精品解析：安徽省皖南八校2024-2025学年高二下学期期中联考物理试卷

“皖南八校”2024—2025学年高二第二学期期中考试物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第一章，选择性必修第二册第一~二章。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 在通电直导线产生的磁场中，某点的磁感应强度大小可表示为，式中为导线中的电流，为该点到导线的距离，为常量。则的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意得 其中 则 k单位为 故选B 2. 如图为真空冶炼炉的示意图，下列相关说法正确的是（　　） A. 线圈应接高压直流电源 B. 线圈应接高频交流电源 C. 线圈中的焦耳热加热金属，使其融化 D. 炉体中的涡流产生热量加热金属，使其融化 【答案】B 【解析】 【详解】真空冶炼炉的原理是通过接高频交流电源在炉内金属中产生涡流，从而产生大量的热量来熔化金属的，则线圈应接高频交流电源； 故选B。 3. 如图所示，一根直杆靠墙壁上向下滑动一段距离，水平地面光滑，竖直墙壁粗糙。直杆下滑过程中（　　） A. 仅水平方向动量守恒 B. 仅竖直方向动量守恒 C. 水平、竖直方向的动量均守恒 D. 水平、竖直方向的动量均不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】直杆在水平、竖直方向受到的合力均不为0，两个方向动量均不守恒。 故选D。 4. 如图为回旋加速器的原理示意图，粒子在磁场中做圆周运动的周期为，将下列电压加在回旋加速器的两个形盒之间，不能够实现对粒子加速的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粒子在一个D形盒中运动时间为，为使粒子每次在电场中都能加速，电场方向应每隔变化一次，C项电压不能给粒子加速。 故选C。 5. 如图所示，四边形为正方形，处于垂直纸面向外的匀强磁场中（未画出），点在延长线上。四个相同的带正电粒子从点垂直射入磁场，分别到达四点。四个粒子从点运动到点的时间分别为，不计粒子重力，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为 周期 与速度无关，粒子轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。如图所示，可知粒子运动到点所用的时间最大，到点的时间最小，到AC的时间相等。 故选C。 6. 如图所示，正三角形形状的导线框在水平桌面上，绕其中心沿顺时针做匀速圆周运动，过点的虚线左侧有垂直桌面向下的匀强磁场导线框的形状一直不变，下列说法正确的是（　　） A. 图示时刻，导线框中的感应电流方向沿逆时针方向 B. 导线框转动一周，感应电流的方向变化3次 C. 图示时刻，导线框中的感应电流达到最大值 D. 导线框再转动，感应电流达到最大值 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当导线框一条边在磁场外部平行于磁场边界时，穿过导线框的磁通量最小；当导线框的一条边在磁场内部平行于磁场边界时，穿过导线框的磁通量最大。图示时刻穿过导线框的磁通量正在减小，导线框中有顺时针方向的感应电流，导线框转动一周，感应电流的方向变化6次，故AB错误； CD．磁场边界在导线框中的部分被点分成两段，当它们的长度之差最大时（图示时刻），导线框中的磁通量变化得最快，感应电流最大，当两段的长度相等时（再转动），导线框中的磁通量变化率为0，感应电流为0，C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，三角形的两个内角分别为、，内部（包括边界处）有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量均为、带电荷量为和的两个粒子分别从、射入磁场，入射速度的大小和方向可以调节。不计重力和两粒子之间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 沿方向射入时可能经过点 B. 的轨迹可能和边相切 C. 的轨迹可能经过点 D. 