2024—2025學年第二學期期中考試

高二年級物理試卷

（滿分：100分；考試時間：75分鐘）

第I卷（共計40分）

一、單項選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分）

1.一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應電動勢e隨時間f的變

化規(guī)律如圖所示，下列說法中正確的是（）

A.4時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大

B.4時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大

C.勾時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大

D.每當e變換方向時，通過線圈的感應電動勢都為最大

2.如圖所示的電路中，P、。為兩相同的燈泡，乙的電阻不計，則下列說法正確的是（）

A.S斷開瞬間，P立即熄滅，。過一會兒才熄滅A?pQ

B.S接通瞬間，P、。同時達到正常發(fā)光<—-------------------

C.S斷開瞬間，通過尸的電流從右向左1_?Uy

D.S斷開瞬間，通過。的電流與原來方向相反

3.如圖所示，金屬圓環(huán)A用輕繩懸掛，所在平面與紙面垂直圓心與長直螺線管中心軸線共線，整個裝

置靜止，電鍵s始終閉合，當滑動變阻器觸片P向右移動的過程中，圓環(huán)將()

////////

A.向右運動，并有擴張趨勢

_|CCcCCC

B,向右運動，并有收縮趨勢

\yv■-V?―"V7■-k7—---

C.向左運動，并有擴張趨勢A

一Q

D.向左運動，并有收縮趨勢

4.如圖所示，在光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量都是機的小車A和B,兩車

之間用輕質(zhì)彈簧相連，它們以共同的速度%向右運動，另有一質(zhì)量為2根的

Bpvwvwv]A

粘性物體，從高處自由落下，正好落在A車上，并與之粘合在一起，求這

7)73“"7"77”7,7)37

以后的運動過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能為（）

A.~mvoB.:mv；C.^mvoD.

二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題6分，錯選不得分，漏選得3分，共24分）

5.穿過固定不動的線框的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是（）

A.第2s末到第4s末這段時間內(nèi)，感應電動勢最大

B.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)，感應電動勢一樣大

C.最后1s內(nèi)感應電動勢比最初2s內(nèi)感應電動勢小

D.第1s末感應電動勢的大小等于1V

6.甲、乙兩個單擺的振動圖像如圖所示，根據(jù)振動圖像可以判定（）

A.若甲、乙兩單擺在同一地點擺動，甲、乙兩單擺擺長之比是4:9

B.甲、乙兩單擺振動的頻率之比是2:3

C.甲、乙兩單擺振動的周期之比是3:2

D.若甲、乙兩單擺在不同地點擺動，但擺長相同，則甲、乙兩單擺所在

地點的重力加速度之比為9:4

7.如圖所示，在水平面上有兩條足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ,導軌間距為d,勻強磁場垂直于導

軌所在的平面向下，磁感應強度大小為B.兩根金屬桿間隔一定的距離擺放在導軌上，且與導軌垂直，已

知兩金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R,兩桿與導軌接觸良好，導軌電阻不計，現(xiàn)將桿1以初速度vo向右滑

向桿2,在運動過程中兩桿始終不碰撞，貝式）

X

A.桿1、桿2最終均以速度O.6vo做勻速運動

X

B.桿1、桿2在開始的一段時間內(nèi)會產(chǎn)生交變電流

X

1

C.桿1上總共產(chǎn)生一相片9的熱量XXXXXXX

8°

mRVn

D.桿1相對于桿2靠近的距離為..二

B2d2

8.回旋加速器是高能物理中的重要儀器，其原理是利用磁場和電場使帶電粒子回旋加速運動，在運動中

經(jīng)高頻電場反復加速從而使粒子獲得很高的能量。如圖甲所示，兩個D形金屬盒置于恒定的勻強磁場中,

并分別與高頻電源相連（電壓隨時間

變化如乙圖所示），D形盒半徑為

R,勻強磁場的磁感應強度為8,兩

D形盒間距離為d（d?R）。若用回

旋加速器加速笊核汾（設笊核質(zhì)量

加、電荷量q）,則下列判斷正確的是（）

A.加速電壓Uo越大，笊核獲得的最大動能越大

2

“2DR2

B.笊核加速的最大動能為

2m

C.該回旋加速器不可以用來加速氫核(:He)

