吉林省長(zhǎng)春市名校2024-2025學(xué)年高二（上）期末考試物理試卷（含解析）

第=page1616頁(yè)，共=sectionpages1616頁(yè)吉林省長(zhǎng)春市名校2024-2025學(xué)年高二（上）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為3cm/s。t=0時(shí)刻波形如圖所示，且波剛傳到c點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.波源振動(dòng)的頻率2Hz

B.b質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向

C.在0～16s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程為5cm

D.t=1s時(shí)，平衡位置在x=9cm處的質(zhì)點(diǎn)2.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里。如圖所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，其中c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0

B.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在四個(gè)點(diǎn)中最大

D.b3.如圖(a)所示，線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞MN軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生一交流電。電路的路端電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖(b)所示，不計(jì)線圈電阻。則

A.0.05s時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量變化最慢

B.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°，此時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為52V

C.此交變電流的周期是0.2s，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是5πrad/s4.2020年11月10日消息，我國(guó)回旋加速器領(lǐng)域首批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實(shí)施．如圖所示是回旋加速器裝置，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.D形盒的縫隙處接交流電源，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能，下列方法可行的是

A.增大交流電源電壓 B.增大D形盒的半徑

C.增大交流電源電壓和減小狹縫間的距離 D.增大磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和減小狹縫間的距離5.如圖所示，有兩個(gè)完全相同的燈泡A、B，A與一自感線圈L相連接，線圈L的直流電阻阻值為R；B與一定值電阻相連，定值電阻的阻值為R。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.開關(guān)閉合瞬間A、B兩燈一起亮

B.穩(wěn)定后A燈比B燈亮

C.開關(guān)斷開瞬間A燈會(huì)閃亮一下，B燈不會(huì)閃亮一下

D.開關(guān)斷開后兩燈緩緩熄滅6.如圖所示為汽車蓄電池與車燈、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05?Ω，車燈電阻不變，電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻為0.02?Ω，電流表和電壓表均為理想電表，只閉合S1時(shí)，電流表示數(shù)為10?A，電壓表示數(shù)為A.蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為12V B.通過(guò)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是2?A

C.啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為430?W7.為防止航天員在長(zhǎng)期失重狀態(tài)下肌肉萎縮，我國(guó)在空間站中安裝了如圖甲所示可用于鍛煉上、下肢肌肉的“太空自行車”，其工作原理可簡(jiǎn)化成圖乙所示模型，航天員鍛煉時(shí)，半徑為r的金屬圓盤在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直盤面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R連接在從圓盤中心和邊緣處引出的兩根導(dǎo)線上，不計(jì)圓盤電阻，若航天員消耗的能量約有50%轉(zhuǎn)化為電能，則在t時(shí)間內(nèi)航天員消耗的能量為(

)

A.B2ω2r4t4R B.二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示，豎直平面內(nèi)存在垂直豎直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一粗細(xì)均勻的電阻絲折成正方形導(dǎo)體框abcd，垂直放置于磁場(chǎng)中，ad邊水平且放在壓力傳感器上?，F(xiàn)將a、d兩點(diǎn)通過(guò)輕質(zhì)導(dǎo)線接到直流電源上，通電后壓力傳感器的示數(shù)為0。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕質(zhì)導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)體框沒(méi)有作用力。下列判斷正確的是(

)

A.接線柱1與電源的負(fù)極相連

B.ab邊受到的安培力大小為0

C.bc邊受到的安培力大小為14mg

D.9.興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)易電吹風(fēng)，主要器材有定值電阻R1，R2，電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R.已知電動(dòng)機(jī)M標(biāo)有“100V，50W”字樣，它的線圈內(nèi)阻為4Ω，R1=480Ω，電熱絲R=44Ω，當(dāng)把該電吹風(fēng)接入220V家庭電路中，電動(dòng)機(jī)M恰好可以正常工作，則下列說(shuō)法正確的(

)A.電熱絲的熱功率P=1100W

B.電阻R2=240Ω

C.電動(dòng)機(jī)M正常工作時(shí)的輸出功率P1=49W

D.若開關(guān)S1、10.某同學(xué)研究電磁阻尼效果的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖甲所示，虛線MN右側(cè)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為1?m、質(zhì)量為0.1?kg、電阻為0.2?Ω的正方形金屬線框在光滑絕緣水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑動(dòng)并進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界MN與線框的右邊框平行。從線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，線框的速度v隨滑行的距A.圖乙中x0=1m