若两粒子均经过中点，则两粒子的速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．若要经过点，其轨迹如图1所示，超出了磁场范围，A错误； B．当的轨迹和边相切时，其轨迹大致如图2所示，切点在磁场范围外，B错误； C．如图3所示，的轨迹可能经过点，C正确； D．两粒子的速度方向不确定，速度大小关系无法确定，D错误。 故选C。 8. 如图所示，间距为、足够长的水平光滑平行轨道左端接有定值电阻，处于竖直向下的匀强磁场中。时刻，长度为的导体棒以速度在轨道上向右运动。轨道和导体棒的电阻不计，以表示导体棒的速度、通过导体棒的电荷量、导体棒所受的安培力、电阻产生的焦耳热，他们随导体棒的位移的变化图像，大致正确的是（　　） A. t B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．导体棒的速度为时受到的安培力 由动量定理可得 累积求和可得 导体棒的速度随位移线性变化，A正确； B．通过导体棒的电荷量 则q与x成正比，B错误； C．根据因v与x成线性关系，则安培力与随线性变化，C错误； D．由能量守恒可得 其中 可得 可知Q-x图像是开口向下的抛物线，D错误。 故选A。 9. 如图甲所示，在光滑的水平面上，两物块1、2分别以速度、相向运动，发生正碰；随后使物块2静止，物块1仍以速度向右运动，再次与物块2正碰。两次碰撞均为完全弹性碰撞，两次碰撞前后物块1的位移一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 图线为第二次碰撞时物块1的位移一时间图像 B. 两物块的质量之比为 C. 第二次碰撞后，物块2的速度大小为 D. 第一次碰撞后，物块2的速度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当物块2有向左的速度时，物块1碰后向左的速度较大，图线为物块1第二次碰撞时的位移一时间图像，A正确； BC．第二次碰撞过程动量守恒 机械能守恒 其中 解得 两物块的质量之比 B正确，C错误； D．第一次碰撞过程动量守恒 机械能守恒 其中 解得 D错误。 故选AB。 10. 如图所示，足够长的水平传送带顺时针匀速转动，处于方向垂直于纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场中。将质量为、带正电荷量为的物块从传送带左端静止释放，其速度时间图像如图甲所示；将磁场反向，仍将该物块从传送带左端静止释放，其速度时间图像如图乙所示。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，，下列说法正确的是（　　） A. 甲图对应的磁场方向垂直纸面向外 B. 传送带速度是 C. 图甲中内物块的位移为 D. 图乙中内物块的位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当洛伦兹力向上时，由牛顿第二定律 物块的速度越大加速度越小，对应的是图甲，由左手定则可知此时磁场方向垂直纸面向里，故A错误； B．当洛伦兹力向下时，由牛顿第二定律 物块的速度越大加速度越大，对应的是图乙，当物块速度等于传送带的速度时不再受到摩擦力，做匀速运动，所以传送带的速度为，故B正确； C．在图甲中，由动量定理得 物块位移为 故C正确； D．在图乙中，由动量定理得 物块位移为 故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 图甲为某同学研究自感现象的电路图，灯泡1的电阻比灯泡2小，线圈的自感系数很大，其直流电阻和电源内阻均可忽略。 （1）闭合开关，可观察到的现象是_____。 A. 灯泡1立刻变亮 B. 灯泡2立刻变亮且亮度保持不变 C 灯泡3立刻变亮然后缓慢变得更亮 （2）t1时刻断开开关，测得流过图中两个灯泡的电流随时间变化的图线如图乙、丙所示，图丙所测的是灯泡_____（选填“1” “2”或“3”）的电流，断开开关后，流过灯泡2的电流方向为_____（选填“从左向右”或“从右向左”），乙、丙两图中，I1、I2的大小关系为I1_____ I2（选填“＜”“=“或“＞“）。 【答案】（1）C （2） ①. 2 ②. 从右向左 ③. ＞ 【解析】 【小问1详解】 A．