BRd

D.笊核在電場中運動的總時間為丁

三、(本大題3小題，共14分)

9.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在M=22O0sin(lOO;rt)V的交流

電源上，副線圈接有R=55Q的負載電阻；原、副線圈匝數(shù)之比為

4:1；電流表、電壓表均為理想電表，原線圈中電流表的讀數(shù)

為,原線圈中的輸入功率為,副線圈中輸出交流電的周

期為o

10.如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺，當

。擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)

動力，使其余各擺也振動起來，達到穩(wěn)定時b擺和c

擺的周期大小關系是:口Tc,三個擺中擺

的振幅最大，圖乙是。擺穩(wěn)定以后的振動圖象，重力

乙

加速度為g,不計空氣阻力，則。擺的擺長

為______

n.恒力產(chǎn)作用在質(zhì)量為機的物體上，如圖所示，由于地面對物體的摩擦

力較大，物體沒有被拉動，則經(jīng)時間,,拉力/對物體的沖量大小是

；摩擦力對物體的沖量大小是=

四、實驗題(本大題2小題，共11分)

12.在圖甲中，不通電時電流計指針停在正中央，當閉合開關時，觀察到電流計指針向左偏?，F(xiàn)按圖乙連

接方式將電流計與螺線管B連成一個閉合回路，將螺線管A與電池、滑動變阻器和開關S串聯(lián)成另一個閉

合回路。

甲乙

(1)閉合開關S后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，螺線管B的端(選填"上”或“下”)

為感應電動勢的正極；

(2)螺線管A放在B中不動，開關S突然閉合瞬間，電流計的指針將(選填“向左”“向右”

或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)；

(3)螺線管A放在B中不動，滑動變阻器的滑片向右滑動，電流計的指針將(選填“向左”“向

右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。

13.如圖甲所示，小車的前端固定有力傳感器，能測出小車所受的拉力，小車上固定遮光條，小車放在安裝

有定滑輪和兩個光電門A、B的光滑軌道上，用不可伸長的細線將小車與質(zhì)量為m的重物相連，軌道放在

水平桌面上，細線與軌道平行，滑輪質(zhì)量、摩擦不計。

光電門

遮光條

O

012cm

IJill,II,illIIIII,iJJII

IIIIIIiiiiIIHIIIIII

力傳感器重物一di05101520

甲」乙

(1)用游標卡尺測遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度〃=mm。

(2)實驗主要步驟如下：

①測量小車、力傳感器及遮光條的總質(zhì)量為測量兩光電門間的距離為"

②由靜止釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄力傳感器的示數(shù)為凡記錄遮光條通過光電門A、B時的

擋光時間分別為心、％及遮光條從A到B的時間為t。

(3)實驗過程中(填“需要”或“不需要”)滿足M遠大于加。

(4)利用該裝置驗證動量定理的表達式為或=0(用字母M、d、人、%表示)

五、計算題(本大題3小題，共35分)

14.如圖甲所示，一物塊B與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在

光滑水平面上，質(zhì)量為1kg的物塊A向右運動。已知

7=0時A剛與彈簧接觸，八時彈簧壓縮至最短，此

ZZ//Z//ZZ//ZZZ

過程A、8的V—/圖像如圖乙所示，彈簧始終處于彈甲

性限度內(nèi)，求

(1)物塊B的質(zhì)量；

(2)此過程中，彈簧彈性勢能最大值；

(3)當彈簧恢復至原長的瞬間，物塊B的速度。

15.如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第二象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻

強電場，電場強度大小為應在第一、四象限033Z的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場。----->

一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子在x軸上距坐標原點g的A點以初速度______>

AX

%=陛沿y軸正方向射入電場區(qū)域，粒子運動過程中恰好未從x=d邊界AC

V3m

離開磁場區(qū)域，不計粒子重力，不考慮粒子離開磁場區(qū)域后的運動，求：

(1)粒子進入磁場時，其速度方向與y軸正方向夾角。；

(2)磁場的磁感應強度大??；

(3)粒子在磁場區(qū)域中運動的時間。

16.如圖所示，相距L=1m的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾

B

角夕=30°,上端接有定值電阻尺=20,勻強磁場垂直于導軌平面。將質(zhì)

