江苏省南京市中华中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

南京一中2024-2025 学年度第二学期期中考试试卷 高 二 物 理 2025.04 一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题只有一个选项最符合题意。 1 ．电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 ( ) A ．图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B ．图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷导热性能比金属差 C ．图丙中，真空冶炼炉的加热原理是利用线圈中电流产生的焦耳热 D ．图丁中，运输电流表时用导线把两个接线柱连在一起，是利用了电磁阻尼 2 ．如图所示， 甲是质谱仪，乙是回旋加速器，丙是电磁波的发射与接收，丁是磁流体发电机。下列说法 不正确的是 ( ) A ． 甲图中，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 B ．乙图中，粒子第n 次和第n + 1 次加速后的半径之比是 n： n +1 C ．丙图中，麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 D ．丁图中，可以判断出A 极板是发电机的负极， B 极板是发电机的正极 3 ．如图所示，A 、B 、C 是三只完全相同的灯泡，L 是自感系数很大、 电阻可忽略不计的自感线圈。下列 说法正确的是 ( ) A ．闭合开关 S 瞬间，A 、B 、C 均逐渐变亮 B ．闭合开关 S 瞬间，A 和C 立即亮、B 逐渐变亮 C ．断开开关 S 瞬间，C 立即熄灭 D ．断开开关 S 瞬间，A 闪亮后逐渐熄灭 高二物理试卷（75 分钟卷） 第 1 页 （共 6 页） 4 ．如图所示，矩形线圈abcd 与理想电压表 V 、理想电流表 A 和定值电阻 R 组成闭合电路。线圈在有界匀 强磁场中绕垂直于磁场的cd 边匀速转动，若已知线圈转动的角速度① = 100兀rad / s ， 匝数 N = 100 ，边长ab = 0.4m 、 ad = 0.2m ，线圈总电阻r = 2Ω , 定值电阻R = 8Ω 。 若磁场只分布在 cd 边的左侧，磁感应强度大小2 × 10—2T 。下列说法正确的是 ( ) 兀 A ．该线圈产生的感应电动势有效值为4-V B ．电压表的示数为 6.4V C ．1s 内，线圈中的电流方向变化 50 次 D ．从图示位置（线圈在纸面内）转过 90°的过程中，通过 R 的电荷量是1.2 × 102 C 5 ．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2 = 2 :1 ，定值电阻R1 和R2 和R3 的阻值分别为 4Ω 、 2Ω 和3Ω , A 为理想交流电流表，正弦交流电源输出电压的有效值 恒为 U。当开关 S 断开时， 电流表的示数为 I。则当 S 闭合时， 电流表的 示数为 ( ) A ． I B ．2I C ．4I D ．5I 6．无人机因机动性能好，应用广泛。控制无人机的无线电信号产生来自于 LC 振荡电 路。LC 振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法中正确的是( ) A ．电路中的电流在减少 B ．电路中电流沿顺时针方向 C ．电容器极板上的电荷量在减少 D ．电路中磁场能正在向电场能转化 7 ．如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板 MN、PQ 间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁 场方向垂直纸面向外。在 a 点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线 acb 运动（a 、b 两点在同一水 平高度），c 点是曲线上离 MN 板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是 ( ) A ．微粒在 c 点时电势能最大 B ．a 点电势低于 c 点电势 C ．微粒在运动到 c 点过程中电场力做的功等于动能的变化量 D ．微粒到达b 点后将沿原路径返回 a 点 8 ．如图甲所示，正方形线圈abcd 内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n = 10 ，边长ab = 1m ，线圈 总电阻r = 1Ω , 线圈内磁感应强度随时间的变化情况如 图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向 则下列有关线圈的电动势 e 、感应电流 i 、焦耳热 Q 以 及 ab 边所受安培力 F（取向下为正方向）随时间 t 变化 的图像正确的是 ( ) 高二物理试卷（75 分钟卷） 第 2 页 （共 6 页） A . B . C ． D. 9 ．如图所示，单匝正方形线圈 A 和 B 在外力作用下均以速度 v 向右匀速进入匀强磁场，B 线圈的边长是 A 的 2 倍，线圈粗细相同，材料相同。