高級中學名校試卷PAGEPAGE1巴楚縣2024-2025學年第二學期高二年級期中考試試卷物理試卷一、單選題（每道題6分，共48分）1.如圖甲所示，在勻強磁場中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動。線框產(chǎn)生的交變電流i隨時間t變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.該交變電流可將熔斷電流為3A的保險絲熔斷B.交變電流的周期為0.03sC.在時穿過線框的磁通量為零D.線框勻速轉動的角速度為【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知，交流電流的最大值為，故有效值可知該交變電流不可將熔斷電流為3A的保險絲熔斷，故A錯誤；B．根據(jù)圖乙可知交流電的周期，故B錯誤；C．根據(jù)圖乙可知時，產(chǎn)生的感應電流為零，此時線框位于中性面位置，穿過線框的磁通量最大，故C錯誤；D．線框轉動的角速度為故D正確。2.如圖所示，若有完全相同的、兩個球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，球的速度是，球的速度是，一段時間后、兩球發(fā)生了一維碰撞。對于該碰撞之后的、兩球的速度可能值，某實驗小組的同學們做了很多種推測，下面的推測結果一定無法實現(xiàn)的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．設每個球的質(zhì)量均為，碰前系統(tǒng)總動量碰前的總機械能碰后總動量總機械能動量守恒，機械能不增加，A可能實現(xiàn)；B．兩球碰后總動量總機械能動量守恒，機械能不增加，B可能實現(xiàn)；C．碰撞之后都沒有改變速度方向，違背了碰撞的可能性的規(guī)律，C不可能實現(xiàn)；D．碰后總動量總機械能動量守恒，機械能不增加，D可能實現(xiàn)。本題選一定無法實現(xiàn)的，故選C。3.高空拋物是一種會帶來社會危害的不文明行為，不起眼的物品從高空落下就可能致人傷亡。某小區(qū)的監(jiān)控攝像頭錄像顯示，一花盆從距離地面高的陽臺上掉下，落地時與地面作用時間為，假設花盆質(zhì)量為且掉下時無初速度，重力加速度，不計空氣阻力。則花盆落地時對地面的平均作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】花盆做自由落體運動，則有代入數(shù)據(jù)解得取向上為正，花盆與地面作用過程中，根據(jù)動量定理有代入數(shù)據(jù)解得故選B。4.圖甲為交流發(fā)電機的示意圖，磁場可視為水平方向的勻強磁場，線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉動，電阻，線圈電阻，電流表內(nèi)阻不計。從圖示位置開始計時，、間輸出的電壓隨時間變化的關系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.電阻中的電流方向每分鐘變化100次B.時刻電流表示數(shù)為C.圖甲位置感應電動勢最小D.線圈轉動的角速度為【答案】B【解析】A．交流電的周期為0.02s，一個周期內(nèi)電流方向改變2次，則每秒鐘電流方向變化100次，則電阻R中的電流方向每分鐘變化6000次，故A錯誤；B．電流表示數(shù)等于電路電流有效值，則有故B正確；C．圖示位置線圈平面與中性面垂直，此時磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應電動勢最大，故C錯誤；D．線圈轉動的角速度為故D錯誤。故選B。5.在圖（a）所示的交流電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1?；瑒幼冏杵骰跏紩r處在最右端，電阻，此時中電流隨時間t變化的正弦曲線如圖（b）所示，題中各電表均為理想電表，則下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)為5AB.交流電源輸出電壓的有效值為100VC.原線圈中交流電周期為2sD.若滑片向左滑，則電流表、示數(shù)均變大【答案】B【解析】AC．由圖（b）可知副線圈交流電周期為，則原線圈中交流電周期為；由圖（b）可知副線圈電流有效值為根據(jù)理想變壓器電流比等于匝數(shù)比的反比可得可得原線圈電流有效值為則電流表的示數(shù)為，故AC錯誤；B．