精品解析：安徽省安庆市九一六高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中考试物理试卷

安庆九一六学校2024-2025学年第二学期4月期中模拟卷 高二年级物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 已知三角脉冲电流的峰值是有效值的倍，现测得一个阻值的电阻的两端电压变化如图所示，其中，则该电阻上的电流有效值约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电压的有效值满足 该电阻上的电流有效值为 解得 故选C。 2. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A. 第3s末振子的速度为负向的最大值 B. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C. 时，振子的位移为 D. 从第2s末到第3s末振子在做减速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像斜率表示速度可知，第3s末振子的速度为正向的最大值，故A错误； B．由图可知，第2s末振子负方向位移最大，速度为零，根据 可知加速度为正向的最大值，故B错误； C．设振子的振动方程为 由图可知A为8cm，周期T为4s，则角速度为 故振子的振动方程为 代入可得振子的位移为 故C正确； D．根据图像斜率表示速度可知，从第2s末到第3s末振子在做加速运动，故D错误。 故选C。 3. 物理学是一门以实验为基础，紧密联系生活的学科。下图是教材中出现的插图，说法正确的是 A. 图甲中，若在两端接上大小和方向周期性变化的电流，则接在端的电流表指针将会发生偏转 B. 图乙中，通如图所示电流和加如图所示磁场时，，则霍尔元件的自由电荷为正电荷 C. 图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 D. 图丁中，用酒精灯加热金属电阻丝，发现小灯泡变亮 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于电磁感应线圈的电流激发出的磁场会使线圈产生感应电流，故A正确； B．图乙中，通如图所示电流和加如图所示磁场时，由左手定则可以判断自由电荷在洛伦兹力作用下向N极板移动，当时，可以判断N极板为负电荷，即自由电荷为负电荷，故B错误； C．奥斯特利用图丙实验装置发现了电生磁现象，故C错误； D．金属电阻丝加热，阻值会变大，电路电流会变小，灯泡会变暗，故D错误。 故选A。 4. 以下四幅图片：图甲中闭合线圈平面垂直于磁场，线圈在磁场中旋转；图乙中是真空冶炼炉；图丙中是在匀强磁场内运动的闭合线框；图丁是研究自感现象的实验电路图。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，线圈在磁场中旋转会产生感应电流 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 C. 图丙中，闭合线框中b点的电势高于c点的电势 D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，闭合线圈平面垂直于磁场，线圈在磁场中旋转，线圈的磁通量不变，因此不会产生感应电流，故A错误； B．图乙中，真空冶炼炉是用涡流来熔化金属进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故B正确； C．图丙中，根据右手定则可以判断，c点的电势高于b点的电势，故C错误； D．图丁中，电路开关断开瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，与灯泡组成新的回路，则灯泡A会缓慢熄灭或闪亮一下再缓慢熄灭，故D错误。 故选B。 5. 航天飞机用导电缆绳与卫星相连，以共同的速度环绕地球飞行。当在北半球上空自西向东飞行时，电缆绳竖直， a端在上、b端在下，绳长20 km，两端不闭合，电缆绳所在区域的地磁场强度为，与水平方向成，航天飞机和卫星的运行速度大小为。，，下列说法正确的是（　　） A. a端电势比b端电势高 B. a端电势比b端电势高 C. a端电势比b端电势低 D. a端电势比b端电势低 【答案】A 【解析】 【详解】电缆绳竖直， a端在上、b端在下，电缆绳所在区域的地磁场强度与水平方向成，由以上信息可知B与L的夹角为，由法拉第电磁感应定律可知 由右手定则可知，a端电势比b端电势高。 故选A。 6. 在方向垂直于纸平面的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的关系式为（其中，，且、k均为已知常量），纸平面内一等边三角形金属线圈的匝数为，边长为，单位长度的电阻为，且一半处在磁场中。时磁场方向如图所示，随着磁场的变化，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中感应电流的方向始终为 B. 线圈受到的安培力的方向先向右后向左 C. 线圈中产生的感应电动势的大小为 D. 线圈中感应电流的大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由楞次定律和安培定则，线圈中的电流始终是，故A错误； B．根据关系式（其中，，且、k均为已知常量），随着时间的延长，磁场的方向会变成由外向里且逐渐增强，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外时线圈所受安培力的方向向右，磁场方向垂直纸面向里时，安培力方向向左，即线圈受到的安培力的方向先向右后向左，故B正确； C．由法拉第电磁感应定律 又 联立，解得，故C错误； D．感应回路的总电阻 感应电流 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的滑块从斜面的顶端由静止释放。重力加速度为，滑块滑到斜面某位置时，恰好不受斜面的弹力，则在该位置滑块的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由左手定则可知，滑块所受洛伦兹力垂直斜面向上，滑块滑至某位置时恰好不受弹力，则 解得 故选B。 8. 如图所示，在离地面高为处将质量为的小球以初速度水平抛出，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 落地前瞬间，小球的动量大小为 B. 从抛出到落地，小球动量变化的方向始终变化 C. 