安徽省安庆市望江县第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

2023级高二下学期期中考试 学校： 姓名： 班级： 考号： 一、选择题（其中1-8题为单选题，每题4分，910为多选题，每题6分，总计44分） 1.如图所示，一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中，从某时刻开始， 空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则对于该圆形线图() + A,将产生恒定的逆时针方向的电流 B.有扩张的趋势 C.各个点所受安培力相同 D.所受安培力合力向右 2.如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动， 当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中() 0000000000L A,物体在最低点时的加速度大小应为2g B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C.弹簧的最大弹性势能等于2mg4 D.物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为g 3.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水 平放置。闭合开关K1和K2,电路达到稳定时，一带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果 仅改变下列某一个条件，能使油滴向上运动的是() 答案第1页，共9页 A.增大R B.减小R2 C.断开开关K D.断开开关K2 4.竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下。一带负电的小球从O点由 静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能E、动能E 电场的电势Q及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是() C.0 D. 5.如图，消防员用高压水枪喷出的强力水柱冲击着火物，直径为D的水柱以水平速度v垂 直射向着火物。假设水流进入水枪的速度忽略不计，水柱冲击着火物后速度为零，水的密度 为p。下列说法正确的是() A,单位时间流经水枪的水的体积为πvD2 B.水枪对水做功的功率为πpD2v3 C.水柱对着火物的冲击力为πpD2v2 答案第2页，共9页 D.水枪水平向前喷水时，消防员对水枪的作用力方向水平向前 6.如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电 流规定为正方向，以下说法不正确的是() 个A t/s A.在t1~t2内，电容器C在充电 B.在t1~t2内，电容器C的上极板带正电 C.在t1~t2内，磁场能正在转化为电场能 D.在t1t2内，Q点的电势比点P高 7.单反相机就是指单镜头反光相机。单反相机取景器的示意图如图，ABCDE为五棱镜的一 个截面，AB⊥BC。某一束单色光经平面镜反射后从AB边的F点垂直AB射入五棱镜，最后 光线刚好在BC中点垂直BC射出，己知光线仅在CD与AE两条边上发生了全反射，且两次 全反射的入射角相等。若光在真空中的传播速度为c,则下列说法正确的是() E 五棱镜 至人眼 平面镜 至感光部件 A。五棱镜的最小折射率为号 B。光在五棱镜中的传播速度为c C.该单色光从空气进入五棱镜时波长不变D.该单色光从空气进入五棱镜时频率不 变 8.如图所示，两方向相反、磁感应弧度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形AOC 分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠OAC的角平分 线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷9=k,则以 答案第3页，共9页 下说法正确的是() A.质子的速度可能为匙 3 B.质子的速度可能为2k C.质子由A到C的时间可能为 D.质子由A到C的时间可能为品 9.“战绳”训练是近年健身的一种流行项目，“战绳”可简化为如图所示的弹性轻绳。人们用 手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。 t=3s时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是() y/cm y/cm 40 40 x/m -40 40 图1 图2 A,波源开始振动的方向向上 B.该波的波速为2.4m/s C.该质点与波源的距离为1.2m D.0-3s时间内该质点通过的路程为4.8m 10.如图1所示，磁悬浮列车利用电磁感应原理进行驱动。可简化为如下情景：矩形金属框 MNPO固定在列车下方，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向 按正弦规律分布，最大值为B。,其空间变化周期为2d,整个磁场始终以速度v,沿Ox方向向 前平移，列车在电磁力驱动下沿Ox方向匀速行驶的速度为2，且1>2。设金属框总电阻 为R,宽PQ=L,长NP=d。t=0时刻，磁场分布的B-x图像及俯视图如图2所示，此时 MN、PO均处于磁感应强度最大值位置处。