江苏省无锡市宜兴中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

2024-2025学年度第一学期期中考试 高二物理试卷 满分 100 分　时间 75 分钟 一、单项选择题：在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意的．（44分） 1.常用手电筒是两节干电池串联作为电源的，与之相匹配的小灯泡的规格应是下面的哪一个（所示数据为灯泡的额定电压） A. 1.5V B. 2.5V C. 4.5V D. 6.0V 2.如图所示电路，电源的电动势为、内阻为，电动机的线圈电阻为，定值电阻为，当开关闭合后，电动机正常转动，电动机两端电压为，电路中电流为，下列说法正确的是 A. 电动机的两端电压 B. 电动机输出的机械功率 C. 电源两端的电压 D. 电源的输出功率 3.如图所示，为理想电流表示数，为理想电压表示数，为定值电阻消耗的功率，为电容器所带的电荷量，为通过电荷量时电源做的功，当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图像能正确反映各物理量关系的是 A. B. C. D. 4.人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降，着地过程这样做，可以减小 A. 人的动量变化率 B. 人受到的冲量 C. 人的动量变化量 D. 人的动量变化的时间 5.图为两个质量分别为、的小球在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像，则下列说法正确的是 A. B. 碰撞过程中两小球所受合外力相同 C. 碰撞前后质量为的小球动量的变化量大小为 D. 两小球发生的是弹性碰撞 6.带有光滑圆弧轨道，质量为的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为的小球以速度水平冲上车，到达某一高度后，小球又返回车左端，则下列错误的是 A. 小球返回车的左端时，速度为零 B. 小球返回车的左端时，速度为 C. 小球上升到最高点时，小车的速度为 D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为 7.三根平行的长直导体棒过正三角形的顶点，并与该三角形所在平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示．则三角形的中心处的合磁场方向为 A. 平行于，由指向 B. 平行于，由指向 C. 平行于，由指向 D. 由指向 8.如图，为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的点垂直于铝板向上射出，从点穿过铝板后到达的中点，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 A. B. C. D. 9.如图所示，一群质量不同、电荷量都为的粒子，从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场中，可认为此时粒子的初速度为零，然后粒子从小孔射出，经过小孔沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．已知打在照相底片上对应72和76的两种粒子质量数分别为72和76，则下列说法正确的是 A. 两种粒子从射出时速度的比值为 B. 两种粒子在磁场中运动轨迹的半径的比值为 C. 两种粒子比荷的比值为 D. 两种粒子在磁场中运动时间的比值为1 10.如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为的匀强磁场中，质量为，带电量为的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处于静止状态，小球与杆间的动摩擦因数为．现对小球施加水平向右的恒力，小球从静止开始到速度最大的过程中，下列说法中正确的是 A. 直杆对小球的弹力方向不变 B. 直杆对小球的摩擦力一直减小 C. 小球运动的最大加速度为 D. 小球的最大速度为 11.在光滑桌面上将长为的柔软导线两端点固定在间距可忽略不计的、两点，导线通有图示电流，处在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中．则导线中的张力为 A. B. C. D. 二、非选择题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，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。 12.（8分）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中： (1) 部分连线如图甲所示，导线端应连接到______（选填“”“”“”或“”）接线柱上。 正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图乙所示，其示数为______。 (2) 测得的7组数据已标在如图丙所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势和内阻。（计算结果均保留两位小数） 13.