2024~2025学年山东省青岛市四区县（胶州、平度、黄岛、城阳）高二上期中考试物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年山东省青岛市四区县（胶州、平度、黄岛、城阳）高二上期中考试物理试卷（解析版），共25页。试卷主要包含了考试结束后，只需要上交答题卡，4A等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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，只需要上交答题卡。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 奥斯特的电流磁效应实验具有划时代的意义，引领人类进入了电气时代。下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A. 对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
B. 电磁波谱按波长由小到大排列的顺序是，射线、紫外线、可见光、红外线
C. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
D. 电场强度和磁感应强度都采用比值定义法，它们的方向与力F的方向相同或相反
【答案】B
【解析】A．对于给定的电源，从负极到正极移动单位正电荷非静电力做功越多，电动势就越大，故A错误；
B．电磁波谱按波长由小到大排列的顺序是射线、X射线、紫外线、可见光、红外线，故B正确；
C．在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，故C错误；
D．电场强度和磁感应强度都采用都采用比值定义法，电场强度的方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，磁场强度方向与磁场力的方向垂直，故D错误。
故选B。
2. 某同学设计了一个测量微弱磁场的实验装置。先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入恒定电流，发现小磁针的N极稳定后指向为北偏西45°，设通电直导线的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为B，已知当地地磁场的磁感应强度的水平分量大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 直导线中通入的电流方向由南向北
B. 的方向由北向南
C. ，方向水平向东
D. ，方向水平向东
【答案】A
【解析】B．由地磁场特点，可知地磁场从南方指向北方，即B0的方向由南向北，故B错误；
A．由题意可知，小磁针稳定时的N极指向为北偏西，而地磁场方向为由南至向北，故电流产生的磁场方向为由东向西，结合安培定则，可知电流方向为由南向北，故A正确；
CD．由电流的磁场方向指向西、地磁场的方向指向北、两个磁场的合磁场方向为北偏西45°，可得到两个磁感应强度的大小关系为
即
方向为指向西，故CD错误。
故选A。
3. A、B、C三个立方体金属块棱长相等，两接线柱分别位于各自相对的两侧面中心，分别接入电路后进行测量。在同一U-I坐标系中各描出一组金属块两端的电压U和对应通过的电流I，发现三点在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示。现将A、B、C按图乙方式连接到某一恒压电源上，下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C的电阻一样大
B. 图乙中，通过C的电流小于通过A的电流
C. 图乙中，A两端电压等于B两端的电压
D. 图乙中，A、B消耗的总电功率小于C消耗的电功率
【答案】D
【解析】A．在U-I图像中，图上各点与原点连线的斜率表示电阻，由图甲可知三者电阻大小为
故A错误；
B．在图乙中，A和B串联，然后和C并联，根据并联电路各支路两端电压相等，则通过A、B的电流为
通过C的电流为
由上面A的分析可知
故B错误；
C．通过A、B的电流相等，根据串联电路电压分配规律可知A两端的电压大于B两端的电压，故C错误；
D．根据上面B的分析可知，通过C的电流大于通过A、B的电流，根据功率公式P=UI可知，图乙中，A、B消耗的总电功率小于C消耗的电功率，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流Ⅰ变化的图线画在了同一坐标系中，下列说法正确的是（ ）
A. 反应电源的输出功率PR随电流I变化的是曲线b
B. 电源电动势为3V，电源内阻为2Ω
C. b、c线交点的横坐标为1.5A
D. 当电流为1.0A时，外电路的电阻为1Ω
【答案】C
【解析】A．由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式
PE=EI
Pr=I2r
可知电源的输出功率
PR=EI-I2r
则a是直线，表示的是电源消耗的总电功率，b是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A错误；
B．由图可知，当短路时，电流为3A，总功率P=9W；则由
P=EI
可知
E=3V
内阻
故B错误；
C．bc的交点表示内阻消耗的功率等于输出功率，则外电阻等于内阻，此时电路的电流
选项C正确；
D．当电流为1.0A时，根据
解得外电路的电阻为
R＇=2Ω
选项D错误。
故选C。
5. 如图所示，KN和LM是圆心为O、半径分别为ON和OM的同心圆弧，在O处有电流方向垂直纸面向外的载流直导线。用一根导线围成KLMN回路，当回路中沿图示方向通过电流时（电源未在图中画出），下列说法正确的是（ ）
A. KL边受到垂直纸面向里的力
B. 线框KLMN将向右平动
C. MN边垂直纸面向里运动
D. 线框KLMN将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动
【答案】C
【解析】A．根据题意可知，垂直纸面的导线，电流方向向外，根据安培定则可知，其磁感线是以导线为圆心的逆时针方向的一系列同心圆，再根据左手定则可知，KL边受到的安培力垂直纸面向外，则将垂直纸面向外运动，故A错误；
C．根据左手定则可知，MN边受到安培力垂直纸面向里，则将垂直纸面向里运动；故C正确；
BD．线框KLMN的KL边受到垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动，从右侧观察线框KLMN做逆时针转动，故BD错误。
故选C。
6. 如图所示，匀强磁场中固定一水平金属棒，金属棒两端点F1与F2刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点，磁场方向垂直于椭圆面向外。一根金属丝绕过绝缘笔P与F1、F2相接，金属丝处于拉直状态。在绝缘笔沿椭圆轨道从长轴一端A点到另一端B点带动金属丝运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过的磁通量先减小后增大
B. 中感应电流方向先顺时针后逆时针
C. 先有扩张趋势后有收缩趋势
D. 金属棒所受安培力方向先向下后向上
【答案】B
【解析】A．在绝缘笔沿椭圆轨道从长轴一端A点到另一端B点带动金属丝运动过程中，的面积先增大后减小，故磁通量先增大后减小，A错误；
B．由“增反减同”可知，中感应电流方向先顺时针后逆时针，B正确；
C．根据“增缩减扩”，可知金属丝先有收缩趋势后有扩张趋势。故C错误；
D．金属棒中的感应电流先向左后向右，根据左手定则可知，金属棒所受安培力方向先向上后向下。故D错误。
故选B。
7. 如图所示的电路中，电源电压恒定不变。当闭合开关S时，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的示数变大。不考虑温度变化对电阻的影响，根据上述现象判断发生的故障可能是（ ）
A. R1断路B. R2断路C. R3短路D. R4短路
【答案】D
【解析】A．若R1断路，则原来与之并联的L1两端电压变大，电路中总电阻变大，总电流变小，则L2并联这部分所分的电压变小，故L1变亮，L2变暗，电流表的示数变小，故A错误；
B．若R2断路，则整个电路断路，则L1、L2均不亮，电流表无示数，故B错误；
C．若R3短路，电路中的总电阻减小，总电流增大，L1部分电路分得的电压增大，L1消耗的功率增大，L1变亮，电流表以及L2所在的并联支路电压减小，则电流表读数减小，L2支路电流变大，可知L2变亮，电流表读数变小，故C错误；
D．若R4短路，电路中的总电阻减小，总电流增大，L1部分电路分得的电压增大，L1消耗的功率增大，L1变亮，又因为R2两端电压变大，则L2及与之并联的支路电压均减小，则流过L2的电流减小，流过电流表的电流增大，则L2变暗，电流表的示数变大，故D正确；
故选D。
8. 一质量为m、电荷量为-q的圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环沿杆左上方的初速度，取初速度的方向为正方向，以后的运动过程中圆环运动的v-t图像不可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】圆环沿杆向上运动时，所受到的洛伦兹力垂直杆向上，若
则杆对圆环的弹力垂直杆向下，随着速度减小，洛伦兹力越来越小，先减小到零再反向增大，因摩擦力