下列说法正确的是() 答案第4页，共9页 B 0 2d 4d x xd·P 图1 图2 A,t=0时回路磁通量为0，感应电动势为0 B.t=0时金属框受到的电磁驱动力为4- R C,匀速运动过程中金属框感应电流方向、受安培力合力方向都在周期性变化 D.匀速运动过程中金属框发热的功率为2哈- R 二、实验题（每空2分，共18分） 11.(8分)在利用单摆实验测量重力加速度时，某同学想改变传统秒表计时的方式，改为 使用霍尔元件和单片机进行计时。按图乙方式将霍尔元件置于磁性摆球静止时的正下方，当 小球做单摆运动经过最低点时，霍尔传感器产生脉冲信号并发送给单片机，单片机接收信号 并计时，并将数据传输给电脑和手机，实时显示测量结果并分析处理和存储数据。 挂钩 绕线轴 立柱 0 2(cm) 性摆球 水平调节 wuwH timmm 连接单片机 底座 05101520 霍尔模块 甲 (1)实验前，再用刻度尺测出绳长为L,用游标尺上有20个小格的游标卡尺测量摆球的直径， 结果如图甲所示，可读出摆球的直径d= mm. (2)电脑将单片机传输的计时数据处理后得到电压的脉冲信号随时间：的变化图线如图丙所 示，则该单摆的周期为 答案第5页，共9页 11+。11+24 丙 (3)若某次实验找不到磁性小球，只有一个不规则的小磁铁，将小磁铁用细线悬挂起来做成 单摆，取不同摆长L、L2.…Lm,进行n次测量，得周期T、TT,以测量的绳长L为 横坐标，下为纵坐标，作出广L图线，如图丁所示，应为图线 (填“ab”或c”)。 使用图像法处理数据测重力加速度，不规则小磁铁的重心不确定，这对测量结果是否有影响？ (填“是”或“否”) 4T2 丁 12.(10分)因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小 组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势E(300V~400V)和内阻r(0~10Q),利用实 验室现有器材进行了如下实验。 1 R R 甲 乙 (1)实验室只有一个量程为100V、内阻为Rv=5kQ的电压表，现把此电压表改装成量程为 400V的电压表，需串联一个阻值为R。= k的电阻，然后再测量电池的电动势和 内阻。 (2)该兴趣小组将电阻箱R和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为U)连接成 如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值R和电压表 的示数U作出最一图像，如图乙所示，则该电池的电动势B=一V、内阻r= D。(结果保留三位有效数字) (3)由实验可知，电池电动势的测量值 (选填“大于等于”或“小于”)真实值：内 答案第6页，共9页 阻的测量值 (选填“大于等于”或“小于”)真实值。 四、解答题 13.(10分)保龄球运动既可以锻炼身体，又可以缓解心理压力，而且老少咸宜，广受大众 的喜爱。某同学设想了如下过程来模拟一次保龄球的投掷、运行、撞击的训练过程。如图所 示，将一质量为M=2.8kg的保龄球从A点开始由静止向前掷出，球沿曲线运动，脱手后， 在B点以vo=6m/s的速度切入水平球道。球做直线运动经t=4s时间后在C点与质量为m= 1.4kg的球瓶发生正碰。已知在A点时保龄球的下沿距离球道表面的高度为h=1m,保龄球 在球道上运动时受到的阻力恒为重力的k=0.05倍，g取10m/s2,忽略空气阻力，忽略保龄 球的滚动，球与球瓶的碰撞时间极短，碰撞中没有能量损失，球与球瓶均可看成质点。 求： B C (1)运动员在掷球过程中对保龄球做的功形： (2)在撞上球瓶前的瞬间，保龄球的速度v1的大小： (3)碰撞后，球瓶的速度2的大小及碰撞过程中球对球瓶作用力的冲量1。 答案第7页，共9页 14.(12分)如图所示，一个电量为q(q>0),质量为m的带电粒子由静止经电场加速后以 速度指向O点入射。以O为圆心的区域内有一内接正三角形EFG,FG边与粒子的速度方向 平行，正三角形EFG区域内无磁场，外接圆与三角形所围区域存在垂直于纸面向里的匀强磁 场，已知匀强磁场磁感应强度大小为B,圆的半径为R,不考虑带电粒子的重力。求： E + ● 0 FXX×XXXX G ×X× (I)求加速电场的电压U与速度v的关系式： (2)若粒子要能进入正三角形EFG区域，求速度v的最小值vmn: 答案第8页，共9页 15.(16分)图1为某振动发电机原理图，图2是其俯视图。质量m=0.2kg的共轭磁铁由 一竖直轻质弹簧（劲度系数k=200N/m)与水平地面连接，磁铁和弹簧构成振动体。磁铁 中心部分为N极，外圆部分为S极，两磁极之间可视为均匀辐向磁场。固定不动的线圈与 磁铁共轴且始终处于辐向磁场内，线圈所处的磁感应强度大小B=0.5T,线圈匝数n=20匝， 直径d=10cm,电阻r=1n。线圈上下两端点a、b通过导线与外部一理想二极管D和阻值 R=4的电阻构成闭合回路（如图3）。在外力F的驱动下，磁铁在竖直方向做简谐运动， 若取竖直向上为正，初始平衡位置为原点，其振动方程y=0.01sin100πt(m)。己知磁铁最 大速率m=ms,当弹簧形变量为x时，其弹性势能E,=kx2。不考虑空气阻力、线圈 的自感和其它电阻，计算时π取10。求 图2 图2 图3 (1)t=0时，线圈中产生电动势的大小E及电流的大小1o: (2)0-1s内，电阻R上产生的热量Q: (3)0~0.02s内，通过电阻的电荷量q: (4)0.01s0.015s内，外力F做的功W。 答案第9页，共9页