闭合开关，因为线圈产生自感，灯泡1的电流缓慢增大，缓慢变亮，A错误； B．闭合开关，灯泡2立刻变亮；闭合开关时，线圈产生自感电动势，随着自感电动势的减小，灯泡2两端的电压减小，灯泡2的电流减小，灯泡2的亮度减小，当自感电动势减小到零时，灯泡2的电流保持不变，亮度保持不变，B错误； C．闭合开关，灯泡3立刻变亮，然后随着灯泡1电流的增大灯泡3缓慢变得更亮，稳定时亮度保持不变，C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]断开开关时，灯泡3的电流立刻变为零；断开开关时，线圈产生自感电动势，右端为正级，给灯泡1和灯泡2供电，电流方向为顺时针，灯泡1的电流从左向右，灯泡2的电流从右向左，所以，图乙是灯泡1的电流，图丙是灯泡2的电流； [3]因为灯泡1的电阻比灯泡2小，所以。 12. 如图为验证动量守恒的示意图，半径相同的小球1、2的质量分别为、，满足，将小球1从光滑弧形槽顶端静止释放，未放小球2和放置小球2时两小球的落点分别为，O点在弧形槽末端正下方，到的距离分别为，碰撞过程可认为无机械能损失。 （1）关于本实验下列说法正确的是_____。 A. 不需要保持弧形槽末端水平 B. 每次释放必须从同一位置释放，多次实验取平均落点 C. 未放置小球2时，小球1的落点是 （2）若满足_____（用、、、、表示），则动量守恒。 （3）完成实验后，将小球1放在弧形槽末端，小球2从弧形槽顶端静止释放，结果两球先后落在中的同一点，该点是_____（选填“”“”或“”），两小球的质量之比为_____。 【答案】（1）B （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为保证小球离开弧形槽后做平抛运动，弧形槽末端需要水平，A错误； B．为保证小球1每次到达弧形槽末端的速度相同，应从同一位置释放小球1，B正确； C．由动量守恒可得 由机械能守恒可得 解得 所以未放置小球2时，小球1的落点是，放置小球2时，小球1、2的落点分别是，C错误。 故选B。 【小问2详解】 小球从弧形槽末端落到地面所用的时间相等，所以 即 【小问3详解】 小球2到达弧形槽末端的速度也为，由动量守恒可得 由机械能守恒可得 解得 小球2反弹上弧形槽后再以速度从槽末端飞出，将落在点。小球1也落在点，所以 解得 13. 如图所示，水平直线下方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，两个宽为、长为的单匝矩形线框从磁场上方相同高度静止释放，线框1进入磁场过程中一直匀速运动，线框2上边运动到虚线位置时也做匀速运动。已知两线框的质量均为、电阻均为，重力加速度为。求： （1）线框释放时底边到磁场的距离； （2）线框2进入磁场过程所用的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设线框1进入磁场时的速度为，底边切割磁感线产生的感应电动势为 线框受到的安培力为 线框匀速运动，安培力等于重力 解得 线框释放时底边到磁场的距离 【小问2详解】 设线框2匀速运动的速度为，则底边切割磁感线产生的感应电动势为 线框受到的安培力为 有 由动量定理得 其中为线框2进入磁场过程中的位移，即为，解得 14. 如图所示，间距为的平行绝缘导轨固定在同一平面内，质量均为、带电荷量分别为的小球套在两导轨上。带负电小球左边有一绝缘挡板，将带正电小球从左边距带负电小球处静止释放。当带正电小球运动到挡板下方时开始计时，时刻两球之间的距离第一次达到最大值。已知间距为的两个异种电荷之间的电势能可表示为，式中为静电力常量，分别为两电荷的带电量大小。忽略一切摩擦，求： （1）0时刻带正电小球的速度大小； （2）时刻两球的距离； （3）时间内带正电小球的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带正电小球运动到挡板处之前电势能转化为动能 解得 【小问2详解】 在库仑力的作用下带正电小球开始减速，带负电小球加速，两球速度相等时距离最远，平行于导轨方向动量守恒，可得 由能量守恒可得 解得两球间的最大距离 【小问3详解】 由动量守恒定律可得 开始计时后，任意时刻两球的速度之和都等于时间内两球的位移之和为 由（2）可知 所以带正电小球的位移为 15. 