河南省百师联盟2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题2

物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。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。考试时间为75分钟，满分100分一、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，只有一项是符合题目要求的。1.交流发电机的线圈匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.t=0时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 B.t=0.005s时，线圈位于中性面C.t=0.005s时，穿过线圈的磁通量为零 D.发电机线圈转动的角速度为50rad/s2.如图所示，质量为、长为的直导体棒用两绝缘细线悬挂于、，并处于竖直方向的匀强磁场中。当导体棒中通以如图所示的电流，导体棒保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为，现通过改变磁感应强度的大小，使悬线与竖直方向的夹角从缓慢变为。在这一过程中，磁感应强度大小变为原来的（）A.2倍 B.倍 C.倍 D.3倍3.如图，一正方形金属线圈用绝缘细绳悬挂于O点，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。某段时间内，磁感应强度的方向垂直线圈平面向里，大小随时间均匀增大，绳子始终保持绷紧状态。这段时间内，下列说法正确的是（）A.金属线圈中电流方向为顺时针 B.金属线圈中电流大小逐渐增大C.金属线圈受到的安培力大小逐渐增大 D.绳子受到的拉力大小逐渐增大4.真空中有一正三角形ABC，如图所示，M、N分别为AB、AC的中点，在B、C两点分别固定等量异种点电荷，其中B点固定负电荷，C点固定正电荷。则（）AM点和N点电场强度相同B.沿直线从A点到M点，电势逐渐升高C将电子沿直线从M点移动到A点，电场力一直做负功D.将电子沿直线从N点移动到A点，电子的电势能逐渐增加5.如图所示，直线A为某电源的U−I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U−I图线。将该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2。则下列说法错误的是（）A.该电源的电动势为6V B.该电源的内阻为1ΩC.R1和R2的比值为1∶4 D.P1与P2的比值为1∶16.如图所示，在直角坐标系中有、、、四点，点坐标为。空间中存在方向平行于坐标系所在平面的匀强电场，、、三点电势分别为1.8V、5V、3.2V，将一电荷量为的点电荷从点沿移动到点，下列说法正确的是（）A.坐标原点电势为7VB.电场强度的大小为C.该点电荷在点的电势能为D.该点电荷从点移动到点的过程中，电场力做功为7.如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距，放在水平绝缘桌面上，半径为的圆弧轨道处在竖直平面内且与水平直导轨在最低点相切，水平直导轨处在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒、垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒质量为、电阻为，棒的质量为、电阻为。重力加速度为。开始时棒静止在水平直导轨上，棒从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒与棒落地点到桌面边缘的水平距离之比为。则（）A.棒离开导轨时的速度大小为B.棒离开导轨时的速度大小为C.棒在水平导轨上的最大加速度大小为D.两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热为二、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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图所示，电压为100kV的主供电线路为某5G基站供电，基站用电器总功率为4kW，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视为理想变压器），则（）A.输电线路中的电流为5A B.输电线路中的电流为2500AC.高压变压器原、副线圈的匝数比为 D.高压变压器原、副线圈的匝数比为9.如图所示，电表均为理想电表，电源内阻的大小为，两灯泡的电阻均为。闭合开关，此时，两灯泡正常发光，滑动变阻器的阻值为。将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表A示数变化量的绝对值为，则（）A.电流表的示数增大，两灯泡都变亮 B.电压表的示数减小，C.电源的效率增大，电源的总功率减小 D.滑动变阻器的功率可能先变大后变小10.科学技术是第一生产力，现代科技发展与物理学息息相关，下列关于磁场与现代科技的说法正确的是（）A.图甲是磁流体发电机的结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的负极，若只增大磁感应强度，则电路中的电流增大B.图乙是霍尔元件的示意图，若半导体中的载流子为正电荷，则稳定时侧的电势高于侧的电势C.图丙是电磁流量计的示意图，在磁感应强度、管道直径一定时，流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）正比于、两点间的电势差D.图丁是回旋加速器的示意图，若只增大加速电压，则可使粒子获得的最大动能增大三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学用电流传感器做“观察电容器的充放电”实验，按图甲所示连接电路。（1）将开关S与1端相连，稳定后电容器的上极板带______（选填“正”或“负”）电；把开关S掷向2端，通过电流传感器的电流方向为______（选填“由A到B”或“由B到A”）。（2）开关S掷向2后，电流传感器采集到电流随时间变化的图像如图乙所示。根据图像可估算出电容器存储的电荷量为______C（结果保留两位有效数字）。（3）在电容器放电实验中，接不同的电阻，放电快慢不同。图丙a、b两条放电电流的图像中，对应电阻较大的一条是______（选填“a”或“b”）。12.某同学测一段粗细均匀的金属丝ab的电阻率，选用的器材有：电源（电动势，内阻很小）电流表（量程0~0.6A，内阻很小）定值电阻（）开关S、导线、金属夹、多用电表、螺旋测微器（1）用螺旋测微器测定金属丝的直径，如图甲所示，直径______mm。（2）用多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，指针如图乙中虚线所示，则应改用______（选填“×1”或“×100”）档，重新欧姆调零后再次测量，指针如图乙中实线所示，则测得金属丝的电阻______。（3）按图丙连接实物。闭合开关S后，将金属夹从金属丝的左端a处逐渐向右滑动，依次记下金属夹到右端b处的距离x和电流表的示数I。用测出的多组数据作出图像，若图像为直线，其斜率为k，不考虑温度的变化，则金属丝的电阻率______（用k、d、E、R及相关常数表示）。（4）若考虑电流表内阻的影响，则金属丝电阻率的测量值与实际值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。13.如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，匀强磁场磁感应强度大小为B，线圈匝数为N，面积为S，总电阻为r，外接电阻为R，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。（1）写出发电机产生的电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数；（2）从时刻开始线圈转过30°的过程中，求通过电阻R的电荷量；（3）求电阻R上热功率。14.如图所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面夹角，间距，在导轨之间接有阻值的定值电阻.质量、电阻的金属杆由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量的重物相连，磁感应强度大小为的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端紧靠电阻处，将重物P和金属杆由静止释放，金属杆运动到点（图中未画出）过程中，通过电阻的电荷量，此时重物已经开始匀速下降，运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，一切摩擦不计，重力加速度取，求：（1）重物P匀速下降的速度；（2）金属杆从释放到运动到点的过程中，定值电阻中产生的焦耳热；（3）若金属杆到达点后，磁感应强度开始发生变化（此时为时刻），致使回路中电流为零。试写出磁感应强度随时间变化的关系式。15.如图所示的平行板电容器中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，电场强度大小为为板间中线。紧靠平行板右侧边缘的坐标系的第一象限内，边界与轴的夹角，边