从拋出到落地，小球所受重力的冲量大小为 D. 从抛出到落地，小球动量变化的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 解得球落地速度大小 故小球的动量大小为 故A错误； B．根据动量定理有 可知动量变化量方向就是重力方向，即小球动量变化的方向一直竖直向下，始终不变，故B错误； C．根据 可得小球空中运动时间 则小球所受重力的冲量大小 故C正确； D．根据动量定理可知，从抛出到落地，小球动量的变化量大小等于重力的冲量大小，即为 故D错误。 故选C。 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分） 9. 如图所示，一理想变压器接在一个输出电压有效值不变的正弦式交流电源上，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照越强阻值越小），L为阻值不变的灯泡，所有电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A. 保持单刀双掷开关K与a连接，增加R2的光照强度，电压表示数变小 B. 保持单刀双掷开关K与a连接，增加R2的光照强度，电流表A1示数变小 C. 保持R2的光照强度不变，将单刀双掷开关K由a扳向b，灯泡L变亮 D. 保持R2的光照强度不变，将单刀双掷开关K由a扳向b，电流表A1示数变小 【答案】AC 【解析】 【详解】B．保持单刀双掷开关K与a连接，由变压器原副线圈匝数比不变，原线圈两端电压不变可知，副线圈两端电压不变，增加光照强度，R2阻值减小，灯泡L与R2并联的总电阻减小，副线圈中的电流增大，则原线圈中电流增大，故B错误； A．在副线圈所在回路中，由于电流增大，则R1的分压增大，电压表示数变小，故A正确； CD．保持R2的光照强度不变，将单刀双掷开关K由a扳向b，变压器原线圈匝数减小，则副线圈两端电压增大，负载总电阻不变，副线圈所在回路电流增大，则灯泡L与A2电流增大，A1电流增大，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直D形盒向下。质子从D形盒中央由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场，若质子的质量为m，带电荷量为e，质子在电场中运动的时间忽略不计，则下列分析正确的是（ ） A. 质子在回旋加速器中加速后获得的最大动能为 B. 质子在回旋加速器中加速的次数为 C. 质子在回旋加速器中加速的次数为 D. 质子在回旋加速器中运动的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．质子在磁场中做匀速圆周运动，质子轨道半径等于D型盒半径R时速度最大，对质子，由牛顿第二定律得 质子的最大动能 解得 故A正确； BC．对质子，由动能定理得 解得 故BC错误； D．质子在磁场中做匀速圆周运动的周期 质子在回旋加速器中的运动时间 解得 故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2题，共16分） 11. 某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。 （1）小组内的两位同学各自组装了一套实验装置，分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动，应选用图________（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置。 （2）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 该探究方法为控制变量法 B. 实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小 C. 实验时细线的最大摆角约为45° D. 测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最高点时开始计时 （3）当小球的质量一定，探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时，该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验，画出的图像如图丙所示，由图丙可得小球的质量一定时，周期和摆长的关系为________（用、、表示）。 【答案】（1）乙 （2）AB （3） 【解析】 【小问1详解】 为保证小球在确定竖直面内摆动，应选图乙装置。因为图乙的双线结构能更好地限制小球摆动平面，避免小球做圆锥摆运动，确保在竖直面内摆动。 【小问2详解】 A．探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量关系时，应控制单摆摆长相同；探究单摆做简谐运动的周期和单摆摆长的关系，应控制小球的质量相同，故该探究方法为控制变量法，故A正确； B．为减小空气阻力的影响，实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小，故B正确； C．小球做单摆运动，实验时细线的最大摆角约为5°，故C错误； D．测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最低点时开始计时，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 根据图像可得 可得周期T和摆长l的关系为 12. 某实验小组应用下图装置探究动量守恒定律，光滑斜面与水平面间平滑连接，质量为M的小球A从斜面上高h处滑下，小球A与质量为m的静止滑块B对心碰撞并一起向前运动距离s后停下来。A、B与水平地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。 （1）A物体到达地面瞬间的速度为______； （2）A、B碰后瞬间的速度为______； （3）若A、B碰撞的过程中动量守恒，应满足的关系式为______。（应用题目中所给字母进行表示） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由动能定理可知 得 （2）[2]由动能定理可知 经计算得 （3）[3]A、B碰撞的过程中动量守恒应满足 四、计算题（本题共3小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13. 