如图所示，坐标系的第一、四象限有垂直坐标系平面向外的匀强磁场，轴左侧紧靠轴处有极板长度为的平行板电容器，两极板到轴的距离均为。电容器左侧以为圆心的圆形区域内有垂直坐标系平面向外的匀强磁场，边界最右侧的点坐标为。质量为、电荷量为的粒子在下方沿轴正方向以速度射入，刚好从点离开圆形磁场，一段时间后又从点进入圆形磁场。已知圆形磁场的磁感应强度大小为，两极板间电压为。求： （1）圆形磁场区域的半径； （2）粒子第一次到达轴时到点的距离； （3）轴右侧磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动 粒子轨迹的半径 粒子从点离开磁场，由几何知识可知粒子轨迹半径等于圆形磁场区域的半径，即圆形磁场区域的半径为 【小问2详解】 粒子在方向做匀速直线运动 在方向做匀加速运动 加速度 解得粒子第一次经过轴时到点的距离 【小问3详解】 粒子第一次经过轴时的速度为 粒子在右侧磁场中做匀速圆周运动 再次回到轴时负方向的速度为方向的速度不变，运动到点的时间也为，由匀变速直线运动的推论可知，这段时间内粒子在方向的位移为 粒子两次与轴交点的距离为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ “皖南八校”2024—2025学年高二第二学期期中考试物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第一章，选择性必修第二册第一~二章。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 在通电直导线产生磁场中，某点的磁感应强度大小可表示为，式中为导线中的电流，为该点到导线的距离，为常量。则的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（　　） A. B. C. D. 2. 如图为真空冶炼炉的示意图，下列相关说法正确的是（　　） A. 线圈应接高压直流电源 B. 线圈应接高频交流电源 C. 线圈中的焦耳热加热金属，使其融化 D. 炉体中的涡流产生热量加热金属，使其融化 3. 如图所示，一根直杆靠在墙壁上向下滑动一段距离，水平地面光滑，竖直墙壁粗糙。直杆下滑过程中（　　） A 仅水平方向动量守恒 B. 仅竖直方向动量守恒 C. 水平、竖直方向的动量均守恒 D. 水平、竖直方向的动量均不守恒 4. 如图为回旋加速器的原理示意图，粒子在磁场中做圆周运动的周期为，将下列电压加在回旋加速器的两个形盒之间，不能够实现对粒子加速的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，四边形为正方形，处于垂直纸面向外的匀强磁场中（未画出），点在延长线上。四个相同的带正电粒子从点垂直射入磁场，分别到达四点。四个粒子从点运动到点的时间分别为，不计粒子重力，则（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，正三角形形状导线框在水平桌面上，绕其中心沿顺时针做匀速圆周运动，过点的虚线左侧有垂直桌面向下的匀强磁场导线框的形状一直不变，下列说法正确的是（　　） A. 图示时刻，导线框中的感应电流方向沿逆时针方向 B. 导线框转动一周，感应电流的方向变化3次 C. 图示时刻，导线框中的感应电流达到最大值 D 导线框再转动，感应电流达到最大值 7. 如图所示，三角形的两个内角分别为、，内部（包括边界处）有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量均为、带电荷量为和的两个粒子分别从、射入磁场，入射速度的大小和方向可以调节。不计重力和两粒子之间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 沿方向射入时可能经过点 B. 的轨迹可能和边相切 C. 的轨迹可能经过点 D. 若两粒子均经过中点，则两粒子的速度相等 8. 如图所示，间距为、足够长的水平光滑平行轨道左端接有定值电阻，处于竖直向下的匀强磁场中。时刻，长度为的导体棒以速度在轨道上向右运动。轨道和导体棒的电阻不计，以表示导体棒的速度、通过导体棒的电荷量、导体棒所受的安培力、电阻产生的焦耳热，他们随导体棒的位移的变化图像，大致正确的是（　　） A. t B. C. D. 9. 