内容正文:
上海南汇中学2025学年度第二学期 期中考试
高二物理(等级)试卷
考生注意:
1.本卷,满分100分,考试时间60分钟。
2.答题前,务必在答题纸上填写姓名、学校,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
一、单项选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于电磁感应现象说法正确的是
A.是由奥斯特通过实验发现的 B.说明了电能生磁
C.是指磁生电的现象 D.揭示了电流受到安培力的原因
2.法拉第最早使用如图装置研究电磁感应现象。将甲、乙两个线圈绕在同一个闭合铁环上,甲的两端与直流电源连接,乙的两端与灵敏电流表连接。电路连接完好,但电流表的指针没有偏转,其主要原因是
A.甲中电流较小,产生磁场较弱 B.甲中电流恒定,不会产生磁场
C.甲中电流恒定,产生稳恒磁场 D.乙线圈匝数较少,产生的感应电流微弱
3.如图所示,半径为的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化关系为,、为常量,则图中半径为的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为
A. B. C. D.
4.如图所示,条形磁铁由静止开始竖直下落穿过保持静止的闭合线圈,关于这一过程下列说法中正确的是
A.条形磁铁作自由落体运动 B.闭合线圈受到的磁场力始终向下
C.闭合线圈的能量减少 D.条形磁铁和线圈的总机械能守恒
5.下列图片解释,错误的是
A.通入稳恒电流,真空冶炼炉不能加热金属矿物
B.电磁炉可以通过绝缘的陶瓷锅给食物加热
C.互相绝缘的硅钢片叠成铁芯,可以减少涡流损耗
D.手指靠近电容式手机触摸屏,相应部分的电容和电荷量随之改变
6.如图所示,线圈的自感系数很大,其电阻可以忽略不计,、是两个完全相同的小灯泡,开关闭合和断开的过程中,灯、的亮度变化情况是(灯丝不会断)
A.S闭合的瞬间,两灯同时发光 B.S闭合一段时间后,两灯一样亮
C.S断开时,逐渐熄灭,逐渐变亮 D.S断开时,两灯同时熄灭
7.如图所示,电子经电压加速后垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中,在磁场中转半个圆周后打在点,通过调节电压可以控制点的位置,设,能够正确反映与关系的图象是
A. B. C. D.
8.如图所示,导线框与导线在同一平面内,直导线中通有恒定电流,在线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中的电流方向是
A.先,再,后 B.先,再
C.始终 D.先,再,后
9.如图所示,一金属小球用绝缘细线挂于点,将小球拉离平衡位置并释放,小球摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A、B为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力,错误的是
A.小球向右穿过磁场后,不能摆至原来的高度
B.在进入和离开磁场时,小球中均有感应电流
C.小球最终不能静止在平衡位置
D.小球进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大
10.圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则
A.A可能带正电且转速减小 B.A可能带正电且转速恒定
C.A可能带负电且转速减小 D.A可能带负电且转速增大
二、填空题(每空2分,共20分)
11.用绝缘细线悬挂的带正电塑料小球做简谐运动。如增加一个如图所示的匀强磁场,带电塑料小球每次经过最低点时,速率是否发生变化__________;小球摆动的周期是否改变__________。(均选填“是”或“否”)
12.如图所示,∧形金属丝的每根直线段长为,与轴所成的夹角为,垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为。若通过导线的电流为,求金属丝所受安培力的合力__________。
13.一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动,速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场,如图所示,小球飞离桌面后落到地面上,设飞行时间为,水平射程为,着地时的速率为。撤去磁场,其余的条件不变,小球飞行时间为,水平射程为,着地时的速率为,则__________,__________,__________。(均选填“>”、“=”或“<”)
14.如图所示,边长分别为与、电阻为、总质量为的金属线框,自上而下匀速穿过宽度为、磁感应强度为的匀强磁场区域。求在这整个过程中线框产生的热量为__________;线框产生的电量为__________。
15.如图(a)所示,匝的线圈的两端与一个的电阻相连,线圈本身的电阻,线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图(b)所示的规律变化。则通过电阻的电流的方向为__________(选填“”或“a”);电阻两端的电压为__________。
三、综合应用题(共50分)
一、宇宙射线(24分)
日月之行,若出其中;星汉灿烂,若出其里。浩瀚宇宙中蕴含着各种物理规律。
16.如图,一束太阳光自矩形玻璃砖上表面点射入玻璃砖内,光经玻璃砖折射后照射在玻璃砖下表面区域,再从玻璃砖下表面射出(图中未画出)。已知频率越大的光在玻璃中的传播速度越小。
(1)(4分)(多选)从玻璃砖下表面点射出的光
A.为红光 B.为紫光
C.与点射出的光平行 D.与入射的太阳光平行
(2)(3分)在太阳光入射到点的传播路径上放一块偏振片,从玻璃砖下表面射出的光的亮度
A.变暗 B.变亮 C.不变
17.(1)(4分)在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中,将一束激光照射到相距为的双缝上,在离双缝距离的屏上,得到明暗相间的条纹,相邻明条纹中心间距。实验装置如图。这个实验证明了光具有__________性;则该单色光的波长为__________。
