安徽省安慶九一六學(xué)校2024-2025學(xué)年高二（下）期中物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）

A.校園食堂消毒餐具柜是利用紫外線的熱效應(yīng)來殺菌消毒的

B.紅外線的波長比可見光短，比無線電波長

C.手機連接藍牙音響后，Wi-四上網(wǎng)速度會受到影響，是因為Wi-Fi和藍牙使用了相同頻段的無線電波

D.電磁波在真空中傳播時，它的電場強度與磁感應(yīng)強度互相平行，且均與波的傳播方向垂直

2.生活中，傳感器的應(yīng)用隨處可見，以下關(guān)于傳感器應(yīng)用的說法正確的是（）

A.酒店安裝的自動門，當(dāng)人走近時，可以檢測出人體向外輻射的紫外線，從而發(fā)出使自動門開關(guān)啟動的命

令

B.夜晚在樓道內(nèi)拍手，樓道燈自動開啟，是因為亮度低于某數(shù)值，聲強高于某數(shù)值，“聲一光控”開關(guān)接

通，燈亮

C.查酒駕時交警會讓司機對著一儀器呼氣，檢測儀能感知二氧化碳的濃度并顯示出來

D.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號

3.如圖為回旋加速器示意圖，兩個間距很小的。形盒并排置于垂直盒面向下的勻強磁場中，兩盒縫隙間連接

電壓為U的高頻交流電。某時刻，4處粒子源釋放的帶電粒子（初速度可視為零）被加速器加速。下列說法正

確的是（）

A.粒子獲得的最大動能與加速電壓U無關(guān)

B,粒子做圓周運動的頻率為交流電頻率的兩倍

C.若。形盒無限大，則粒子可以無限加速

D.粒子在磁場中做圓周運動的半徑，相鄰兩次之差相等

4.如圖所示，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)電網(wǎng)相連，逆變器將光伏發(fā)電陣列所發(fā)的

直流電逆變成正弦交流電，產(chǎn)生的交流電經(jīng)過變壓器升壓后，向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓、相位相同的正弦交

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流電。某電網(wǎng)電壓有效值為2000旅,光伏發(fā)電陣列的輸出功率為lOOkW,逆變器輸出電壓的有效值為1000U,

逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的效率為80%,變壓器為理想變壓器，輸電線的電阻不計。下列說法正

確的是（）

光伏發(fā)電陣列逆變器

A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:200

B,從逆變器中輸出電流的峰值為804

C.該系統(tǒng)向電網(wǎng)輸出電流的有效值為254

D.若用該系統(tǒng)直接給我國居民供電，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為50:11

5.某振子做簡諧運動的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）

A.t和t=|s時，振子的加速度相同

B.從t=%到t*s的過程中振子的速度先增大后減小

C.振子在四分之一周期內(nèi)，運動的路程一定為10cm

TT

D.振子做簡諧振動的方程為y=10sin（27rt+-^）cm

6.一交變電流在一個周期內(nèi)的i-t圖像如圖所示，其中時間圖像為正弦波形的則該電流的有效值為

C.^-AD.國

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7.電磁炮的工作原理可簡化為如圖所示的電路：間距為L的固定水平平行金屬導(dǎo)軌PQ、P'Q'間存在垂直導(dǎo)軌

平面向下、磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場，導(dǎo)軌左端連接一個電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源。一質(zhì)量為

m,接入回路的電阻為R的金屬棒（電磁炮發(fā)射構(gòu)件）從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，金屬棒在運動過程中始終與

導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒離開導(dǎo)軌前已達到最大速度。導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻不計，忽略所有摩擦。下列

說法錯誤的是（）

B.加速過程中流過金屬棒的電荷量為第

C.加速過程中電源提供的電能為舞

ML乙

D.加速過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為口：，鬻:

K-vT

8.如圖所示，光滑絕緣固定斜面體的傾角e=30。，長度為L的絕緣輕質(zhì)細線一端固定在斜面上。點，另一端

系著質(zhì)量為小、帶電量為+q的小球，小球靜止于斜面上的4點。現(xiàn)在斜面體所在空間加上磁感應(yīng)強度大小

為B、垂直斜面向上的勻強磁場，和平行斜面與。4成60。角斜向右下方的勻強電場，電場強度大小E=翳。

加上電場和磁場后小球靜止時處于斜面上的C點（圖中未畫），保持細線伸直將小球沿著斜面拉離C點一個小

角度（小于5。）后由靜止釋放。已知重力加速度大小為g,小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，下列說法正確的

是（）

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A.小球經(jīng)過C點時所受向心力為繩子的拉力、重力沿斜面分力、電場力的合力