量加=lkg的導體棒放置于導軌上，將導體棒由靜止釋放，當速度達到

v=10m/s時開始勻速運動，導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌

和導體棒的電阻，重力加速度g=10m/s2。

(1)求勻強磁場的磁感應強度大??；

(2)求當導體棒的加速度的大小2.5m/s2時，導體棒的速度為多少？

(3)當導體棒開始勻速運動后，對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力作用、測得導體棒中電流/與拉力

的作用時間方的函數(shù)關系為/=?+5(A),求拉力大小P與拉力的作用時間t滿足的函數(shù)關系。

2024—2025學年第二學期期中考試

高二年級物理試卷答案：

一、單項選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分）

1.A

【詳解】A、。時刻感應電動勢為零，線圈通過中性面，磁通量最大，故A正確；

B、由圖介時刻，感應電動勢為最大值，通過線圈的磁通量為零，故B錯誤；

C、打時刻感應電動勢為零，磁通量的變化率為零，故C錯誤；

D、每當e轉(zhuǎn)換方向時，線圈與磁場垂直，線圈通過中性面時，磁通量最大，磁通量的變化率為零，通過

線圈的感應電動勢為零，故D錯誤；

2.C

【詳解】A.S斷開瞬間，由于線圈自感作用，阻礙原電流減小，相當于新的電源，通過Q、P形成回路，

所以尸。均過一會熄滅，選項A錯誤.

CD.通過線圈的電流沿原方向，所以通過。的電流與原來方向相同，通過P的電流與原來方向相反，從

右向左，選項C正確，D錯誤.

B.S接通瞬間，尸立即正常發(fā)光，由于線圈自感阻礙電流增大，。緩慢變亮，選項B錯誤.

故選C。

3.A

【詳解】當觸片P向右移動時，電路中的電阻增大，電流減小，則螺線管產(chǎn)生的磁場減小，根據(jù)楞次定

律，感應磁場方向與原磁場方向相同，相互吸引，所以金屬圓環(huán)A向右運動，因為磁通量減小，金屬圓環(huán)

A有擴張的趨勢。

故選A。

4.【答案】C

【解析】

【詳解】粘性物體和A相互作用，水平方向動量守恒，取向右為正方向，由動量守恒定律有

mv0=(m+2m)v

得

v=—%

3

以后三個物體一起相互作用，動量守恒，當B車與A車速度相等時，彈簧的彈性勢能最大。根據(jù)動量守恒

定律得

2mv0=(m+m+2m)v1

由機械能守恒定律得：彈簧的最大彈性勢能

E――mvl+—x3mv2--x4mvf--mv1

p2226

故選C。

二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題6分，錯選不得分，漏選得3分，共24分）

5.BD【詳解】圖線的斜率表示磁通量變化率的大小，由岳=當可知，第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的斜率相同，

At

感應電動勢E=,=|V=1V；在最后Is內(nèi)的斜率絕對值是最初2s內(nèi)的2倍且方向相反，故最后1s內(nèi)

感應電動勢最大，故B、D正確。

6.AD

【詳解】BC.根據(jù)圖像可知

1%=心

所以甲和乙的周期之比為2:3,頻率之比是3:2,故BC錯誤;

A.根據(jù)單擺的周期公式

L

可知同一地點，重力加速度相同，則甲乙的擺長之比和周期的平方成正比，即為4:9,故A正確；

D.若甲、乙兩單擺在不同地點擺動，但擺長相同，則重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙兩單擺所

在地的重力加速度之比為9:4,故D正確。

故選AD。

7.【答案】CD

【解析】

【詳解】對桿1、桿2系統(tǒng)受合外力為零，則動量守恒，則：mv0=2mv,解得最終速度v=O.5vo,選項A

錯誤；桿1、桿2在開始的一段時間內(nèi)，兩桿間距逐漸減小，回路面積減小，故磁通量減小，將產(chǎn)生順時針

方向的電流，由于方向不變，所以不是交變電流，選項B錯誤；整個回路產(chǎn)生的熱量

Q=-mvl---2mv2=-mvl,貝用1上總共產(chǎn)生熱量為烏=,。=,加片，選項C正確；根據(jù)動量定

22428

理5次△Z=〃zAv=0.57A/=q=幽生；聯(lián)立解得加=空署，選項D正確；故選CD.