(2)(3分)如图为激光通过狭缝后在光屏上产生的图样。则狭缝形状和放置方向为
A. B.
C. D.
(3)(3分)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是
A.当金属丝圈旋转时,干涉条纹同方向旋转
B.当金属丝圈旋转时,干涉条纹同方向旋转
C.当金属丝圈旋转时,干涉条纹同方向旋转
D.干涉条纹保持原来状态不变
18.宇宙射线携带的、两种粒子穿过云室,在磁感应强度大小为的匀强磁场作用下得到如图的圆形径迹照片,磁场方向与粒子运动轨迹的平面垂直。经观测可知,
(1)(3分)a粒子在磁场中逆时针做圆周运动,b粒子在磁场中顺时针做圆周运动。
A.a、b粒子都带正电 B.a、b粒子都带负电
C.a粒子带正电,b粒子带负电 D.a粒子带负电,b粒子带正电
(2)(4分)(论证)a、b两种粒子做圆周运动的半径分别为和,周期分别为和,且,分析说明a、b粒子的比荷关系为:。
二、电和磁(26分)
在人类的生活实践中处处可以遇到电场和磁场,随着科学技术的发展,电磁技术已经渗透到我们日常生活和技术的各个方面。
19.如图所示,是一种利用太空高能粒子流发电的装置示意图。左侧部分由两块相距为的平行金属板M、N组成,两板间有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为。高能粒子流源源不断从左侧以速度水平入射,粒子会在磁场力作用下偏向两金属板,在M和N间形成一定的电势差,并给右侧的电容器P供电。
(1)(4分)在金属板间电势差稳定后,在金属板M和N中__________板的电势更高,M和N间电势差为__________。
(2)(4分)(多选)下列哪种措施会导致电容器的带电量增加
A.高能粒子流电量增加 B.高能粒子流速度增加
C.高能粒子流质量增加 D.电容器P的电容增加
20.(3分)如图1为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为,面积为。时,匀强磁场垂直于线圈向右,其大小和方向变化如图2所示,则在时间内线圈两端和之间的电势差
A.恒定不变,大小为 B.恒定不变,大小为
C.从0均匀增大到 D.从0均匀增大到
21.(3分)台风登录上海,上海中心大厦悬挂的千吨“慧眼”阻尼器随之晃动,减轻了台风对大厦的危害。“慧眼”阻尼器的原理可用图(乙)表示:摆锤的底部附着永磁体,一起在导体板的上方摆动,导体板内产生电涡流。下列判断正确的是
A.该装置需使用外接电源
B.磁场作用力是摆锤做受迫振动的驱动力
C.导体板中产生电涡流,耗散大厦振动的能量
D.导体板的电阻率越大,阻尼器越容易停摆
22.(3分)如图为某学生模仿家用漏电保护器制作的一个简易漏电报警装置。闭合铁芯上绕有三组线圈,其中A、B两组线圈匝数都为匝,但绕向相反。线圈匝数为匝,并在ab两端接有一个报警灯L。火线通过线圈A连接开关和用电器,经线圈B连接零线。图中单刀双掷开关S接到1端时,表示电路正常工作;接到2时,表示线路有漏电,火线直接和零线接通,指示灯L会发光。假设铁芯和线圈中均无能量损耗。没有发生漏电时,指示灯为何不会发光,请简单解释原理_______________________。
23.(9分)如图所示,有两根和竖直方向成角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻、下端足够长,空间有垂直于轨道平面磁感应强度为的匀强磁场,一根长为(与金属轨道间距近似相等)、质量为的金属杆从轨道上端由静止开始滑下,金属杆与轨道接触良好,且金属杆的运动方向始终与杆垂直,金属杆的电阻为。
(1)当金属杆速度为时,求感应电动势、感应电流和金属杆受到的安培力;
(2)经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大值。求最大速度。
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