B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的加速度大小先逐漸減小，某時(shí)刻突變至零

C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為0.1?J三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某實(shí)驗(yàn)小組為探究歐姆表的倍率擋原理，設(shè)計(jì)了如圖a所示的歐姆表電路。某同學(xué)通過(guò)控制電鍵S和調(diào)節(jié)電阻箱，使歐姆表具有“×1”和“×10A.干電池：電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)

B.電流表G：滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻Rg=150Ω

C.電阻箱R1和(1)圖a左端電源正極處應(yīng)接______表筆(填紅或黑)；(2)電鍵S斷開，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R1=______Ω(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))，使電流表達(dá)到滿偏，此時(shí)對(duì)應(yīng)的是______擋(選“×1”或“×(3)開關(guān)S閉合，保持R1不變，把電阻箱R2調(diào)至______(4)開關(guān)S閉合后，在紅、黑表筆間接入某一電阻R，電流表指針指向圖b所示的位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的歐姆表的刻度值應(yīng)為______Ω。12.為了測(cè)量某一未知電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)、電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.?5Ω)、滑動(dòng)變阻器

(1)請(qǐng)按甲電路圖將圖乙中實(shí)物連線補(bǔ)齊(2)圖乙中，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器P置于

端(選填“a”、“b”)(3)閉合開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組電壓U與電流I的讀數(shù)，請(qǐng)你根據(jù)坐標(biāo)系中描出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)畫出U-(4)測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除

兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材(5)根據(jù)U-I圖像求得未知電阻的阻值Rx=(6)實(shí)驗(yàn)測(cè)出Rx的測(cè)量值

真實(shí)值(填“>”、“<”或“=”(7)利用現(xiàn)有的器材，為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，請(qǐng)你對(duì)電表的接法提出建議并說(shuō)明理由

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。13.某個(gè)小型發(fā)電機(jī)的線圈匝數(shù)n=100，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以ω=300rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)線圈的最大磁通量Φm=260Wb。發(fā)電機(jī)的總功率P=100kW，通過(guò)升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶供電，示意圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n(1)升壓變壓器原線圈兩端的電壓U1(2)輸電線上損失的功率ΔP；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比。14.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)距PQ為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏?，F(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì))無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，A點(diǎn)到MN的距高為L(zhǎng)2，(1)電子到MN的速度大?。?2)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；(3)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ15.質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計(jì)重力(1)粒子的速度v的大??；(2)速度選擇器的電壓U2(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R

答案和解析1.【答案】C

【解析】A.根據(jù)圖像可知，波的波長(zhǎng)λ=6cm

，根據(jù)v=λf，解得f=0.5Hz，周期T=1f=2s，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)同側(cè)法，可知波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方向是沿y軸正方向，則b質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸正方向，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)ω=2πT=πrad/s，質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為y=10sinωt(cm)=10sinπt(cm)，在0～16s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a為位移5?cm，通過(guò)的路程為5?cm，C2.【答案】C

【解析】A.用右手螺旋定則判斷通電直導(dǎo)線在abcd四個(gè)點(diǎn)上所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，如圖所示：c

點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0，則通電直導(dǎo)線在圓周上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小為3B0，d點(diǎn)有向上的磁場(chǎng)，還有電流產(chǎn)生的水平向右的磁場(chǎng)，疊加后磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BD．b點(diǎn)有向上的磁場(chǎng)，還有電流產(chǎn)生的水平向左的磁場(chǎng)，疊加后磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向斜向左上方與d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同；由于兩個(gè)方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不相等，故b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與豎直方向的夾角不等于45°；故BDC.a點(diǎn)有向上的磁場(chǎng)，還有電流產(chǎn)生的向上的磁場(chǎng)，電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，疊加后最大，故C正確。故選C。3.【答案】B

【解析】解：A、0.05s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故此時(shí)線圈位于與中性面垂直位置，故此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為0，磁通量變化率最大，故A錯(cuò)誤；

BC、由圖(b)可知，周期T=0.2s，路端最大電壓為Um=102V，由于不計(jì)線圈電阻，故線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=Um，角速度為ω=2πT=2π0.2rad/s=10πrad/s，故線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=102sin10πt(V)，線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=10【解析】粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交變電場(chǎng)的變化周期相等，粒子在電場(chǎng)加速，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子從回旋加速器射出時(shí)，其在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑與D形盒的半徑相等，則有qvmB=mvm2RD，得粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能為Ekm=q25.【答案】D