如图甲所示，在光滑的水平面上，两物块1、2分别以速度、相向运动，发生正碰；随后使物块2静止，物块1仍以速度向右运动，再次与物块2正碰。两次碰撞均为完全弹性碰撞，两次碰撞前后物块1的位移一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 图线为第二次碰撞时物块1的位移一时间图像 B. 两物块的质量之比为 C. 第二次碰撞后，物块2的速度大小为 D. 第一次碰撞后，物块2的速度大小为 10. 如图所示，足够长的水平传送带顺时针匀速转动，处于方向垂直于纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场中。将质量为、带正电荷量为的物块从传送带左端静止释放，其速度时间图像如图甲所示；将磁场反向，仍将该物块从传送带左端静止释放，其速度时间图像如图乙所示。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，，下列说法正确的是（　　） A. 甲图对应的磁场方向垂直纸面向外 B. 传送带速度是 C. 图甲中内物块的位移为 D. 图乙中内物块的位移为 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 图甲为某同学研究自感现象的电路图，灯泡1的电阻比灯泡2小，线圈的自感系数很大，其直流电阻和电源内阻均可忽略。 （1）闭合开关，可观察到的现象是_____。 A. 灯泡1立刻变亮 B. 灯泡2立刻变亮且亮度保持不变 C. 灯泡3立刻变亮然后缓慢变得更亮 （2）t1时刻断开开关，测得流过图中两个灯泡的电流随时间变化的图线如图乙、丙所示，图丙所测的是灯泡_____（选填“1” “2”或“3”）的电流，断开开关后，流过灯泡2的电流方向为_____（选填“从左向右”或“从右向左”），乙、丙两图中，I1、I2的大小关系为I1_____ I2（选填“＜”“=“或“＞“）。 12. 如图为验证动量守恒示意图，半径相同的小球1、2的质量分别为、，满足，将小球1从光滑弧形槽顶端静止释放，未放小球2和放置小球2时两小球的落点分别为，O点在弧形槽末端正下方，到的距离分别为，碰撞过程可认为无机械能损失。 （1）关于本实验下列说法正确的是_____。 A. 不需要保持弧形槽末端水平 B. 每次释放必须从同一位置释放，多次实验取平均落点 C. 未放置小球2时，小球1的落点是 （2）若满足_____（用、、、、表示），则动量守恒。 （3）完成实验后，将小球1放在弧形槽末端，小球2从弧形槽顶端静止释放，结果两球先后落在中的同一点，该点是_____（选填“”“”或“”），两小球的质量之比为_____。 13. 如图所示，水平直线下方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，两个宽为、长为的单匝矩形线框从磁场上方相同高度静止释放，线框1进入磁场过程中一直匀速运动，线框2上边运动到虚线位置时也做匀速运动。已知两线框的质量均为、电阻均为，重力加速度为。求： （1）线框释放时底边到磁场的距离； （2）线框2进入磁场过程所用的时间。 14. 如图所示，间距为的平行绝缘导轨固定在同一平面内，质量均为、带电荷量分别为的小球套在两导轨上。带负电小球左边有一绝缘挡板，将带正电小球从左边距带负电小球处静止释放。当带正电小球运动到挡板下方时开始计时，时刻两球之间的距离第一次达到最大值。已知间距为的两个异种电荷之间的电势能可表示为，式中为静电力常量，分别为两电荷的带电量大小。忽略一切摩擦，求： （1）0时刻带正电小球的速度大小； （2）时刻两球的距离； （3）时间内带正电小球的位移大小。 15. 如图所示，坐标系的第一、四象限有垂直坐标系平面向外的匀强磁场，轴左侧紧靠轴处有极板长度为的平行板电容器，两极板到轴的距离均为。电容器左侧以为圆心的圆形区域内有垂直坐标系平面向外的匀强磁场，边界最右侧的点坐标为。质量为、电荷量为的粒子在下方沿轴正方向以速度射入，刚好从点离开圆形磁场，一段时间后又从点进入圆形磁场。已知圆形磁场的磁感应强度大小为，两极板间电压为。求： （1）圆形磁场区域的半径； （2）粒子第一次到达轴时到点的距离； （3）轴右侧磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$