一质量为的带圆弧面的滑块，圆弧面半径，圆弧面最低点的切线水平且离地高度，现有一质量的重金属小球静置于圆弧面的最低点，金属小球的大小相对圆弧面离地高度可忽略，在极短时间内获得40N·s水平向右的冲量后，从圆弧面的最低点开始运动，所有接触面均光滑，重力加速度。求： （1）小球开始运动的初速度大小； （2）小球距离地面的最大高度H； （3）小球落地时距离滑块左边缘的水平距离。 【答案】（1）8m/s （2）1.65m （3）2.4m 【解析】 【详解】（1）由动量定理有 求得 （2）最高点时，两者共速，离初始位置的高度为两者在水平方向动量守恒，由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得 则 （3）返回到圆弧面的最低点时，的速度为，的速度为，两者在水平方向动量守恒，由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得， 小球从圆弧面最低点向右水平飞出做平抛运动，由得 则小球落地时距离滑块左边缘的水平距离 14. 某小组设计了如图所示装置来研究通电导体在磁场中的运动情况，光滑水平的平行导轨间的距离为L，导轨足够长且不计电阻，左端连有一个直流电源，电动势为E，内阻不计，导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现将一质量为m、阻值为R的金属杆ab放置在导轨上并由静止释放，运动过程中金属杆ab与导轨始终垂直且接触良好，求： （1）金属杆ab的最大加速度大小； （2）金属杆ab的最大动能； （3）若已知金属杆ab从释放到达到最大速度的位移大小为x，其做加速运动的时间 t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）当金属杆速度为零时，金属杆的加速度最大，对金属杆受力分析可得 此时电流 解得金属杆ab的最大加速度大小 （2）金属杆 ab切割磁感线产生与电源电动势相反的动生电动势，当两电动势大小相等时，金属杆ab的加速度为零，速度达到最大，有 解得金属杆ab的速度最大值 最大动能 解得 （3）对金属杆，由动量定理有 得， 解得 15. 如图所示，A为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度大小为，两板间电压为U，间距为d；B区间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，宽度为l；C为一内半径为r的圆筒，左右端面圆心处各开有一小孔，内部有水平向右的匀强电场E、匀强磁场（大小未知），C左端面紧贴B区间右边界。一带电粒子，以初速度（大小未知）水平射入速度选择器，沿直线运动射入B区间，偏转后从C左端面圆心处射入圆筒C，粒子恰好与筒壁不碰撞，最后从右端面圆心处射出。忽略粒子重力，不考虑边界效应。求： （1）粒子初速度； （2）粒子的比荷及在B区间运动时间t； （3）圆筒长度s应满足的条件。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 在速度选择器 中，粒子沿直线运动，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，即，又因为，所以 【小问2详解】 粒子在 区间做匀速圆周运动，根据几何关系可知，粒子在 区间运动的轨迹半径 满足，则，由洛伦兹力提供向心力，将和，代入可得， 粒子在 区间运动的圆心角 （弧度制），粒子做圆周运动的周期，将 ，代入可得，根据 可得 【小问3详解】 粒子进入圆筒 后，在水平方向受电场力 和洛伦兹力的共同作用，粒子竖直方向以的速度在的磁场里做匀速圆周运动，粒子水平方向以的速度在电场力 的作用下作匀加速直线运动，因为粒子恰好与筒壁不碰撞，所以竖直方向的圆周运动，同时可知，代入可得，即，粒子水平方向作匀加速直线运动，加速度为，即，代入值可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安庆九一六学校2024-2025学年第二学期4月期中模拟卷 高二年级物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 已知三角脉冲电流的峰值是有效值的倍，现测得一个阻值的电阻的两端电压变化如图所示，其中，则该电阻上的电流有效值约为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A. 第3s末振子的速度为负向的最大值 B. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C. 时，振子的位移为 D. 从第2s末到第3s末振子在做减速运动 3. 物理学是一门以实验为基础，紧密联系生活的学科。下图是教材中出现的插图，说法正确的是 A. 图甲中，若在两端接上大小和方向周期性变化的电流，则接在端的电流表指针将会发生偏转 B. 图乙中，通如图所示电流和加如图所示磁场时，，则霍尔元件的自由电荷为正电荷 C. 图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 D. 图丁中，用酒精灯加热金属电阻丝，发现小灯泡变亮 4. 以下四幅图片：图甲中闭合线圈平面垂直于磁场，线圈在磁场中旋转；图乙中是真空冶炼炉；图丙中是在匀强磁场内运动的闭合线框；图丁是研究自感现象的实验电路图。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，线圈在磁场中旋转会产生感应电流 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 C. 图丙中，闭合线框中b点的电势高于c点的电势 D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭 5. 航天飞机用导电缆绳与卫星相连，以共同的速度环绕地球飞行。当在北半球上空自西向东飞行时，电缆绳竖直， a端在上、b端在下，绳长20 km，两端不闭合，电缆绳所在区域的地磁场强度为，与水平方向成，航天飞机和卫星的运行速度大小为。，，下列说法正确的是（　　） A. a端电势比b端电势高 B. a端电势比b端电势高 C. a端电势比b端电势低 D. a端电势比b端电势低 6. 在方向垂直于纸平面的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的关系式为（其中，，且、k均为已知常量），纸平面内一等边三角形金属线圈的匝数为，边长为，单位长度的电阻为，且一半处在磁场中。