上海市延安中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷

上海市延安中学2024学年第一学期期末考试 高二年级物理试卷 （考试时间：60分钟 满分100分） 一、单项选择题（第1-8题每题3分，第9、10题每题4分，共32分） 1. 下列等式不是采用比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 2. 在国际单位制中，下列物理致的单位表示正确的是（　　） A. 电量的单位A/s B. 电动势的单位J/C C. 电场强度的单位V·m D. 磁通量的单位T/m2 3. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过A、B、C三点，已知。该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示。则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图所示，三根长直导线平行放置并通以同样大小的电流，OA=OB=OC，若导线A在О点产生磁场的磁感应强度大小为B0，则О点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示的电路中，L为电阻几乎为0的线圈，A、B和C是三只相同的小灯泡，S为开关。当电路达到稳定后断开S，则（　　） A. C灯立即熄灭，A灯逐渐变暗后熄灭 B. C灯立即熄灭，A灯闪亮后熄灭 C. A灯立即熄灭，C灯逐渐变暗后熄灭 D. A灯立即熄灭，C灯闪亮后炮灭 6. 如图所示，空间内有一垂直纸面方向的匀强磁场（方向未知），一带正电的粒子在空气中运动的轨迹如图所示，由于空气阻力的作用，使得粒子的轨迹不是圆周，假设粒子运动过程中的电荷量不变，则（　　） A. 粒子的运动方向为c→b→a，磁场垂直纸面向外 B. 粒子的运动方向为c→b→a，磁场垂直纸面向里 C. 粒子的运动方向为a→b→c，磁场垂直纸面向外 D. 粒子的运动方向为a→b→c，磁场垂直纸面向里 7. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。R2为滑动变阻器，当开关S闭合时，电容器C的极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。现仅减小光照强度，则（　　） A. 电压表示数变大，微粒将向上运动 B. 电压表示数变大，微粒将向下运动 C. 电压表示数变小，微粒将向上运动 D. 电压表示数变小，微粒将向下运动 8. 安检门原理图如图所示，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。若工作过程中某段时间内通电线圈中存在顺时针方向（从左侧观察）增大的电流，当金属片通过安检门时，接收线圈中的电流方向为（从左侧观察）（　　） A. 一定顺时针 B. 一定逆时针 C. 可能顺时针也可能逆时针 D. 大小为0，无方向 9. 如图所示，一小磁针被绝缘细线悬挂在天花板上处于静止状态，不考虑铁芯漏磁，在开关闭合瞬间，小磁针（　　） A. 保持静止 B. N极向外偏转 C. N极向里偏转 D. 无法确定 10. 如图所示，光滑绝缘圆管竖直固定在水平匀强磁场中，一带正电小球从管口由静止开始下落，圆管对小球的冲量I随下落时间t的平方或下落高度h的关系图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题（每题第一空2分，第二空3分，共20分） 11. 法拉第用磁感线来描述磁场，磁感线是______（选填“一种物质”，“ 物理模型”），安培发现通电螺旋管和条形磁体产生的磁场有相似之处，提出了______假说。 12. 一架歼-35战斗机在珠海上空沿水平方向自东向西以280m/s的速度飞行。该机的翼展为16m，在珠海地区地磁场的竖直分量约为2.0×10-5T，水平分量约为3.0×10-5T，则该机______（选填“左侧”，“右侧”）机翼端点电势较高，两侧机翼端点间电势差约为______V（保留两位有效数字）。 13. 如图（a），某无线充电装置接收线圈匝数为N、半径为a、总电阻为r。一匀强磁场垂直穿过线圈，其磁感应强度B随时间t变化规律如图（b）所示。外接定值电阻阻值为R。在时间内，接收线圈中的感应电动势大小为______，R上产生的热量为______。 14. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料，其载流子为电子。如图甲所示，在长为a，宽为b的石墨烯样品表面加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流Ⅰ，电极2、4间将产生电压U。当I=1.6mA时，测得U-B关系图线如图乙所示，元电荷e=1.60×10-19C，则电极2的电势_______（选填“高于”，“低于”，“可能高于或低于”）电极4的电势；样品每平方米载流子数约为________个。 三、综合题（共48分。计算题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。） 15. 如图所示，实验用可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验。 （1）关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 副线圈不接用电器时，原线圈可以长时间通电 B. 为了保证人身安全，要使用低压直流电源 C. 副线圈空载时，用交流电压表可以测得副线圈两端的电压 （2）右侧放大图为铁芯上部“横梁”，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成的。硅钢片应平行于（　　） A. 平面abcd B. 平面abfe C. 平面aehd （3）小黄同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压U随时间变化的图像如图（丙）所示，在~时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是（　　） A. 增加了交流电源的频率 B. 