高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1武漢市常青聯(lián)合體2024-2025學(xué)年度第二學(xué)期期中考試高二物理試卷考試時間：2025年4月22日試卷滿分：100分一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。再每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.下列說法正確的是（）A.手機(jī)通話使用的無線電波，其波長比可見光的波長短B.半導(dǎo)體熱敏電阻可用于制作傳感器中感知溫度的敏感元件C.走廊照明燈的聲控開關(guān)、紅外報警裝置都是應(yīng)用了聲傳感器D.“遲日江山麗，春風(fēng)花草香”，描寫了春風(fēng)中花草芬芳美好景象?？諝庵械幕ㄏ阆蛲鈹U(kuò)散是由于分子之間存在斥力【答案】B【解析】A．手機(jī)通話用的無線電波，在電磁波譜里，無線電波波長比可見光長，故A錯誤；B．半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度變化時電阻會明顯改變，能做傳感器里感知溫度的敏感元件，故B正確；C．聲控開關(guān)用聲傳感器，紅外報警裝置用的是紅外傳感器，不是聲傳感器，故C錯誤；D．花香擴(kuò)散是因為分子在做無規(guī)則熱運動，不是分子間斥力，故D錯誤。故選B。2.截至2025年1月12日，新疆準(zhǔn)東至安徽皖南特高壓直流輸電工程已累計輸送電量超過3000億千瓦時，這是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓直流輸電工程。該工程在輸電環(huán)節(jié)使用直流，在送電端使用專用“整流”設(shè)備將發(fā)電機(jī)的交流電變?yōu)橹绷?，在用戶端使用“逆變”設(shè)備將直流變?yōu)榻涣鳌Ｏ铝姓f法正確的是（）A.采用特高壓輸電，會減少電能的損耗B.送電端的電壓越高，輸送的電功率越大C.在送電端先升壓再整流，在用戶端先降壓再逆變D.采用直流輸電，會加大線路上電容、電感引起的電能損耗【答案】A【解析】A．根據(jù)聯(lián)立解得可知輸送功率一定時，采用特高壓輸電，電壓U增大，則減小，即減少電能的損耗，故A正確；B．輸送電功率由發(fā)電端的發(fā)電機(jī)決定，與送電端的電壓高低無關(guān)，故B錯誤；C．根據(jù)題意，送電端先將交流電升壓，然后通過“整流”設(shè)備變換為直流；用戶端先通過“逆變”設(shè)備將直流變換為交流，再進(jìn)行降壓，故C錯誤；D．由于直流電不存在電感和電容對電流的阻礙作用（感抗和容抗），所以利用直流輸電，有利于消除輸電線的電感、電容造成的電能損失，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其直流電阻可忽略，、、是三個完全相同的燈泡，下列說法正確的是（）A.開關(guān)閉合時，、、緩慢變亮B.開關(guān)閉合后，當(dāng)電路穩(wěn)定時，會熄滅C.開關(guān)閉合后，當(dāng)電路穩(wěn)定時，、、亮度相同D.開關(guān)斷開時，立即熄滅，一段時間后，與逐漸熄滅【答案】D【解析】A．開關(guān)閉合時，、立刻變亮，而支路由于有自感線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，可知緩慢變亮，選項A錯誤；BC．開關(guān)閉合后，當(dāng)電路穩(wěn)定時，亮度相同，則不會熄滅，因電流等于、的電流之和，可知亮度最亮，選項BC錯誤；D．開關(guān)斷開時，立即熄滅，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流減小，則線圈相當(dāng)電源，在與中重新形成回路，則使得一段時間后與逐漸熄滅，選項D正確。故選D。4.某交變電流在一個周期T內(nèi)的變化情況如圖所示，前半個周期呈正弦式變化，最大值為，后半個周期電流為，則該交變電流的有效值是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】由交變電流的有效值定義解得故選D。5.如圖所示，邊長為1m、電阻為0.1Ω的剛性單匝正方形線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場B垂直。若線框固定不動，磁感應(yīng)強(qiáng)度以均勻增大時，線框的發(fā)熱功率為P；若磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為0.2T，線框以某一角速度繞其中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動時，線框的發(fā)熱功率仍為P，則線框轉(zhuǎn)動的角速度為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】線框不動時感應(yīng)電動勢若線圈轉(zhuǎn)動，則感應(yīng)電動勢有效值根據(jù)可知解得故選A。6.如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點的軸以角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角時（如圖b）為計時起點，并規(guī)定當(dāng)電流自b流向a時方向為正。則下列四幅圖中正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】從甲圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時刻電流方向為a到b，若以線圈平面與磁場夾角時（如圖乙）為計時起點，則瞬時電流的表達(dá)式為故選C。7.在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比，副線圈接入理想電流表與電壓表，讀數(shù)分別為I和U。定值電阻，滑動變阻器的最大阻值為。輸入端電壓的表達(dá)式為。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表與電壓表示數(shù)的變化量絕對值為與，下列說法正確的是（）A.B.電流表示數(shù)的最小值為C.當(dāng)滑片處在中點時，的功率達(dá)到最小D.