B.加上電場和磁場后，小球擺動的周期為2兀鑼

C.擺球連續(xù)兩次通過C點時細線的拉力差值與其在C點的動量大小成正比

D.若將磁場反向、磁感應(yīng)強度大小變成2B,小球運動的周期將變成原來的9

二、多選題：本大題共2小題，共10分。

9.如圖所示的霍爾元件，寬度為d、厚度為h,元件處于垂直于前表面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場

中，元件中通有從左向右的恒定電流/,在元件的上表面和下表面之間會產(chǎn)生一定的電勢差，該電勢差稱為

霍爾電壓UH。已知該霍爾元件的載流子為電子，且單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)量為幾，每個電子的電荷量為e。

下列說法正確的是（）

A.上表面的電勢低于下表面的電勢

B.元件上表面和下表面之間的電勢差大小為急

C.用該元件探測空間磁場時，元件擺放的方向?qū)H有影響

D.僅增大磁感應(yīng)強度B,霍爾電壓UH增大

10.如圖所示，長為L的傳送帶4B上端與水平地面BC在同一水平面上，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固

定在豎直面內(nèi)，圓弧最低點與水平面8c在C點相切，傳送帶以速率S而順時針勻速轉(zhuǎn)動。現(xiàn)有一可視為質(zhì)

點、質(zhì)量為6的滑塊a從傳送帶左端點力由靜止釋放，同時另一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為47n的滑塊6從圓弧的最

高點。由靜止釋放，b運動至8點時速度恰好為零，一段時間后滑塊a與滑塊b在B點發(fā)生彈性正碰。已知滑塊

a與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為4，BC之間的距離為I,重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

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A.滑塊b與BC間的動摩擦因數(shù)為與

B.滑塊a從傳送帶左端點4運動到右端點8所用時間為2m

C.滑塊a第一次向左運動的最大位移為言L

D.滑塊a從釋放至第一次向左運動到最遠的過程中a與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為If/sigL

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

11.如圖所示，某實驗小組用氣墊導(dǎo)軌、小球和輕質(zhì)細線做驗證動量守恒定律的實驗，輕質(zhì)細線一端固定,

另一端拴住小球，小球靜止時恰與滑塊在同一水平導(dǎo)軌上，且小球與導(dǎo)軌不接觸。

實驗步驟如下：

（1）用天平測出滑塊（含擋光片）的質(zhì)量為200g,小球的質(zhì)量為400g;

（2）用刻度尺測量懸點到小球球心的長度為3用游標(biāo)卡尺測出擋光片的寬度如圖乙所示，則擋光片的寬度

d=cm;

（3）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，給滑塊一向右的瞬時速度，使滑塊向有運動通過光電門，測出擋光時間為滑塊與

小球發(fā)生碰撞后反彈，再次通過光電門，測出擋光時間切和懸線偏離豎直方向的最大偏角0。已知重力加速

度大小為9，則碰后小球的速度大小為（用g、乙、。表示）；

（4）若碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系式為o（用題中字母表示）

12.熱敏電阻是一種電阻值隨溫度變化而變化的電子元件，某同學(xué)想利用實驗室器材研究N7C熱敏電阻（阻值

隨溫度升高而降低）的特性。實驗室有以下器材：

①熱敏電阻&（10℃到50。。溫度范圍內(nèi)電阻阻值大約在50000至IJ200。范圍內(nèi)）

②穩(wěn)壓電源（輸出電壓5U恒定，內(nèi)阻不計）

③電壓表?（量程3V,內(nèi)阻為30000）

④恒溫水浴槽（溫度可調(diào)節(jié)）

⑤電阻箱（0s9999.9O）

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⑥開關(guān)、導(dǎo)線若干

為了研究NTC熱敏電阻的溫度特性，該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗電路。

(1)因電壓表量程較小，該同學(xué)將電壓表量程擴大為5匕應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)為0,并將電壓表?和電阻

箱接入虛線框中，請在虛線框中將電路補充完整；

(2)正確組裝電路后，調(diào)節(jié)水浴槽溫度，從10K開始，每隔5K測量一次，直至5CTC,在每個溫度點，下列處

理正確的是()

4恒溫水浴槽達到測量溫度點時，需立刻記錄溫度和電壓表&)的示數(shù)

2.恒溫水浴槽達到測量溫度點時，需等待溫度穩(wěn)定后，記錄溫度和電壓表?的示數(shù)

C實驗過程中，必須保持電源開關(guān)一直閉合，直到所有溫度點測量完畢

D測量完一個溫度點后應(yīng)將開關(guān)斷開，等待溫度到達下一個溫度點再閉合開關(guān)

(3)該同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)如表，當(dāng)溫度為20久時，NTC熱敏電阻阻值為(保留3位有效數(shù)字)；

溫度(℃)101520253035404550

電壓表Q)示數(shù)(匕)1.461.842.162.392.562.672.762.822.86

5.273.151.280.860.620.430.320.24

(4)由(3)中數(shù)據(jù)可知，NTC熱敏電阻在實驗的溫度范圍內(nèi)，阻值與溫度(填“是”或“不是")線性變

化。

四、計算題：本大題共3小題，共42分。

13.霍爾推進器是一種應(yīng)用了霍爾效應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的離子推進器。我國的天宮空間站就搭載了4臺國產(chǎn)自主研

發(fā)的100型霍爾推進器，用來定期給空間站提升軌道高度。其基本原理如圖所示，陽極和陰極間存在

一加速電場，流離子從陽極進入加速電場，經(jīng)電場加速后噴出，形成推力。

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(1)在地球上某大型實驗室中，若債離子初速度為零，噴射速度為外單位時間內(nèi)噴出債離子的質(zhì)量為小，求

推進器受到的推力大小F；

(2)若空間站上的霍爾推進器某時刻開始啟動，在極短時間內(nèi)噴出抗離子質(zhì)量是/小，相對于未噴流離子時的

空間站，噴出離子的速度向后、大小為“，噴出流離子后空間站質(zhì)量為求噴出離子后空間站相對于未噴

時增加的速度大小4"。

14.某實驗小組想利用磁感應(yīng)強度線性分布的磁場記錄物體的運動特征，設(shè)計了如圖甲所示的裝置，虛線邊

界右側(cè)存在垂直于紙面向里的磁場，乙圖描述了磁感應(yīng)強度沿x軸的變化，虛線邊界為久=0處。矩形導(dǎo)體

線框abed的ad邊緊貼尤=0位置，在以時刻，線框開始水平向右運動，檢測發(fā)現(xiàn)在最時刻線框中感應(yīng)電流大

小/=L4,ad邊所受安培力F=0.25N。已知線框的ad邊長人=0.56、ab邊長辦=0.2機、線框電阻

R=0.02。。求：

(1)五時刻至功時刻線框運動的位移大?。?/p>

(2)在t2時刻線框的速度大小。

15.如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，久軸以下區(qū)域存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，圓心坐

標(biāo)為(R,2R)、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為?的勻強磁場，第一象限中在%軸、y

軸和過(0,R)點的一段曲線所圍成的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場(圖中未畫)，且電場和磁場不重合。

現(xiàn)有大量質(zhì)量為機、電荷量為q、帶正電的粒子，以大小不同的速度從坐標(biāo)原點。沿y軸負方向射入磁場，從

x軸上0<xWR區(qū)域射入第一象限，所有粒子都將匯聚至y軸上(0,2R)點。不計粒子間相互作用力和粒子的

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重力，求:

X

X

XXXXXX

XXXXXX

(1)粒子從坐標(biāo)原點。沿y軸負方向射入磁場的速度最大值；

(2)從原點。射入磁場的粒子，速度為最大速度一半時，在圓形磁場中運動的時間;

(3)第一象限內(nèi)電場的電場強度大小和電場曲線邊界的方程。

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答案和解析

1.C

2.B

3.4

4.D

5.D

6.A

ID

8.C

9.ACD

10.AD

11.(2)1.240；

(3)12gL(l_cos。)；

(4居+-=202gL(1-cos。)。

12.(1)2000;-L

卜山一

__________Hs■溫水落槽

(2?。⑶1.94

(4)不是

13.(1)設(shè)極短時間△t內(nèi)經(jīng)電場加速后噴出的猷離子，受到作用力為Fo,

根據(jù)動量定理可得：FoAt=mAt-v,

解得：FO=M。，

根據(jù)牛頓第三定律，推進器受到的推力大小為：F-Fo-mv0

(2)以未噴離子時空間站為參考系，系統(tǒng)總動量為零。

根據(jù)動量守恒有：21m/z+=0,

解得：=粉。

14.⑴以時刻ad邊所受安培力:F=BIh，

可得：B=0.57,

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由乙圖可得B-x關(guān)系為：B=Bo+kx,即B=0.4T+O.lx(T),

可得此時ad邊距邊界尤=1m,

即ti時刻到匕2時刻線框運動的位移大小為：s=1m。

(2)設(shè)以時刻線框速度為也左邊所在位置磁感應(yīng)強度為瓦，ad邊所在位置磁感應(yīng)強度為%,線框切割磁感

線感應(yīng)電動勢為：E=B1Z1V-F2Z1V,

由圖像分析可得：B、-B2=kl2,