【解析】A.閉合開關(guān)的瞬間，B燈立即正常發(fā)光，A燈所在電路上線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，電流只能逐漸增大，A燈逐漸變亮，故A錯(cuò)誤；

B.電路穩(wěn)定后由于兩支路中電阻相等，所以A的電流等于B的電流，AB燈一樣亮，故B錯(cuò)誤；

CD.閉合開關(guān)后兩支路中電流相等，斷開開關(guān)，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，電流從穩(wěn)定時(shí)的電流值開始減小，A、B兩燈串聯(lián)，AB中的電流不會(huì)增大，所以兩燈緩緩變暗，不會(huì)閃亮，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。6.【答案】C

【解析】只接通S1時(shí)，車燈與蓄電池串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律得E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V，

車燈的電阻R燈=UI=1210Ω=1.2Ω，

再接通S2后，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I電動(dòng)機(jī)=E-I'R燈7.【答案】B

【解析】圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Br0+ωr2=12Bωr2

通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流為I=ER

電阻R消耗的電功率為P=I2R

由于航天員鍛煉時(shí)消耗的能量只有8.【答案】ACD

【解析】A.壓力傳感器的示數(shù)為0時(shí)，則導(dǎo)體框受到的安培力方向向上，與重力大小相等，根據(jù)左手定則，電流方向從d到a，接線柱1與電源的負(fù)極相連，選項(xiàng)A正確;

B.ab邊的電流方向與磁場(chǎng)方向垂直，受到的安培力不為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律，若通過(guò)ab、bc、cd邊的電流為I，則通過(guò)ad邊的電流為3I，bc邊和ad邊受到安培力的合力4BIL=mg，則bc邊受到的安培力大小BIL=14mg，選項(xiàng)C正確;

D.若將電源正負(fù)極換過(guò)來(lái)，安培力方向向下，則壓力傳感器的示數(shù)為2mg9.【答案】AC

【解析】A、電熱絲兩端的電壓為220V，則電熱絲的功率為P=220244W=1100W，故A正確；

C、電動(dòng)機(jī)M恰好可以正常工作，則電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓為100V，功率為50W，則通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I=50100A=0.5A，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P1=50W-0.52×4W=49W，故C正確；

B、通過(guò)R1的電流為I1=220-100480A=0.25A，則通過(guò)R10.【答案】ABD

【解析】AB.在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，受到水平向左的安培力，做減速運(yùn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小，感應(yīng)電流逐漸減小，所受安培力逐漸減小，所以加速度逐漸減小，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)之后磁通量不再變化，感應(yīng)電流為零，不再受安培力作用，此時(shí)加速度突變?yōu)榱?，之后線框?qū)⒆鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以圖乙中x0=1m，故C.根據(jù)能量守恒定律可知線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=12mD.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框某橫截面的電荷量為q=I對(duì)線框根據(jù)動(dòng)量定理有-BIlt=m(v1故選ABD。11.【答案】(1)黑；(2)1350.0，“×10“；(3)166.7；(4)100?！窘馕觥拷猓?1)根據(jù)多用電表電流紅表筆流入黑表筆流出特點(diǎn)可知，左端電源正極處應(yīng)接黑表筆；

(2)電鍵S斷開，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：

Ig=ERg+R1

解得：R1=1350.0Ω，

多用電表內(nèi)電阻為

R內(nèi)=Rg+R1=150Ω+1350.0Ω=1500Ω，

S閉合后，新的R內(nèi)變小，由于歐姆表倍率越大內(nèi)阻越大，所以開關(guān)S斷開時(shí)對(duì)應(yīng)的是“×10”擋；

(3)已知“×10“擋時(shí)，內(nèi)電阻為R內(nèi)=1500Ω，根據(jù)R內(nèi)=R中可知，R中=1500Ω，因“×10”擋的倍率，故中間刻度值為150；S閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的是“×1”擋，則R'內(nèi)=150Ω，總電流變?yōu)?/p>

I=12.【答案】(1)實(shí)物圖連線如右圖(2)a(3)(4)電池(5)5.0(4.8～5.2(6)>(7)由于待測(cè)電阻相對(duì)較小，建議電流表外接

【解析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示

(2)由圖示電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于a端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大;

(3)根據(jù)坐標(biāo)系中描出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)畫出U