當(dāng)調(diào)節(jié)的阻值為時，電壓表示數(shù)為2.5V【答案】B【解析】A．根據(jù)理想變壓器規(guī)律，，可得則，故A錯誤；B．根據(jù)解得，故當(dāng)R2最大時電流表示數(shù)最小，U=5V，帶入數(shù)據(jù)可得電流表示數(shù)的最小值為，故B正確；C．根據(jù)，功率達(dá)到最小即當(dāng)I1最小，也即I2最小，根據(jù)B項分析知，此時R2最大，滑片處在最上端，故C錯誤；D．當(dāng)調(diào)節(jié)的阻值為時，帶入B項可得，，故D錯誤。8.在電磁爐上放置一盛有冷水的金屬杯，接通交流電源，一段時間后杯內(nèi)的水就會沸騰起來。下列說法正確的是（）A.使用陶瓷器皿，不影響電磁爐加熱效果B.電磁爐工作時，在金屬杯底部產(chǎn)生渦流C.若在輸入端接恒定電流，電磁爐無法正常加熱金屬杯D.使用微波爐加熱冷水，其工作原理與電磁爐工作原理相同【答案】BC【解析】A．電磁爐加熱的核心是利用交變磁場在金屬器皿中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)加熱物體。陶瓷屬于絕緣體，無法產(chǎn)生渦流，因此電磁爐無法對陶瓷器皿加熱，會嚴(yán)重影響加熱效果。故A錯誤；B．電磁爐工作時，內(nèi)部線圈通交變電流，產(chǎn)生交變磁場。金屬杯處于交變磁場中時，因電磁感應(yīng)現(xiàn)象，金屬杯內(nèi)部（包括底部）會產(chǎn)生渦流（感應(yīng)電流），渦流的熱效應(yīng)使金屬杯發(fā)熱，進(jìn)而加熱水。故B正確；C．若電磁爐輸入端接恒定電流，線圈產(chǎn)生的是恒定磁場。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，只有“變化的磁場”才能在導(dǎo)體中激發(fā)感應(yīng)電流（渦流）；恒定磁場下，金屬杯內(nèi)的磁通量無變化，無法產(chǎn)生渦流，自然無法加熱。故C正確；D．微波爐的工作原理是利用微波（電磁波）使水分子共振振動，通過分子熱運動的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能加熱；而電磁爐是電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，通過渦流的熱效應(yīng)加熱。二者原理完全不同。故D錯誤。9.為實現(xiàn)自動計費、車位空余信息的提示與統(tǒng)計等功能，某智能停車位通過預(yù)埋在車位地面下方的LC振蕩電路獲取車輛駛?cè)腭偝鲂畔ⅰＨ鐖D甲所示，當(dāng)車輛駛?cè)胲囄粫r，相當(dāng)于在線圈中插入鐵芯，使其自感系數(shù)變大，引起LC電路中的振蕩電流頻率發(fā)生變化，計時器根據(jù)振蕩電流的變化進(jìn)行計時。某次振蕩電路中的電流隨時間變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.時刻，電容器C帶電量為零B.時刻，線圈L的磁場能最大C.過程，電容器C帶電量逐漸減小D.由圖乙可判斷汽車正駛?cè)胫悄芡＼囄弧敬鸢浮緼C【解析】A．時刻，電流最大，此時電容器中電荷量為零，故A正確；B．時刻，電流為零，此時電容器所帶電量最大，電場能最大，磁場能為零，故B錯誤；C．過程，電流逐漸增大，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能，電容器處于放電過程，電容器所帶電量逐漸減小，故C正確；D．由圖乙可知，震蕩電路的周期變小，根據(jù)可知線圈自感系數(shù)變小，則汽車正駛離智能停車位，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，垂直于光滑水平桌面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，桌面上有一由均勻金屬絲制成的等腰直角三角形線框abc，直角邊邊長為L，bc邊與磁場邊界平行，線框總電阻為R。線框在拉力作用下以垂直邊界的速度v向左勻速進(jìn)入磁場。下列分析正確的是（）A.線框進(jìn)入磁場過程中感應(yīng)電流的方向由a向bB.線框ab邊中點進(jìn)入磁場時拉力的功率大小為C.線框從剛進(jìn)入磁場到完全進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的總熱量為D.線框從剛進(jìn)入磁場到完全進(jìn)入磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量為【答案】AD【解析】A．由楞次定律可知線框進(jìn)入磁場過程中有逆時針方向的感應(yīng)電流，故A正確；B．線框在拉力作用下勻速進(jìn)入磁場，故拉力大小等于安培力，線框ab邊中點進(jìn)入磁場時其有效長度為。此時拉力大小為拉力的功率大小為，故B錯誤；C．線框進(jìn)入磁場的過程中所受安培力大小為由表達(dá)式可知，F(xiàn)與x成二次函數(shù)關(guān)系而非一次函數(shù)關(guān)系，根據(jù)F與x的關(guān)系圖像可知，線框進(jìn)入磁場的過程中，力F所做的功等于圖線與x軸所圍成的面積。所以力F所做的功小于一次函數(shù)包圍的面積由功能關(guān)系線可知框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量小于，故C錯誤；D．線框從剛進(jìn)入磁場到完全進(jìn)入磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量為，故D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.（1）在圖甲中，當(dāng)閉合S時，觀察到電流表指針向左偏（不通電時指針停在正中央），則在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中，通過線圈的磁通量______（填“增大”或“減小”），電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動過程中，電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)。（2）在圖丁中，R為光敏電阻（光照強(qiáng)度變大，電阻變?。?，輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸（A線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側(cè)。當(dāng)光照增強(qiáng)時，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向為______（填“順時針”或“逆時針”），金屬環(huán)A將______（填“向左”或“向右”）運動。【答案】（1）增大向左向右（2）逆時針向左【解析】（1）[1][2]在圖甲中，當(dāng)閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，說明電流從負(fù)接線柱流入時，電流表指針向左偏。在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中，線圈A中磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流將從電流表負(fù)接線柱流入，則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)；[3]在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動過程中，根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。（2）[1]當(dāng)光照增強(qiáng)時，熱敏電阻的阻值減小，回路電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場增大，穿過金屬環(huán)A的磁通量向右增大，根據(jù)楞次定律可知，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向為逆時針；[2]金屬環(huán)A電流方向為逆時針，而螺線管電流方向為順時針，根據(jù)反向電流相互排斥，可知金屬環(huán)將向左運動。12.某小組同學(xué)進(jìn)行“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）實驗中，體積為V的油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為，用注射器和量筒測得n滴上述溶液的體積，記為，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形的邊長為L，則油酸薄膜的面積________；可求得油酸分子的直徑為________（用V、、n、、S表示）。（2）某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因為________。A.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B.用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴C.水面上痱子粉撒得太厚，油膜沒有充分展開【答案】（1）（均可）（2）AC【解析】（1）[1]不足半格舍去，超過半格算一格，可知輪廓包圍方格約為71個，故油酸薄膜的面積為。[2]求得油酸分子的直徑為（2）[1]A．如果計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，導(dǎo)致統(tǒng)計的油膜面積偏小，計算結(jié)果將偏大，故A正確；B．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴，則每一滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積的測量值偏小，計算結(jié)果將偏小，故B錯誤。C．如果水面上痱子粉撒得較多，油酸沒有充分展開，導(dǎo)致統(tǒng)計的油酸面積比充分展開的油酸面積小，計算結(jié)果將偏大，故C正確。13.如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化。一單匝正方形導(dǎo)線框固定在該磁場中，邊長L=2m線框總電阻為R=4Ω，求：（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖（1）所示，線框中感應(yīng)電流的大??；（2）若磁場變化規(guī)律為，當(dāng)時，線框中感應(yīng)電流的大小?！敬鸢浮浚?）2A（2）1A【解析】（1）由圖像可知由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線框中感應(yīng)電流的大小聯(lián)立解得（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律可得當(dāng)時線框中感應(yīng)電流的大小14.2025年1月17日，國家統(tǒng)計局公布，2024年12月份，我國火力發(fā)電占比由增轉(zhuǎn)降，水電、風(fēng)電占比由降轉(zhuǎn)增，這一數(shù)據(jù)變化深刻反映了我國在環(huán)保和能源轉(zhuǎn)型方面做出顯著成效。水力發(fā)電基本原理是利用水位落差，配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，也就是利用水的重力勢能轉(zhuǎn)為水輪的機(jī)械能，再以機(jī)械能推動發(fā)電機(jī)，而得到電力。現(xiàn)有一條河流，水位落差為5m，河水流量為。若利用它來發(fā)電，水電站的能量轉(zhuǎn)化效率為80%，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為400V。水電站到用戶之間要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，兩地間輸電線總電阻為，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比，用戶所需電壓為220V，所用的變壓器都是理想變壓器。水的密度，重力加速度，求：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率；（2）輸電線上損失的功率；（3）降壓變壓