时磁场方向如图所示，随着磁场的变化，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中感应电流的方向始终为 B. 线圈受到的安培力的方向先向右后向左 C. 线圈中产生的感应电动势的大小为 D. 线圈中感应电流的大小为 7. 如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的滑块从斜面的顶端由静止释放。重力加速度为，滑块滑到斜面某位置时，恰好不受斜面的弹力，则在该位置滑块的速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在离地面高为处将质量为的小球以初速度水平抛出，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 落地前瞬间，小球的动量大小为 B. 从抛出到落地，小球动量变化的方向始终变化 C. 从拋出到落地，小球所受重力的冲量大小为 D. 从抛出到落地，小球动量变化的大小为 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分） 9. 如图所示，一理想变压器接在一个输出电压有效值不变的正弦式交流电源上，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照越强阻值越小），L为阻值不变的灯泡，所有电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A. 保持单刀双掷开关K与a连接，增加R2的光照强度，电压表示数变小 B. 保持单刀双掷开关K与a连接，增加R2的光照强度，电流表A1示数变小 C. 保持R2的光照强度不变，将单刀双掷开关K由a扳向b，灯泡L变亮 D. 保持R2的光照强度不变，将单刀双掷开关K由a扳向b，电流表A1示数变小 10. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直D形盒向下。质子从D形盒中央由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场，若质子的质量为m，带电荷量为e，质子在电场中运动的时间忽略不计，则下列分析正确的是（ ） A. 质子在回旋加速器中加速后获得的最大动能为 B. 质子在回旋加速器中加速的次数为 C. 质子在回旋加速器中加速的次数为 D. 质子在回旋加速器中运动的时间为 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2题，共16分） 11. 某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。 （1）小组内的两位同学各自组装了一套实验装置，分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动，应选用图________（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置。 （2）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 该探究方法为控制变量法 B. 实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小 C. 实验时细线的最大摆角约为45° D. 测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最高点时开始计时 （3）当小球的质量一定，探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时，该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验，画出的图像如图丙所示，由图丙可得小球的质量一定时，周期和摆长的关系为________（用、、表示）。 12. 某实验小组应用下图装置探究动量守恒定律，光滑斜面与水平面间平滑连接，质量为M的小球A从斜面上高h处滑下，小球A与质量为m的静止滑块B对心碰撞并一起向前运动距离s后停下来。A、B与水平地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。 （1）A物体到达地面瞬间的速度为______； （2）A、B碰后瞬间的速度为______； （3）若A、B碰撞的过程中动量守恒，应满足的关系式为______。（应用题目中所给字母进行表示） 四、计算题（本题共3小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13. 一质量为的带圆弧面的滑块，圆弧面半径，圆弧面最低点的切线水平且离地高度，现有一质量的重金属小球静置于圆弧面的最低点，金属小球的大小相对圆弧面离地高度可忽略，在极短时间内获得40N·s水平向右的冲量后，从圆弧面的最低点开始运动，所有接触面均光滑，重力加速度。求： （1）小球开始运动的初速度大小； （2）小球距离地面的最大高度H； （3）小球落地时距离滑块左边缘的水平距离。 14. 某小组设计了如图所示装置来研究通电导体在磁场中的运动情况，光滑水平的平行导轨间的距离为L，导轨足够长且不计电阻，左端连有一个直流电源，电动势为E，内阻不计，导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现将一质量为m、阻值为R的金属杆ab放置在导轨上并由静止释放，运动过程中金属杆ab与导轨始终垂直且接触良好，求： （1）金属杆ab的最大加速度大小； （2）金属杆ab的最大动能； （3）若已知金属杆ab从释放到达到最大速度的位移大小为x，其做加速运动的时间 t。 15. 如图所示，A为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度大小为，两板间电压为U，间距为d；B区间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，宽度为l；C为一内半径为r的圆筒，左右端面圆心处各开有一小孔，内部有水平向右的匀强电场E、匀强磁场（大小未知），C左端面紧贴B区间右边界。一带电粒子，以初速度（大小未知）水平射入速度选择器，沿直线运动射入B区间，偏转后从C左端面圆心处射入圆筒C，粒子恰好与筒壁不碰撞，最后从右端面圆心处射出。忽略粒子重力，不考虑边界效应。求： （1）粒子初速度； （2）粒子的比荷及在B区间运动时间t； （3）圆筒长度s应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $