河南省洛陽市2024-2025學年高二（上）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.下列說法正確的是（）

A.在真空中，5G信號比4G信號傳輸速度快

B.在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時電路中的電流最小

C.為有效地發射電磁波，可降低LC回路的振蕩頻率

D.根據麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產生變化的磁場，變化的磁場周圍也一定產生變化的電

場

2.滑板運動深受青少年喜愛。現有一個質量為40kg的小孩站在一輛質量為30題的滑板車上（小孩與滑板車

均可視為質點），在光滑的水平路面上以4M/S的速度勻速前進。突然小孩以相對于地面2a/s的水平速度向

后跳離滑板車（跳離過程時間極短，可忽略不計，且小孩跳離后滑板車速度方向不變），并安全落地。設小孩

跳離瞬間，滑板車速度大小變為原來的2倍，貝?為（）

A.2B.3C.4D.5

3.如圖所示，在水平放置的閉合線圈附近，一條形磁鐵豎直向下加速運動，在位置B時N極附近的磁感線正

好與線圈平面平行，4、B之間和8、C之間的距離相等，且都比較小。下列說法正確的是（）

A.磁鐵在位置力時線框感應電流的方向為逆時針（俯視）

B.磁鐵在位置C時線框感應電流的方向為逆時針（俯視）

C.磁鐵在位置B時線框穿過線圈的磁通量變化率為零

D.磁鐵在位置C時線框的感應電流比在位置力時的大

4.如圖所示，某小組利用電流傳感器（接入電腦，圖中未畫出）記錄燈泡a

和自感元件L構成的并聯電路在斷電瞬間各支路電流隨時間的變化情況，——

A_________

%表示小燈泡中的電流，/2表示自感元件中的電流（已知開關S閉合時i2>——g）~電流傳感器1卜

ii），則下列圖象中正確的是（）—

___rv電流傳感器21

iA_j2

,ilZ：

5.圖1與圖2所示為兩個交流電的電壓隨時間的變化關系圖像，已知圖1前后半個周期都是正弦曲線的9周期

圖像，則圖1與圖2交流電電壓的有效值之比為（）

6.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈所串聯的電阻甲、乙的阻值均為R,電源為正弦交流電，已知甲的功

率是乙的9倍，原線圈兩端的電壓（有效值）為U,下列說法正確的是（）

A.原、副線圈的匝數之比為3:1B.電源的輸出電壓為4U

C.通過乙的電流為白D.電源的輸出功率為駕

7.如圖所示，abed是一個邊長為L的均勻正方形導線框，其電阻為R。線框以恒定速度"沿x軸運動，并穿過

圖中所示的勻強磁場區域，磁感應強度為B,規定順時針電流方向為正，安培力沿x軸正方向為正，線框在

圖示位置開始計時，則關于線框中電流/、線框所受安培力F、ad兩端的電勢差兒兩端的電勢差為c與

線框移動距離式的關系圖像正確的是（）

XXXX

5

XXXX

XXXXX

3￡

A

—

Xz，

42I523z5

;4i

」:

-

4

3鬣3

--

44

1山1

--

44

。

5Z5Z

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻交流電,金屬工件的焊縫中就產生大量焦耳熱，將焊縫熔

化焊接，下列情況中能使焊接處消耗的電功率增大的是（）

A.其他條件不變，增大交變電流的電壓

B.其他條件不變，增大交變電流的頻率

C.感應電流相同的條件下，增大焊接處的接觸電阻

D.感應電流相同的條件下，減小焊接處的接觸電阻

9.如圖所示是發電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電，接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示

意圖（圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表）。設發電廠輸出的電壓一定，兩條輸電

線總電阻用Ro表示，變阻器R相當于用戶用電器的總電阻，當用電器增加時，相當于R變小。則在用電高峰

時，下列說法正確的是（）

A.輸電導線的損耗功率變大

B.發電廠輸出功率變大

C.電壓表匕、彩的示數之比變大

D.因發電廠輸出電壓■定，所以用戶端電壓不發生變化

10.如圖1所示，固定在水平面上的平行光滑導軌左端接有阻值R=0.4。的電阻，整個導軌處在方向豎直向

上、磁感應強度大小B=0.5T的勻強磁場中。一質量為m=0.01kg、電阻r=0.1。的導體棒ab沿導軌向右

運動，在外力F作用下，其速度"隨時間t的變化關系如圖2所示。已知導體棒ab的長度2=0.4機，導軌電阻

不計，整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直且接觸良好。則在0?0.25s的時間內（）

圖1

A.導體棒ab兩端電壓的峰值為2UB.外力F做的功為0.51

C.通過電阻R的電荷量為|。D.外力F的沖量大小為0.32N.s

三、實驗題：本大題共2小題，共15分。

11.某實驗小組根據熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律，探測溫度控制室內的溫度。選用的器材有:

熱敏電阻&；電流表G（內阻Rg為240。，滿偏電流為/g）；電阻箱Ro（阻值0?999.9。）；電源E（電動勢恒定,

內阻不計）；單刀雙擲開關S；導線若干。

請完成下列步驟:

(1)該小組設計了如圖1所示的電路圖。根據圖1,在答題卡上完成圖2中的實物圖連線。

(2)先將開關S斷開，將電阻箱的阻值調到最大。開關S接1,調節電阻箱，當電阻箱讀數為60.0。時，電流表

示數為％。再將S改接2,電流表示數為學，斷開S。得到此時熱敏電阻的阻值為。。

(3)該熱敏電阻飛阻值隨溫度t變化的t曲線如圖3所示,結合圖2中的結果得到溫度控制室內此時的溫度

約為°C。(結果取整數)

12.某同學設計了如圖裝置來驗證碰撞前后動量是否守恒。在離地面高度為無的光滑水平桌面上，放置兩個

小球a和人其中b與輕彈簧緊挨著但不拴接，彈簧左側固定，自由長度時離桌面右邊緣足夠遠，起初彈簧被

壓縮一定長度并鎖定。a放置于桌面邊緣，球心在地面上的投影點為。點。實驗時，先將a球移開，彈簧解除

鎖定，b沿桌面運動后水平飛出。再將a放置于桌面邊緣，彈簧重新鎖定。解除鎖定，b球與a球發生碰撞后，

均向前水平飛出。實驗中，小球落點記為力、B、C,重復實驗10次。

ha

OABC

(1)若a球質量為nia，半徑為％；b球質量為小》，半徑為%，b球與a球發生碰撞后，均向前水平飛出，該實驗

需滿足o

A.ma<mb,ra=rbB.ma<mb,ra<rb

C.ma>mb,ra=rbD.ma>mb)ra<rb

(2)為了驗證碰撞前后動量是否守恒，本實驗中必須測量的物理量有。(填選項前的字母)

A.小球a的質量Hi。和小球。的質量加b

A小球飛出的水平距離久04、x0B>xoc

C.桌面離地面的高度h

。小球飛行的時間

(3)關于本實驗的實驗操作，下列說法中錯誤的是o(填選項前的字母)

A重復操作時，彈簧每次被鎖定的長度應相同

A重復操作時發現小球的落點并不完全重合，說明實驗操作中一定出現了錯誤

C.用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置

。.僅調節桌面的高度，桌面越高，線段。B的長度越長

(4)在實驗誤差允許的范圍內，當所測物理量滿足表達式,即說明碰撞前后動量守恒。(用題中已

測量的物理量表示)

四、計算題：本大題共3小題，共39分。

13.質量10g的子彈，以300爪/s的速度水平射入質量50g、靜止在光滑水平桌面上的木塊，子彈穿過木塊

后的速度為100m/s。求：

(1)子彈射出木塊后，木塊獲得的速度大小；

(2)若子彈與木塊的作用時間為0.01s,則子彈對木塊的平均作用力多大。

14.如圖所示為一交流發電機和外接負載的示意圖，線圈的面積是0.05爪2,線圈的一半面積在磁場內，共有

100匝，線圈電阻為10,外接電阻R=9。，勻強磁場的磁感應強度為B=；7，當線圈以300r/min的轉速勻

速旋轉時，若從線圈處于中性面開始計時，求：

(1)線圈中感應電動勢的瞬時表達式；

(2)線圈每轉過一周，外力所做的功；

(3)線圈轉過4s的過程中流過電阻R的電量。

15.如圖1所示，兩根間距為乙=1.0爪、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角8=30。，導軌底

端接入一阻值為R=2.0。的定值電阻，所在區域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平

面向上，在導軌上垂直于導軌放置一質量為m=0.2kg、電阻為r=1.0。的金屬桿，開始時使金屬桿保持靜

止，某時刻開始給金屬桿一個沿斜面向上F=2.0N的恒力，金屬桿由靜止開始運動，圖2為運動過程的u-t

圖像，重力加速度g=10a/s2。則在金屬桿向上運動的過程中，求：

(1)勻強磁場的磁感應強度;

(2)前2s內金屬桿通過的位移；

(3)前4s內電阻R產生的熱量。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】A在真空中電磁波的速度是一樣的，5G信號和4G信號傳輸速度一樣快，故A錯誤；

8.在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時，電場能最大，磁場能最小，電路中的電流最小，故8

正確；

C.為有效地發射電磁波，可用開放電路從而升高振蕩頻率，故C錯誤；

D根據麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場周圍產生穩定的磁場，均勻變化的磁場周圍產生穩定的電場，

故。錯誤。

故選瓦

2.【答案】B

【解析】對小孩與滑板車構成的系統，根據動量守恒定律有

（山人+m灰）v0=m人藥+m^v2

由于小孩以相對于地面2/n/s的水平速度向后跳離滑板車，則有

%=-2m/s

解得

v2=12m/s

則有

v

A=—2=3

Vo

故選瓦

3.【答案】D

【解析】A.磁鐵在位置a時，通過線框的磁感線斜向左下，且磁鐵向下運動線圈內磁通量減少，根據楞次定

律，感應電流方向為順時針，故A錯誤；

8.磁鐵在位置C時，通過線框的磁感線斜向左上，且磁鐵向下運動線圈內磁通量增大，根據楞次定律，感應

電流方向為順時針，故8錯誤；

C.磁鐵在位置B時，線框內磁通量為零，但磁通量變化率不為零，故C錯誤；

D因為磁鐵豎直向下加速運動，磁鐵在位置C時相對于4位置速度更快，則線框內磁通量變化率更大，所以

感應電流更大，故。正確。

故選D。

4.【答案】C

【解析】解：電鍵斷開后，4與L組成閉合自感回路；電感阻礙自身電流，2變化，產生的感應電流仍沿著原

來方向，大小逐漸減小；所以開關斷開后，L的電流的方向不變，而4的電流的方向與開始時是相反的，故

C正確，ABD錯誤,

故選：Co

5.【答案】A

【解析】令圖1中交流電壓的有效值為%,則有

解得

%=<57

令圖2中交流電壓的有效值為4,則有

U2(A<3V)2T(2AA3V)2T

RR3R3

解得

U2=

則有

=1:1

故選A。

6.【答案】D

【解析】A由于電阻甲、乙的阻值相等，甲的功率是乙的功率9倍，根據功率的公式

P=I2R

則通過甲的電流是通過乙的電流的3倍，則通過原、副線圈的電流之比為

/1_3

h=l

又因為

{1_^2

一八1

故原副線圈的匝數之比為

九1：九2=1：3

A錯誤；

BC根據

%_幾1_1

九23

原線圈兩端的電壓為U,則副線圈兩端的電壓為3U,由歐姆定律可知通過電阻乙的電流為

3U

12=~R

通過電阻甲的電流為

9U

I1=~R

所以電源的輸出電壓為

9U

U^=U+I1R=U+—XR^1OU

錯誤;

。甲的功率為

,81U2

P甲-kR-R

乙的功率為

_9f/2

P乙=i/R=/—

根據能量守恒定律可知電源輸出功率為

90U2

P=P甲+P「R

D正確。

故選￡（。

7.【答案】C

【解析】當線框移動距離0WxWL時，線框內的磁通量不變，則線框中感應電流為零，線框所受安培力為

零，ad兩端的電勢差、反兩端的電勢差均為零。

當線框移動距離L<xW2L時，感應電動勢為

E=BLv

根據楞次定律，感應電流為逆時針方向，大小為

EBLv

1=R=~R~

根據左手定則，線框所受安培力方向向左，線框所受安培力

22

F=IBL="*ad兩端的電勢差為

Uad=/4R=3=竽尻兩端的電勢差為

444

13E3BLv

Ube=E-I"R=兄~1~

當線框移動距離2L<xW4L時，線框內的磁通量不變，則線框中感應電流為零，線框所受安培力為零，ad

兩端的電勢差、be兩端的電勢差均為

Uaa=%=BLv

當線框移動距離4L<xW5L時，感應電動勢為

E=BLv

根據楞次定律，感應電流為順時針方向，大小為

EBLv

I=R=~R-

根據左手定則，線框所受安培力方向向左，線框所受安培力

F=IBL=華ad兩端的電勢差為

"ad=E—=苧=半A兩端的電勢差為

444

1EBLv

%=>臚=4=.

當線框移動距離x>5L時，線框內的磁通量不變，則線框中感應電流為零，線框所受安培力為零，ad兩端

的電勢差、兒兩端的電勢差均為零。

故選C。

8.【答案】ABC

【解析】A增大交變電流的電壓，其他條件不變，則線圈中交變電流增大，磁通量變化率增大，因此產生的

感應電動勢增大，感應電流也增大，那么焊接處消耗的電功率增大，故A正確；

A高頻焊接利用高頻交變電流產生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中產生感應電流，根據法拉第電磁感應

定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產生的感應電動勢越大，感應電流越大，焊

縫處消耗的電功率越大，故B正確；

CD.感應電流相同條件下，增大焊接縫的接觸電阻，由P=〃R可知焊縫處消耗的電功率增大，故C正確,

D錯誤。

故選ABCo

9.【答案】AB

【解析】C.發電廠輸出的電壓一定，則升壓變壓器原線圈輸入電壓a保持不變，根據電壓比等于匝數比可

得電壓表明、%的示數之比為

Ui幾1

n2

可知電壓表匕、%的示數之比不變，且升壓變壓器副線圈輸出電壓“保持不變，故C錯誤；

4D根據

U2=l2R0+U3,找=渠‘"詈,4=/酒

(74九4九3

可得

U2=l2R0+l2^R=I2(&+與R)

幾4\幾4)

在用電高峰時，變阻器R阻值變小，則/2增大；根據

AP=攻Ro,AU=I2R0

可知輸電導線的損耗功率變大，輸電導線的兩端電壓變大，則降壓變壓器原線圈輸入電壓/減小，降壓變

壓器副線圈輸出電壓力減小，即用戶端電壓減小，故A正確，D錯誤；

3.根據

P出==U2l2

由于%增大，所以發電廠輸出功率變大，故8正確。

故選A3。

10.【答案】BC

【解析】A導體棒產生的感應電動勢的峰值為5=B1Vm=0.5x0.4x10V=2U,

感應電流的峰值/7n=舞==4A,導體棒ab兩端電壓的峰值為=ImR=1.6V,4選項錯誤；

2(2)2

3.產生的電能即克服安培力做功為W安=羔rt=^*025/=U，

根據動能定理叫―W安=0-26嗚，解得必=0.51,選項B正確；

C.該導體棒產生的感應電動勢與線圈在磁場中轉動產生的感應電動勢相似，

則由線圈轉過90。時通過導體橫截面的電量q=總4±=黑；=怒=正簿

其中3=筆=?=2兀，則通過電阻R的電荷量為q=蕓"、==乙。,選項C正確；

T11(R+r)to(0.4+0.1)X27TTI

。.在0?0.25s的時間內對導體棒根據動量定理〃-/荽=0-6外，

其中/希=BIlAt=Blq=0.5X0AX-N-s=-^N-s,

女17T57r

解得外力F的沖量大小為/F=信一°」)N?s=0.027N-s,選項。錯誤。

故選BC。

溫

度

控

制

11.【答案】(1)室

(2)150##150.0

(3)26/27

【解析】(1)根據電路圖，將實物圖連接起來，連接情況如下

(2)根據歐姆定律可得，當S接1時

,E

la=R^+Rg

當S接2時

2,_E

Ig=

3R0+Rg+RT

聯立解得

RT=150。

(3)由圖3可知，此時對應得溫度為26。。。

12.【答案】(1)4

(2)AB

⑶B

(4)mbx0B=mbx0A+maxoc

【解析】(1)為保證兩球碰后均向前水平飛出，則必須滿足

ma<mb

為保證兩球發生對心正碰，則必須滿足

故選A。

(2)小球沿桌面飛出后做平拋運動，水平方向有

x=vot

解得

X

Vo=t

由于各小球沿桌面飛出后豎直方向下落的高度相等，所以在空中運動的時間t相等，本實驗需要驗證的表達

式為

mbvr=mbv2+mav3

即

XOBXOA,XOC

mb—=mb—+ma—

解得

mbx0B=mbx0A+maxoc

因此，本實驗中必須測量的物理量有小球a的質量和小球6的質量，小球飛出的水平距離x0B,xoco

故選AB.

(3)4為保證小球6每次與小球a碰撞前的速度相等，所以重復操作時，彈簧每次被鎖定的長度應相同，故A

正確，不符合題意；

A因實驗存在誤差，所以重復操作時小球的落點并不完全重合，這是正常現象，并不說明實驗操作中一定出

現了錯誤，故2錯誤，符合題意；

C.用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置，故C正確，不符合題

忌；

D由于小球b在未與小球a碰撞的情況下沿桌面水平飛出時的速度相同，桌面越高，小球b在空中運動時間越

長，線段。8的長度就越長，故。正確，不符合題意。

故選人

(4)由(2)的推導可得，本實驗最終需要驗證的表達式為

mbx0B=mbx0A+maxoc

13.【解析】1)設子彈質量為m,初速度為火,子彈穿過木塊后的速度為巧，木塊質量為M,子彈射

出木塊后，木塊獲得的速度為方，根據動量守恒可得

mv0=mv1+MV2

解得

v2=40m/s

(2)設子彈對木塊的平均作用力為F,根據動量定理可得

Ft=MV2

解得

F=200N

14.【解析】(1)根據題意可得

a)—27m—lOnrad/s

線圈的一半面積在磁場內，故有效面積為則正弦交流電瞬時值表達式

S

e—NB'tosin3t

聯立解得

e=25sinl07it(V)

(2)根據正弦交流電最大值表達式

S

Em=NB

電動勢有效值

由閉合電路歐姆定律可得

"K+r

線圈每轉過一周，外力所做的功等于整個回路產生的焦耳熱，則有

W=Q=I%(R+r)T