故也先减小后增大，圆环减速的加速度
也先减小后增大，当速度减为零时；若
物体将静止；若
物体沿杆向下加速，所受洛伦兹力垂直杆向下，洛伦兹力随速度增大而增大，增大，也增大，圆环加速的加速度
将减小， 减小到零后做匀速直线运动。
圆环沿杆向上运动时，所受到的洛伦兹力垂直杆向上，若
则杆对圆环的弹力垂直杆向上，随着速度减小，洛伦兹力越来越小，越来越大，因摩擦力
故也越来越大，物体减速的加速度
也越来越大，当速度减为零时，若
物体将静止；若
物体沿杆向下加速，所受洛伦兹力垂直杆向下，洛伦兹力随速度增大而增大，增大，也增大，圆环加速的加速度
将减小， 减小到零后做匀速直线运动。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1（0~3A）和电流表A2（0~0.6A），把这两个电流表并联接入电路。下列说法中正确的是（ ）
A. A1和A2的内阻之比为5：1
B. A1的指针半偏时，A2的指针也半偏
C. A1的读数为1A时，A2的读数为0.4A
D. A1的读数为2A时，干路的电流为2.4A
【答案】BD
【解析】A．两表由相同的电流计分别改装成，两表量程不同电表内阻不同，量程大的内阻小，A1的内阻小于A2的内阻，故A错误；
B．电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，知两表头也并联，流过两表头的电流相等，所以A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，故B正确；
C．两电流表指针偏转角总是相同，量程之比为5：1，即A1和A2的示数之比总是5：1，当A1的读数为1A时，A2的读数为0.2A，故C错误；
D．两电流表指针偏转角总是相同，量程之比为5：1，即A1和A2的示数之比总是5：1，当A1的读数为2A时，A2的读数为0.4A，干路的电流
故D正确。
故选BD。
10. 我国建造的第一台回旋加速器的工作原理如图所示，其核心部分是两个D形盒，两盒中间接入交变电压。粒子源О置于D形盒的圆心附近，能不断释放出带电粒子，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。现用该回旋加速器分别对、粒子进行加速，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子能获得的最大动能跟所加交变电压的大小有关
B. 两种粒子离开出口处的动能之比为
C. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等
D. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间不相等
【答案】BC
【解析】A．粒子在磁场中的最大轨道半径为D形盒的半径，对应速度也最大，则有
最大动能为
所以粒子能获得的最大动能跟所加交变电压的大小无关，故A错误；
B．粒子离开出口处的动能最大，为 ，由粒子的质量数为2，电荷数为1；粒子的质量数为4，电荷数为2，可知粒子的出口处的动能为粒子的两倍，故B正确；
CD．设粒子加速的次数为n
则有
则粒子运动的时间
由
解得
可知，两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，空间中有一底角为60°的等腰梯形，上底与腰长均为L，梯形内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，下底bc的中点e处有一粒子源，可以向bc上方任意方向射出速度大小可变的电子，已知电子的比荷为k，下列说法正确的是（ ）
A. 若粒子可以到达a点，则其最小速度为
B. 若粒子可以到达ab边，则其最小速度为
C. ab、ad边有粒子射出，则dc边一定有粒子射出
D. 到达a点和到达d点的粒子一定具有相同的速率
【答案】AB
【解析】A．当粒子到达a点时，速度刚好水平时，此时速度最小，轨迹如图所示
根据几何关系
解得
根据洛伦兹力提供向心力
联立可得
故A正确；
B．粒子与ab边界相切时，速度最小，轨迹如图所示
根据几何关系
解得
根据洛伦兹力提供向心力
联立可得
故B正确；
C．粒子运动轨迹如图所示
从ab和ad边射出的粒子，没有从cd边射出，故C错误；
D．粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系
解得
由此可知到达d点的半径是唯一的，而到达a点的半径可以不同，所以到达a点和到达d点的粒子不一定具有相同的速率，故D错误。
故选AB。
12. 如图所示，电路中电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，其最大阻值为R0.已知r