（10分）如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为，边处于匀强磁场内，磁感应强度的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为的砝码，才能使两臂达到新的平衡。 求：（1）用已知量和可测量、、、计算的表达式为？ （2）当，，，时，磁感应强度为？ （重力加速度取） 14.（10分）如图所示，一个质量为、带负电荷粒子的电荷量为、不计重力的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好垂直于轴射出第一象限。已知。 (1) 求匀强磁场的磁感应强度的大小； (2) 让大量这种带电粒子同时从轴上的点以速度沿与轴成的方向垂直磁场射入第一象限内，求轴上有带电粒子穿过的区域范围和带电粒子在磁场中运动的最长时间。 15.（13分）如图所示，质量为的大滑块静置在光滑水平面上，滑块左侧为光滑圆弧，圆弧底端和水平面相切，顶端竖直。一质量为的小物块，被压缩弹簧弹出后，冲上大滑块，能从大滑块顶端滑出，滑出时大滑块的速度为，取。求： （1）小物块被弹簧弹出时的速度； （2）小物块滑出大滑块后能达到的最大高度； （3）小物块回到水平面的速度及再次滑上大滑块后能达到的最大高度。 16.（15分）某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。质子从粒子源处进入加速电场的初速度不计，从静止开始加速到出口处所需的时间为，已知磁场的磁感应强度为，质子质量为、电荷量为，加速器接一定频率高频交流电源，其电压为，不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径； （2）质子第1次和第3次经过狭缝进入D形盒位置间的距离； （3）D形盒半径。 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二物理试卷参考答案 一、单项选择题：在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意的．（44分） 1.B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A 7.A 8.D 9.B 10.C 11.D 二、非选择题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，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。 12.答案:(1) B　1.20(2) 1.50　1.04 解析:(1) 电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；干电池电动势约为1.5 V，电压表选择0～3 V量程，分度值为0.1 V，题图乙中电压表读数为1.20 V； (2) 作出U-I图像如图所示 根据闭合电路欧姆定律 可知U-I图像纵轴截距为干电池的电动势，可得 U-I图像斜率的绝对值等于干电池的内阻 13.答案：(1) (2) T 解析：(1) 设左、右砝码质量分别为 、，线圈质量为 ，当线圈通过如题图所示方向的电流时，根据平衡条件有 ① 当线圈通过的电流反向时，根据平衡条件有 ② 联立①②解得 。 (2) 代入数据得 14.答案：(1) 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 ； (2) y轴上有带电粒子穿过的区域范围为 ，带电粒子在磁场中运动的最长时间为 。 解析： (1) 粒子运动轨迹如图所示： 由几何关系有： 解得：； 由于洛伦兹力提供向心力可得： 解得磁感应强度的大小为：； (2) 粒子在y轴上OA之间射出，设A点纵坐标为y，PA为轨迹圆的直径，如图所示： 根据几何关系可得： 解得： 所以y轴上有带电粒子穿过的区域范围为 沿+x方向出发的粒子在磁场中运动时间最长，设该时间为t，运动轨迹如图所示： 轨迹对应的圆心角设为，根据几何关系可得： 所以 粒子在磁场中运动的最长时间为：，其中： 联立解得：。 15.答案： (1) 小物块被弹簧弹出时的速度为； (2) 小物块滑出大滑块后能达到的最大高度h为； (3) 小物块回到水平面的速度为，方向水平向左，再次滑上大滑块后能达到的最大高度为。 解析： (1) 设小物块离开弹簧后的速度为，小物块滑上大滑块的过程中系统水平方向动量守恒， 解得。 (2) 小物块第一次跃升到最高点时水平速度等于，系统机械能守恒， 解得。 (3) 小物块能下落到大滑块并从大滑块上滑到水平面，取向右为正方向，系统水平方向动量守恒： 机械能守恒： 解得， 负号表示小物块速度方向向左； 小物块弹回后，对m、M水平方向列动量守恒： 对m、M列系统机械能守恒： 解得。 16.答案：(1) (2) (3) 解析： (1) 质子第1次经过狭缝被加速过程，根据动能定理有 质子在磁场中做匀速圆周运动，则有 解得 (2) 质子第2次经过狭缝被加速过程，根据动能定理有 质子在磁场中做匀速圆周运动，则有 解得 则质子第1次和第2次经过狭缝进入D形盒位置间的距离 解得 (3) 质子飞出D形盒时的轨道半径为R，则有 令质子在电场中加速了n次，则有 质子从静止开始加速到出口处所需的时间为t，则有 解得 1 学科网（北京）股份有限公司 $