2RB-d'

8.【答案】BD

【詳解】AB.粒子在回旋加速器里的速度有D型的半徑?jīng)Q定，由

V2

qvB=m—

得

m

所以最大動能

E-￡^1

1M2m

笈核獲得的最大動能與加速電壓無關，則A錯誤，B正確。

D,設粒子加速次數(shù)為小由動能定理

n

QU0=EkM

可得

qB2K

n=--------

2mU。

粒子在電場運動的路程

S=nd

平均速度為M2,得在電場中運動時間

2SBRd

t=一=----

vU。

選項D正確。

C.氫核與笊核的比荷相同，在磁場中周期頻率相同，可以進行加速，選項C錯誤。

故選BD。

9.（6分）0.25A（2分）55W（2分）0.02s（2分）

【詳解】［1］由瞬時值的表達式可得，原線圈的電壓有效值為220V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可得

￡1_=區(qū)

U2n2

解得

U2=55V

由輸入功率和輸出功率相等可得

552

220Z,=—

155

解得

I=0.25A

所以原線圈的電流的大小為0.25A,即原線圈中電流表的讀數(shù)為0.25A；

⑵由輸入功率和輸出功率相等可得原線圈中的輸入功率為

<=/］■=220x0.25W=55W

［3］變壓器不會改變交流電的周期和頻率，所以副線圈中輸出交流電的周期為

10.（4分）Tc=Tb；（1分）c；（1分）￡=線（2分）

4萬2

【分析】受迫振動的頻率等于驅(qū)動率的頻率，當驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振幅最大，即共

振；再利用單擺的周期公式求擺長.

【詳解】a擺擺動起來后，通過水平繩子對b、c兩個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c兩擺做受迫振動,

兩擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則兩擺的周期相同；

受迫振動中，當固有頻率等于驅(qū)動力頻率時,出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大，由于c擺的固有頻率與a擺

的相同，故C擺發(fā)生共振，振幅最大；

a擺的固有周期與c擺的相同，由圖乙可知,振動周期為：T=t0,由單擺周期公式7=2乃即

f°=2%R,所以擺長為：L=生.

\g4/r

【點睛】本題考查受迫振動的周期和共振現(xiàn)象，自由振動與受迫振動是從振動形成的原因來區(qū)分的，比較

簡單.

11.（4分）Ft（2分）Ftcos0（2分）

【詳解】［1］由沖量定義可知，拉力尸對物體的沖量

I產(chǎn)Ft

⑵根據(jù)平衡條件可知，物體受到的摩擦力

f=Fcosd

故摩擦力的沖量

If=Ftcos6

12.（6分）①.下（2分）②.向左（2分）③.向右（2分）

（11）

13.（5分）【答案】①.0.60（2分）②.不需要（1分）③.Md-----------（2分）

、‘Bt卜）

14.（9分）【答案】（1）7//B=0.2kg（3分）；（2）0.12J；（3分）V；=2m/s（3分）

【詳解】（1）物塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定理可知

%匕=（%+%?共............2分

其中匕=L2m/s,v共=1.0m/s,則解得

恤=0.2kg............1分

（2）當彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，則

1,12

25=耳+5（祇A+/）v共........2分

代入數(shù)據(jù)解得

4，=0」2J............1分

（3）從A剛與彈簧接觸到彈簧恢復至原長的過程動量守恒，則

%%=mAVl+mBV2

*3,

-mAVl=萬"^匕

Z/

代入數(shù)據(jù)解得V2=2m/s

15.（13分）【答案】

【詳解】（1）粒子在電場區(qū)域做類平拋運動有

Eq=ma

設經(jīng)過y軸時，沿x軸方向的分速度大小為匕，速度方向與y軸正方向夾角為，，有

根據(jù)題意

tan0=-

%

解得

6=60。

（2）所以粒子進入磁場的速度大小為

設粒子在磁場區(qū)域運動的軌跡半徑為廣，由幾何關系可知

r+rsin3O°=d

粒子在磁場中做勻速圓周運動有

V2

qvB=m—2分

r

解得

]3Em

B=1分

dq

(3)粒子在磁場中運動的周期為