中产生的感应电动势的大小
(2)根据闭合电路欧姆定律可知, 内的回路电流为
则 内通过回路的电荷量为
14.(1) ;(2)
【详解】(1)最大速度时 而 代入数据解得
(2)根据能量守恒 而 代入数据解得
15.(1) (2)电场E 方向垂直PQ向上, (3)
1
【详解】(1)加速过程,根据动能定理 解得
(2)匀强电场 垂直于直线 ,则电子离开Q点后做类平抛运动,故电场力垂直PQ向下,又电子带负电,
则电场E 方向垂直PQ向上(PQM平面),PQ方向做匀速直线运动,有
1
垂直PQ方向匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律 联立可得
(3)将速度沿着和垂直 方向分解 ,
垂直于 方向做圆周运动,有 运动周期
磁感应强度的最小值,则周期T取最大值,平行于 方向做勺速直线运动
分运动的时间相同,刚好为一个周期T,即 联立解得