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（解析版）

这是一份广东省八校联盟2024-2025学年高二下学期教学质量检测（二） 物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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.
【答案】B
【解析】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. 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
【答案】D
【解析】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. 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5VD. 副线圈的电流为5A
【答案】C
【解析】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. 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
【答案】D
【解析】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. 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
【答案】C
【解析】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. 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
【答案】D
【解析】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. 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
【答案】D
【解析】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. 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.
【答案】AB
【解析】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. 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
【答案】BD
【解析】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. 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
【答案】CD
【解析】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。
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
【答案】（1）D （2）1.0×10-5 （3）BC
【解析】（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. 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n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如下表：
（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abcdB. 平面abfe
C. 平面abghD. 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）。
【答案】（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
【解析】（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. 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。
【答案】（1） （2）
【解析】（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. 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。
【答案】（1）；（2）
【解析】（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. 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？
【答案】（1） （2）电场E1方向垂直PQ向上， （3）
【解析】（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E1方向垂直PQ向上（PQM平面），PQ方向做匀速直线运动，有
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
联立解得原线圈匝数n1（匝）
副线圈匝数n2（匝）
输入电压U1（V）
输出电压U2（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