四川省眉山市东坡区二校2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

高2025届下期半期测试 物理试卷 第 I 卷 选择题(共43分) 1、 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．可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验，以下说法中正确的是（　　） A．红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，蓝光在玻璃砖中的传播速度更大 B．红光和蓝光分别从纯水射向空气，蓝光发生全反射的临界角更大 C．用同样的装置进行双缝干涉实验，蓝光相邻两亮条纹间的间距更大 D．用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽 2．金属冶炼炉的示意图如图所示，炉内装入被冶炼的金属，线圈通入某种电流，这时被冶炼的金属就能熔化。这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。关于该金属冶炼炉，下列说法正确的是（　　） A．利用线圈中电流的热效应 B．当线圈中电流变化越快，冶炼炉热功率越大 C．电流变化得越快，金属熔化得越快 D．炉中金属的电阻率越大，金属熔化得越快 3．如图，两个质量相同的带电粒子、，从圆上A点沿方向进入垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，为圆心，其运动轨迹如图所示，两粒子离开磁场区域的出射点连线过圆心，且与方向的夹角为60°，两粒子在磁场中运动的时间相等。不计粒子的重力，，，下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电，粒子带负电 B．、两粒子在磁场中运动的速度之比为 C．、两粒子的电荷量之比为 D．、两粒子在磁场中运动的周期之比为 4．在如图所示的条件下，闭合金属框（环）中能产生感应电流且方向发生变化的是（　　） A．图甲中，水平放置的条形磁体，其正下方下落的坚直金属框 B．图乙中，水平放置的闭合金属环，一条通有交变电流的水平直导线处于其直径正上方 C．图丙中，条形磁体附近水平放置的金属框从位置向位置坚直向下运动 D．图丁中，闭合金属环自图中处落至处，为中点 5．如图所示，质量为m、电阻为R、边长为l的单匝正方形导线框abcd从某一高度处自由下落，匀速穿过一磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．磁场区域的宽度小于l B．线框进入磁场时的速度大小为 C．线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为 D．线框进入和穿出磁场过程中通过导线横截面的电荷量均为 6．如图所示为交流发电机的示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，磁感应强度为B。匝数为n、面积为S的矩形线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为，回路中总电阻为R。下列说法正确的是（　　） A．线圈在图示位置时通过线圈的磁通量为0 B．从图示位置开始计时感应电动势瞬时值的表达式为 C．回路中电流的有效值为 D．回路中的电功率为 7．保险丝对电路安全有着重要作用，如图所示，A是额定电流为1A的保险丝，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，交变电压，保险丝电阻为，R是可变电阻。则（    ） A．要使电路正常工作，可变电阻R的阻值不能大于 B．可变电阻R越大，其消耗的功率越大 C．可变电阻R两端的电压不能低于 D．保持R不变，增加原线圈匝数，通过保险丝的电流增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．甲同学利用图所示的实验装置进行“探究物体加速度与力、质量的关系”实验，该实验用到了控制变量法，下列实验也用到了该方法的是（　　） A．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．用双缝干涉实验测量光的波长 D．研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 9．如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨固定于水平地面上，由竖直放置的半径为R的圆弧部分和水平平直部分组成。MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。金属棒ab和cd（长度均为L）垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触；cd离开磁场时的速度是此时ab速度的一半。已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为m、电阻为2r。导轨电阻不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．cd刚离开磁场前闭合回路中产生的感应电流方向为a→b→d→c B．cd在磁场中运动的速度不断变大，水平方向受力不断增大 C．cd刚离开磁场时，ab两端的电压为 D．从ab由静止释放至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为 10．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为3：1，原线圈与灯泡串联，正弦式交变电流电源电压恒定，副线圈两端连接灯泡和。三个灯泡规格相同且都能发光，下列说法正确的是（　　） A．灯丝被烧断后，变亮 B．灯丝被烧断后，变亮 C．都能发光时，三个灯泡的亮度不相同 D．灯丝被烧断后，变压器输入功率不变 第Ⅱ卷 非选择题(共57分) 3、 实验题(每空3分，满分18分。请将正确的答案写在答题卡上。） 11．