上海市上海财经大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷（等级考）

上海财经大学附属中学2024学年第二学期期中 高二物理(等级考)测试卷 考生注意： 1、考试时间60分钟，试卷满分100分 2、本考试分设试卷和答题纸，作答必须写在答题纸上，选择题填涂和作图题使用2B铅 笔，其余作答使用黑色水笔 3、标注“多选”的选择性试题，每小题应选两个及两个以上选项，未特别标注的选择性 试题，每小题只能选一个选项 4、除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小g 均取9.8m/s² 一、体操运动员在上下抖动一轻质丝带，某时刻丝带上的波形如图所示(符合正弦函数特征)。其中 a 点位于波峰、b 点位于波谷、P 点恰处于平衡位置，a、b 两 点沿波的传播方向相距1.5m、 沿振动方向相距0.5m, 运动员手中小棍上下抖动的频率为3Hz。 以向上为正方向，由图示时刻开始计时。 1. 波形沿丝带传播的速度大小应为 m/s,小棍的起振方向向 (选填“A: 上”或“B: 下”)。 2.从图示时刻起的0.1s 内 ，P 点振动的速度和加速度的大小变化情况为：速度 ，加速度 。 (选填“A:增加”、“B:减小”“C:先减小增加”、“D:先增加后减小”) 3.丝带上 P 点的振动位移x(单位 m) 与时间t(单位为 s)的关系式可表示为 如图所示，简谐横波问右传播，周期为T,OP=0.25m,OP＝0.25m，PM＝3.75m，MN＝0.25m，t＝0s时波恰好传到P点。则在t＝8T时，M、N两点间的波形为（ ）  5. 一列简谐横波在t=0 时刻的波形图如图中的实线 所示，t=0.1s时刻的波形图如图中的虚线所示，若该 波传播的速度为10m/s, 则这列波沿x轴 方向传播(选填“A: 正”或"B: 负"),从t=0时刻 开始质点a 经0.2s 通过的路程为 m。 二 、振动与波 机械振动和机械波是日常生活和工程实际中普遍存在的一种现象，实际上人类就生活在振动和波的世界里。犹如地面上的车辆、空中的飞行器、海洋中的船舶这些不断振动着的物体一样，波也以各种 形式存在于我们的生活之中。声波是声音的传播形式，如古他弦、人的声带或扬声器…波还有干涉、衍射、多普勒效应等一些有趣的现象。 6. (多选)如图所示， A、B、C、D四个单摆的摆长分别为L、2L、L、L、L/2;摆球的质量分别为2m、2m、m、m/2四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上。现让A 球振动起来，通过水平细线迫使B、C、D也振动起来，则下列说法正确的是( ) A.A 球振动周期为 B.B、C、D 中C 的振幅最大 C.B、C、D中 因D 的质量最小，故其振幅是最大的 D.B、C、D三个单摆摆长不同，周期不同 7. 如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。 (1)该图表示的是 ; A. 干涉现象 B. 衍射现象 c. 反射现象 D. 多普勒效应 (2)观察到波源O点在向 移动；观察到波的频率最低的点是 选填A 、B 、C 、D)。 8. 如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A 静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是( ) A. 增大波源振幅 B.降低波源频率 C. 减小波源距桥墩的距离 D.增大波源频率 9. 如图所示，表示的是两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，M点为虚线和虚线的交点，位于M 点的质点，此时振动 (选填“加强”或"减弱"),半个周期之后，位于M点的质点振动 (选填“加强"或“减弱”)。 10. 简谐波沿x 轴传播，波速为50m/s,t=0 时的 波形如图，M 处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，请在下图所示范围内(0m 至50m) 画出t=0.5s 时的波形图. 三 、交流电 当今人类生存的环境是一个“电的世界”,我们的生活离不开电。比如孙老师在家中最爱吃的清汤 羊肉火锅所需要的用电器——电磁炉，就需要把发电机所产生的交变电流传输到家中，来提供电能。 11. (多选)如图所示，电磁炉是利用感应电流(涡流)的加热原理工作的。下列说法， 正 确 的 是 ( ) A. 电磁炉面板采用耐油非金属材料，发热部分为铁锅底部 B. 电磁炉面板采用金属材料，通过面 发热加热锅内食品 C. 电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热 D. 可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率 E. 电磁炉和微波炉加热食物原理是相同的 12. 如图所示，电源的电动势为E, 内 阻r 不能忽略。A、B 是完全 相同的两个小灯泡，L 为自感系数很大 直流电阻可以忽略的线圈。 设两灯泡在以下操作中始终不会烧毁，则下列说法正确的是( ) A. 闭合开关S 的瞬间，B灯亮，A 灯不亮 B. 断开开关S 后 ，B 灯缓慢变暗直至熄灭 C. 闭合开关S 的瞬间，A、B 同时发光，随后A 灯变暗直至熄灭，B 灯变亮 D. 断开开关S 的瞬间，A灯右端电势比左端电势高 13. 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过 线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示 (1)t1 时刻，线圈平面与磁感线垂直，磁通量 ,磁通量变化率 ( 填“A: 最大”或"B: 零")。 (2)t2 时刻，线圈平面 位于中性面(填“A: 是”或“B: 不是”)。 (3)t3 时刻感应电流 ( 填“A:最小”或“B:最大”),且感应电流方向 ( 填 “A: 改变”或“B: 不改变”) 14、 如图甲所示为一 台小型发电机构造示意图。当线圈转动时，产生的电动势随时间变 化的图像如图乙所示。发电机线圈的内阻为1Ω,外接灯泡的电阻为9Ω,则( ) A、电压表的示数为6V甲 乙 B. 电流表的示数一直变化 C. 小灯泡的功率为3.24W D. 在2.0×10-2s 时刻，穿过线圈的磁通量最大 15.如图所示，一半径为r=10cm的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B=5/π2 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线00'以n=600r/min的转速匀 速转动，当线圈转至图中位置时开始计时通过运算 (1)求出交变电动势的最大值 (2)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式。 四 、洛伦兹力 运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力。洛伦兹力是因荷兰物理学者亨德里克 ·洛伦兹而命名。 洛伦兹最重要的贡献是补充和发展了经典电磁理论，后来他所提出了洛伦兹变换和质量与速度关系式， 并且为爱因斯坦创立狭义相对论奠定了基础。爱因斯坦在他葬礼的悼词中称洛伦兹是“我们时代最伟大、最高尚的人。" 16.一次医学实验中，将经过加速的质子以某一速度进入云室，云室内充满垂直于纸面的匀强磁场(未画出),如图所示是其穿过 一 癌细胞壁 的轨迹，请判断质子运动的轨迹是 ( 选填A;“A 到 B” 或 B: “B 到 A”),匀强磁场的方向是 (选填A:“垂直于纸面向里" 或 B:“垂直于纸面向外”) 17. 关于下列四幅图的说法正确的是( ) A. 图甲是回旋加速器的示意图，要想带电粒子获得的最大动能增大，可增大加速电压 B. 图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，A 极板是发电机 的正极 C. 图丙是速度选择器的示意图，若带电粒子(不计重力)能自左向右沿直线匀速通过速 度选择器，那么也能自右向左沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝 S₃ 说明粒子的比荷越大 18.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺 贝尔物理学奖，其原理如图所示，置于真空中的D 形金属盒半径为R, 两盒间的狭缝很 小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电 频率为f, 加速电压为U。 若 A 处粒子源产生质子的质量为m、 电荷量为+q, 在加速过 程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( ) A. 带电粒子由加速器的边缘进 加速器 B. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C. 质子离开回旋加速器时的最大动能与D 形盒半径成正比 D. 该加速器加速质量为4m、电荷量为2q 的α粒子时，交流电频率应变为 19. 科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极N 的磁 场分布如图甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q 的电场分布相似。假设 磁单极子 N 和正点电荷Q 均固定，有相同的带电小球分别在N 和 Q 附 近(图示位置)沿水平面做匀速圆周运动，则下列判断正确的是( ) A. 从上往下看，图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动 B. 从上往下看，图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动 C. 从上往下看，图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动 D. 从上往下看，图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动 20. 如图所示， 一个质量为m=1.5×104kg的小滑块，带有q=5×10c 的电荷量，放置在 倾角α=37°的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于 B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面 向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，将脱离斜 面 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10m/s²) 。求： (1)小滑块带何种电荷； (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大； (3)该斜面长度至少多长。 五 、电磁感应定律 迈克尔 · 法拉第，英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1831年，他首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。同年他发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。 由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。 21. 下列说法中正确的是( ) A. 根据 可知，穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势一定越大 B. 根据Φ=BS可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大 C. 根据F=BIL可知，在磁场中某处放置的电流越大，则受到的安培力 定越大 D. 电流元L 置于某处所受的磁场力为F, 该处的磁感应强度大小一定不小于 22. 如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源E和开关K, 则下列 说法正确的是( ) A. 在K 闭合的一瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势 B. 在K 闭合的一瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势 C. 在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势 D. 在K闭合的一瞬间，线圈a中有顺时针方向的瞬时电流，有扩张趋势 23. 如图甲所示，面积为0.2m²的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻r=4Q, 磁场方 向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻R=6Ω。 下列说法正确的是( ) A. 线圈中产生的感应电动势均匀增大 B. a 、b两点间电压为2V C.a 点电势比b 点电势低1.2V D.0~5s内通过电阻R的电荷量为1.0C 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 24、如图所示，平行导轨间距为d, 一端跨接一个电阻为R, 匀强磁 场的磁感强度为B, 方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒 与导轨成8角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒 的方向以速度V 滑行时，通过电阻R的电流强度是( ) 25. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置，导轨间距为L 且电阻不 计，其顶端接有一阻值为R 的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中， 磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m 的金属棒以初速度vo 由导轨底端上滑，经一 段时间滑行距离x 到达最高点后，又返回底端。棒与两导轨始终垂直且接触良好，其接入电路中的电阻为r, 重力加速度为g 。则 (1)棒上滑过程所需时间 下滑过程所需时间(选填 A;“大于”、B:“等于”、C:“小于”) (2)棒上滑过程中回路产生的焦耳热 下滑过程中回 路产生的焦耳热(选填A;“大于”、B:“等于”、C:“小于”) (3)棒上滑过程中通过R 的电荷量 下滑过程中通过R 的电荷量(选填A;“大于”、 B:“等于”、C:“小于”) (4)棒的上滑时间为 26.如图甲所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨，其间距L=0.5m，垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场，磁感应强度大小B。=2T。ab是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆，其电阻R=2欧、质量未知。开始时，将开关S断开，让杆ab从位置1由静止开始自由下落。一段时间后，再将S闭合，杆ab继续运动到位置2。金属杆从位置1运动到位置2的速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s²，导轨电阻与空气阻力均不计。求： （1）位置1与位置2间的高度差和金属杆的质量； （2）金属杆从位置1运动到位置2，回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电量。 (本题g取10m/s2) $$