在两个线圈完全进入磁场的过程中 ( ) A ．A 、B 线圈产生的电流之比是 1 ：4 B ．外力对 A 、B 线圈做功的功率之比是 1 ：4 C ．A 、B 线圈产生的热量之比是 1 ：4 D ．通过 A 、B 线圈横截面的电荷量之比是 1 ：4 10．如图所示，在xOy 平面上以 O 为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于xOy 平面向外。一个质量为 m 、电荷量为 q 的带负电粒子，从原点 O 以初速 度大小为v0 沿y 轴负方向开始运动，后来粒子经过 x 轴上的A 点，此时 速度方向与 x 轴的夹角为30。。A 到 O 的距离为d，不计粒子的重力，则 圆形磁场区域的半径为 ( ) A ． d B ． C ． d D . 二、非选择题：本题共 5 题，共 60 分。要求解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分；有数据计算时，答案中必须写出数值和单位。 11 ．(8 分)如图所示，两平行金属导轨间的距离 L= 1m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ= 37。，空间存 在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B=0.2T 。金属导轨的一端接有电动势 E=3V 、内阻r=1Ω 的直流电源。现把一根质量 m=0. 1kg 的导体棒垂直于金属导轨放置，导体棒恰好没有发生下滑。导体棒接 入电路中的电阻 R=2Ω , 导轨电阻不计，重力加速度g = 10m/s2 ，设最大静 摩擦力等于滑动摩擦力。（sin 37。= 0.6 ， cos 37。= 0.8 ） (1)求导体棒与轨道间的滑动摩擦因数； (2)若磁场方向改为竖直向上，能使导体棒保持静止状态，求磁感应强度的最大值。 高二物理试卷（75 分钟卷） 第 3 页 （共 6 页） 12 ．(12 分)某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝 数比为 1 ∶5 ，降压变压器原、副线圈匝数比为 5 ∶ 1 ，输电线的总电阻为 r = 25 Ω 。全校共有 33 个班，每 班有 6 盏“220 V；40 W”的灯，若要保证全部电灯 正常发光，求： (1)降压变压器副线圈中的电流的大小？ (2)输电线上损失的功率的大小？ (3)升压变压器的输入电压的大小？ 13．(10 分)竖直平面内水平虚线上方有方向水平向左的匀强电场。虚线下方高度为 H 的区域内有方向垂直 于纸面向里的匀强磁场和方向竖直向上的匀强电场，虚线上、下方的电场强度大小相等。将质量为 m 、电 荷量为+q 的小球从 a 以初速度v0 竖直向上抛出，小球的运动轨迹如图 所示，a 、c 两点在虚线上，b 点为轨迹的最高点。小球从 c 点进入虚 线下方区域做匀速圆周运动且恰好不出下边界。不计空气阻力，重力 加速度为 g 。求： (1)小球运动到 c 点时的速度大小； (2)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。 高二物理试卷（75 分钟卷） 第 4 页 （共 6 页） 14 ．(15 分)如图所示，水平虚线 L1 、L2 之间是匀强磁场，磁场区竖直宽度为h ，磁场方向水平向里。竖直 平面内有一等腰梯形导线框，底边水平，其上下边长之比为 5:1 ，高为 2h 。现使线框 AB 边在磁场边界 L1 的上方 h 高处由静止自由下落，当 AB 边刚进入磁场时加速度恰好为 0，在 DC 边刚要进入磁场前的一小段 时间内，线框做匀速运动。重力加速度为 g。 (1)如果已知磁感应强度为 B，导线框电阻为 R，AB 长为 l，求线框的质量； (2)求在 DC 边进入磁场前，线框做匀速运动时的速度大小与 AB 边刚进入 磁场时的速度大小之比； (3)求 DC 边刚进入磁场时，线框加速度的大小。 高二物理试卷（75 分钟卷） 第 5 页 （共 6 页） 15 ．(15 分)如图，两根光滑平行金属导轨 EF 、HG 固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d 和 2d ，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小为B 。两根完全相同的均匀金属棒 P 、Q ，长度均为2d 、质 量均为m ，P 棒中点处接有一原长为L 、劲度系数为k 的轻质绝缘弹簧，两棒放置在导轨上图示位置。现 给 P 棒一个初速度，当 P 棒运动到 MN 时（两棒运动已经稳定），P 棒速度大小为v0 ，弹簧刚好与 Q 接触。 运动过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，弹簧始终在弹性限度内，弹簧弹性势能的大小为kx2 （x 为 弹簧的形变量），导轨足够长且电阻不计，两棒电阻不可忽略。 (1)求 P 棒的初速度大小vP0 ； (2)求 P 运动到 MN 过程通过 Q 的电荷量q ； (3)若运动过程中两棒的最近距离为L ，求从开始到弹簧压缩至最短过程 P 棒产生的焦耳热QP 。 高二物理试卷（75 分钟卷） 第 6 页 （共 6 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$