学校兴趣小组的同学在学习了磁场的知识后设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验方案，设计的原理图如图所示，天平的左臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为g，实验步骤如下： （1）未通电流时，在天平右盘内放入质量为m1的砝码，使天平平衡； （2）当给线圈通以顺时针方向大小为I的电流（如图所示）时，发现需要在砝码盘中再加入质量为m2的砝码，天平才重新平衡，则磁场方向垂直于纸面 （选填“向里”或“向外”），用所测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小为B= 。 （3）只改变线圈通入电流I的大小，砝码盘中放入砝码使天平平衡，读出砝码盘中砝码的总质量m，比较磁场力与电流大小的关系。 （4）小组同学得出多组m、I数据后，作出了m—I图像，该图像是一条直线，斜率为k，则匀强磁场磁感应强度的大小为 （用g、k、L、N表示）。 12．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，从目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。回答下列问题： (1)为方便观察条纹想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以 ； A．单缝向靠近双缝方向移动　 B．将单缝向远离双缝方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动　D．将屏向靠近双缝的方向移动 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮条纹到第10条亮条纹之间的距离为，则单色光的波长 ； (3)某次实验中单色光的波长为630nm，选用的双缝的间距为0.300mm，测得第2条亮条纹到第5条亮条纹之间的距离为7.56mm。则屏与双缝间的距离为 m（结果保留3位有效数字）。 四、计算题(13题12分，14题15分，15题12分，满分39分。计算题要求写出必要的文字说明、 方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出具体数值和单位。) 13．如图所示，在竖直平面内有一个半径为R=0.5m，质量为M=1kg的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°，斜面和滑轮均光滑，重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块的质量m； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大？ 【第13题图】 【第14题图】 【第15题图】 14．质谱仪的工作原理示意图如图，其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直，磁场的磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向里，两板间的距离为d，电势差为U。一束质量为m、带电荷量为q的粒子通过速度选择器之后，从O点垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场，运动半个周期后打在照相底片上。不计粒子重力。 （1）求粒子进入磁场B2时的速度大小v。 （2）求粒子在磁场B2中运动的轨道半径R。 （3）若通过速度选择器的粒子P1、P2是互为同位素的两种原子核，P1粒子打到照相底片的A点，P2粒子打到照相底片的C点，且OA=2AC。求粒子P1、P2的质量之比m1∶m2. 15．如图所示，导体棒的质量、电阻、长度，导体棒横放在直角金属框架上且与导轨、垂直。金属框架放在绝缘水平面上，其质量、其与水平面间的动摩擦因数，框架上相互平行的导轨、相距为。框架只有部分具有电阻，该部分电阻。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于棒施加的水平向右的恒力，棒从静止开始无摩擦地运动，始终与导轨保持良好接触；当棒运动到某处时，框架开始运动。以上过程流过棒的电荷量为。设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求： （1）框架开始运动时，棒中电流的大小和棒的加速度大小； （2）此过程棒的运动距离x和回路中产生的热量Q。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二半期考试物理参考答案 1．D 2．C 3．B 4．D 5．D 6．C 7．C 8．AD 9．AC 10．AC 11． 向里 12．(1)C (2) (3)1.20 13．（1）1.8kg；（2） 【详解】（1）当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，根据左手定则可知，圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向上，大小为 对圆环由平衡条件可得 对滑块由平衡条件可得 联立解得滑块的质量为 （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，根据左手定则可知，圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向下，大小不变；对圆环，由牛顿第二定律可得 对滑块，由牛顿第二定律可得 联立解得滑块的瞬时加速度大小为 14．（1）；（2）；（3） 【详解】 （1）由粒子在复合场中做直线运动有 解得 （2）粒子在磁场B2中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 （3）设P1、P2粒子运动的轨迹半径分别为R1和R2，由题图和已知条件可得 得 由上问结果可知 15．（1），；（2）， 【详解】（1）设框架开始运动时，棒中的电流为I，棒加速度的大小为a。以框架为研究对象，有 解得 以棒为研究对象，有 解得 （2）设从棒开始运动到框架开始运动所经历的时间为t，此过程中回路中的平均感应电动势为，平均感应电流为。于是有 根据闭合电路欧姆定律，有 再根据 可以求出 设框架刚开始运动时棒的速度大小为v，于是有 再结合 可以解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$