摆正并拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 （4）理想变压器是一种理想化模型。如上图（丁）所示，某用电器可以等效为右侧电路，若原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值U0和电阻R0确定的情况下，调节可变电阻R，当R=______时，R可获得最大功率。 情境：电磁学的发展改变世界 1820年奥斯特发现了电流的磁效应，1831年法拉第发现了电磁感应现象，电磁学的发展促进了生产力极大的提升，人类文明进入电气时代。电动机、磁电式电流表、发电机、变压器、质谱仪、回旋加速器、电磁阻尼器……无数基于电磁学原理的创造发明影响着我们生活学习的方方面面。 16. （1）磁电式电流表的构造如图所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。假设长方形线圈的匝数为n，平行于纸面的边长度为L1，垂直于纸面的边a长度为L2，且垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为B。当线圈中通入电流I，则该线圈左侧边a所受的安培力大小为_____________，线圈带动指针__________（选填“顺时针转动”，“逆时针转动”，“不动”） （2）为了使电流表的指针在平衡位置附近快速停下，有如图所示的甲、乙两种方案，甲方案：在指针转轴上装上扇形铝板，磁场位于零刻度中间；乙方案：在指针转轴上装上扇形铝框，磁场位于零刻度中间。其中更合理的方案是____________方案。 17. （1）一款风力发电机，由扇叶带动线圈在固定的磁极中转动并切割磁感线，当线圈转动到图示位置时，其瞬时电动势______（选填“最大”，“为0”），线圈左侧边所受安培力方向______（选填“向上”，“向下”，“为0”）。 （2）将风力发电机编入电网，图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1:1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1000:1，输电线的总电阻为1000Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220V。则输电线损耗功率为______kW，输电站输出功率为______kW，用户端交变电流的频率为______Hz。 18. 质谱仪和回旋加速器 （1）质谱仪的部分结构如图所示，一束粒子经左端的速度选择器从S0射入匀强磁场沿虚线运动后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则甲、乙两束粒子的速度之比为______，甲、乙两束粒子的比荷之比为______。 （2）劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒构成，其间留有空隙。若D形盒的半径为R，所加交变电压的频率为f，要加速质量为m，电荷量+q的粒子，则所加磁场的磁感应强度为______，带电粒子离开加速器时能获得的最大动能为______。 19. 某科研团队为列车设计了一款电磁阻尼减速器，其模型的简化原理图如图所示。该减速器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠且绝缘的相同正方形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量为1kg。每个线圈均为单匝线圈，阻值均为6×10-4Ω，线圈的边长为30cm。该减速器在光滑水平面上以初速度6m/s水平向右进入磁感应强度大小为0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围足够大，不考虑线圈个数变化对减速器总质量的影响。若线圈的数量刚好可以保证减速器的速度减为零，则 （1）求第一个线圈右侧边刚进入磁场时减速器的加速度大小； （2）求该减速器需要线圈数量（通过计算说明）； （3）求电流在第一个线圈上产生的热量； （4）与利用刹车片的摩擦来减速相比，电磁阻尼减速器从节能角度上来看有何优点。 上海市延安中学2024学年第一学期期末考试 高二年级物理试卷 （考试时间：60分钟 满分100分） 一、单项选择题（第1-8题每题3分，第9、10题每题4分，共32分） 【1题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】A 【5题答案】 【答案】A 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】B 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】A 二、填空题（每题第一空2分，第二空3分，共20分） 【11题答案】 【答案】 ①. 物理模型 ②. 分子电流 【12题答案】 【答案】 ①. 左侧 ②. 9.0×10-2 【13题答案】 【答案】 ①. ②. 【14题答案】 【答案】 ①. 低 ②. 三、综合题（共48分。计算题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。） 【15题答案】 【答案】（1）C （2）C （3）B （4） 情境：电磁学的发展改变世界 1820年奥斯特发现了电流的磁效应，1831年法拉第发现了电磁感应现象，电磁学的发展促进了生产力极大的提升，人类文明进入电气时代。电动机、磁电式电流表、发电机、变压器、质谱仪、回旋加速器、电磁阻尼器……无数基于电磁学原理的创造发明影响着我们生活学习的方方面面。 【16题答案】 【答案】（1） ①. nBIL2 ②. 逆时针转动 （2）甲 【17题答案】 【答案】（1） ①. 最大 ②. 向下 （2） ①. 900 ②. 7500 ③. 50 【18题答案】 【答案】（1） ①. 1:1 ②. 3:2 （2） ①. ②. 【19题答案】 【答案】（1） （2）14个 （3） （4）利用刹车片的摩擦来减速，减少的动能转化为因摩擦产生的内能散发到环境中，很难收集起来进行利用；通过电磁阻尼减速器，可以将产生的电能转变为发电机，从而将动能转化为其他能量，储存在储能装置中，可以再次利用 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $