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(shuō)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(lái)殺菌消毒的

B.紅外線的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短，比無(wú)線電波長(zhǎng)

C.手機(jī)連接藍(lán)牙音響后，Wi-四上網(wǎng)速度會(huì)受到影響，是因?yàn)閃i-Fi和藍(lán)牙使用了相同頻段的無(wú)線電波

D.電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)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(jiàn)，以下關(guān)于傳感器應(yīng)用的說(shuō)法正確的是（）

A.酒店安裝的自動(dòng)門，當(dāng)人走近時(shí)，可以檢測(cè)出人體向外輻射的紫外線，從而發(fā)出使自動(dòng)門開(kāi)關(guān)啟動(dòng)的命

令

B.夜晚在樓道內(nèi)拍手，樓道燈自動(dòng)開(kāi)啟，是因?yàn)榱炼鹊陀谀硵?shù)值，聲強(qiáng)高于某數(shù)值，“聲一光控”開(kāi)關(guān)接

通，燈亮

C.查酒駕時(shí)交警會(huì)讓司機(jī)對(duì)著一儀器呼氣，檢測(cè)儀能感知二氧化碳的濃度并顯示出來(lái)

D.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)

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

電壓為U的高頻交流電。某時(shí)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(shuō)法正

確的是（）

A.粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓U無(wú)關(guān)

B,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為交流電頻率的兩倍

C.若。形盒無(wú)限大，則粒子可以無(wú)限加速

D.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)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(yáng)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(guò)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(jì)。下列說(shuō)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(guó)居民供電，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為50:11

5.某振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.t和t=|s時(shí)，振子的加速度相同

B.從t=%到t*s的過(guò)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(yùn)動(dòng)的路程一定為10cm

TT

D.振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的方程為y=10sin（27rt+-^）cm

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

C.^-AD.國(guó)

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7.電磁炮的工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路：間距為L(zhǎng)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(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電動(dòng)勢(shì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與

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

說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

B.加速過(guò)程中流過(guò)金屬棒的電荷量為第

C.加速過(guò)程中電源提供的電能為舞

ML乙

D.加速過(guò)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(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線一端固定在斜面上。點(diǎn)，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(diǎn)?，F(xiàn)在斜面體所在空間加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為B、垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，和平行斜面與。4成60。角斜向右下方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=翳。

加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后小球靜止時(shí)處于斜面上的C點(diǎn)（圖中未畫），保持細(xì)線伸直將小球沿著斜面拉離C點(diǎn)一個(gè)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(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的

是（）

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A.小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)所受向心力為繩子的拉力、重力沿斜面分力、電場(chǎng)力的合力

B.加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，小球擺動(dòng)的周期為2兀鑼

C.擺球連續(xù)兩次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力差值與其在C點(diǎn)的動(dòng)量大小成正比

D.若將磁場(chǎng)反向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變成2B,小球運(yùn)動(dòng)的周期將變成原來(lái)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(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

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(huì)產(chǎn)生一定的電勢(shì)差，該電勢(shì)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(gè)電子的電荷量為e。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.上表面的電勢(shì)低于下表面的電勢(shì)

B.元件上表面和下表面之間的電勢(shì)差大小為急

C.用該元件探測(cè)空間磁場(chǎng)時(shí)，元件擺放的方向?qū)H有影響

D.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B,霍爾電壓UH增大

10.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)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(diǎn)與水平面8c在C點(diǎn)相切，傳送帶以速率S而順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有一可視為質(zhì)

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

高點(diǎn)。由靜止釋放，b運(yùn)動(dòng)至8點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，一段時(shí)間后滑塊a與滑塊b在B點(diǎn)發(fā)生彈性正碰。已知滑塊

a與傳送帶之間的動(dòng)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(shuō)法正確的是（）

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A.滑塊b與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與

B.滑塊a從傳送帶左端點(diǎn)4運(yùn)動(dòng)到右端點(diǎn)8所用時(shí)間為2m

C.滑塊a第一次向左運(yùn)動(dòng)的最大位移為言L

D.滑塊a從釋放至第一次向左運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)的過(guò)程中a與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為If/sigL

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。

11.如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組用氣墊導(dǎo)軌、小球和輕質(zhì)細(xì)線做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，輕質(zhì)細(xì)線一端固定,

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

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用天平測(cè)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(cè)量懸點(diǎn)到小球球心的長(zhǎng)度為3用游標(biāo)卡尺測(cè)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(shí)速度，使滑塊向有運(yùn)動(dòng)通過(guò)光電門，測(cè)出擋光時(shí)間為滑塊與

小球發(fā)生碰撞后反彈，再次通過(guò)光電門，測(cè)出擋光時(shí)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(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)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(shí)驗(yàn)室器材研究N7C熱敏電阻（阻值

隨溫度升高而降低）的特性。實(shí)驗(yàn)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(jì)）

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(kāi)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(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。

(1)因電壓表量程較小，該同學(xué)將電壓表量程擴(kuò)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(qǐng)?jiān)谔摼€框中將電路補(bǔ)充完整；

(2)正確組裝電路后，調(diào)節(jié)水浴槽溫度，從10K開(kāi)始，每隔5K測(cè)量一次，直至5CTC,在每個(gè)溫度點(diǎn)，下列處

理正確的是()

4恒溫水浴槽達(dá)到測(cè)量溫度點(diǎn)時(shí)，需立刻記錄溫度和電壓表&)的示數(shù)

2.恒溫水浴槽達(dá)到測(cè)量溫度點(diǎn)時(shí)，需等待溫度穩(wěn)定后，記錄溫度和電壓表?的示數(shù)

C實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須保持電源開(kāi)關(guān)一直閉合，直到所有溫度點(diǎn)測(cè)量完畢

D測(cè)量完一個(gè)溫度點(diǎn)后應(yīng)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，等待溫度到達(dá)下一個(gè)溫度點(diǎn)再閉合開(kāi)關(guān)

(3)該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，當(dāng)溫度為20久時(shí)，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(shí)驗(yàn)的溫度范圍內(nèi)，阻值與溫度(填“是”或“不是")線性變

化。

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。

13.霍爾推進(jìn)器是一種應(yīng)用了霍爾效應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的離子推進(jìn)器。我國(guó)的天宮空間站就搭載了4臺(tái)國(guó)產(chǎn)自主研

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

一加速電場(chǎng)，流離子從陽(yáng)極進(jìn)入加速電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)加速后噴出，形成推力。

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

推進(jìn)器受到的推力大小F；

(2)若空間站上的霍爾推進(jìn)器某時(shí)刻開(kāi)始啟動(dòng)，在極短時(shí)間內(nèi)噴出抗離子質(zhì)量是/小，相對(duì)于未噴流離子時(shí)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(duì)于未噴

時(shí)增加的速度大小4"。

14.某實(shí)驗(yàn)小組想利用磁感應(yīng)強(qiáng)度線性分布的磁場(chǎng)記錄物體的運(yùn)動(dòng)特征，設(shè)計(jì)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(chǎng)，乙圖描述了磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)刻，線框開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在最時(shí)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(zhǎng)人=0.56、ab邊長(zhǎng)辦=0.2機(jī)、線框電阻

R=0.02。。求：

(1)五時(shí)刻至功時(shí)刻線框運(yùn)動(dòng)的位移大??；

(2)在t2時(shí)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(qiáng)度為?的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一象限中在%軸、y

軸和過(guò)(0,R)點(diǎn)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(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫)，且電場(chǎng)和磁場(chǎng)不重合。

現(xiàn)有大量質(zhì)量為機(jī)、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(diǎn)。沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，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(diǎn)。不計(jì)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(diǎn)。沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)的速度最大值；

(2)從原點(diǎn)。射入磁場(chǎng)的粒子，速度為最大速度一半時(shí)，在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(3)第一象限內(nèi)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電場(chǎng)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(shí)間△t內(nèi)經(jīng)電場(chǎng)加速后噴出的猷離子，受到作用力為Fo,

根據(jù)動(dòng)量定理可得：FoAt=mAt-v,

解得：FO=M。，

根據(jù)牛頓第三定律，推進(jìn)器受到的推力大小為：F-Fo-mv0

(2)以未噴離子時(shí)空間站為參考系，系統(tǒng)總動(dòng)量為零。

根據(jù)動(dòng)量守恒有：21m/z+=0,

解得：=粉。

14.⑴以時(shí)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(shí)ad邊距邊界尤=1m,

即ti時(shí)刻到匕2時(shí)刻線框運(yùn)動(dòng)的位移大小為：s=1m。

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

線感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=B1Z1V-F2Z1V,

由圖像分析可得：B、-B2=kl2,