副線圈輸出電壓有效值為根據(jù)理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得可得交流電源輸出電壓有效值為故B正確；D．若滑片向左滑，則滑動變阻器接入電路阻值增大，根據(jù)可知副線圈輸出電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電流減小，根據(jù)可知原線圈電流減小，則電流表、示數(shù)均變小，故D錯誤。故選B。二、多選題（全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）6.一質(zhì)量為、電量為的帶電粒子以速度從軸上的A點垂直軸射入第一象限，第一象限某區(qū)域存在磁感強度大小為的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，粒子離開第一象限時速度方向與軸正方向夾角。如圖所示（粒子僅受洛倫茲力），下列說法正確的是（）A.帶電粒子帶負電荷B.帶電粒子在磁場中的做圓周運動的時間為C.如果該磁場區(qū)域是圓形，則該磁場的最小面積是D.如果該磁場區(qū)域是矩形，則該磁場的最小面積是【答案】BC【解析】A．磁場方向垂直于紙面向外，粒子受到的洛倫茲力向下，根據(jù)安培左手定則可知粒子帶正電荷，故A錯誤；BC．由洛倫茲力充當向心力得所以半徑為粒子運動周期為運動軌跡如下圖所示由圖可知粒子速度方向偏轉了，則圓心角為粒子運動的時間為若是圓形區(qū)域磁場，則以CD為直徑的圓面積最小CD=R所以最小面積為故BC正確；D．若是矩形區(qū)域磁場，則以CD為長，以圓弧最高點到直線CD的距離h為寬，則矩形的面積最小。根據(jù)幾何關系可得高為所以矩形區(qū)域磁場最小面積為故D錯誤。故選BC。7.在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設線圈總電阻為2Ω，則（）A.時，線圈平面平行于磁感線B.時，線圈中的電流改變方向C.時，線圈中的感應電動勢最大D.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值表達式為【答案】AD【解析】A．時，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故A正確；B．每經(jīng)過一次中性面（線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值），電流的方向改變一次，時，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，此時不是中性面，線圈中的電流沒有改變方向，故B錯誤；C．時，磁通量有最大值，但磁通量的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知線圈中的感應電動勢為零，故C錯誤；D．由題圖可知線圈從垂直中性面開始計時，感應電動勢瞬時值表達式為其中感應電動勢最大值為則感應電動勢瞬時值表達式為故D正確。故選AD。8.一質(zhì)量為的物塊靜止在水平面上，如圖甲所示。時刻，對物塊施加一水平向右的拉力F，通過力傳感器測得拉力F隨時間的變化關系如圖乙所示。已知物塊與地面間的摩擦因數(shù)，且認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取。則（）A.至時間內(nèi)，摩擦力對物塊的沖量為0B.時刻，拉力F的功率等于C.至時間內(nèi)，拉力F做的功等于D.后，物塊將繼續(xù)向前運動停下來【答案】BD【解析】A．物塊與地面間的最大靜摩擦力為故物塊在內(nèi)處于靜止，物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小等于拉力F大小，則摩擦力對物塊的沖量不為0，故A錯誤；B．物塊在時開始運動，在內(nèi)根據(jù)動量定理可得由圖乙可知拉力F的沖量為解得時刻，物塊的速度大小為則時刻，拉力F的功率等于故B正確；C．至時間內(nèi)，根據(jù)動能定理可得可得拉力F做的功滿足故C錯誤；D．在內(nèi)根據(jù)動量定理可得由圖乙可知拉力F的沖量為解得時刻，物塊的速度大小為后，根據(jù)動量定理可得解得可知后，物塊將繼續(xù)向前運動停下來，故D正確。故選BD。三、實驗題（每道題3分，共24分）9.某學習小組的同學們用兩根等長細線制成的雙線擺如圖甲所示，同學們討論后決定用雙線擺來測定當?shù)氐闹亓铀俣取Ｓ煤撩卓潭瘸邷y得雙線擺中兩根細線的長度，結果發(fā)現(xiàn)兩根細線的長度相同，將細線的長度記為L；用量角器測得兩根細線與水平方向的夾角相等，將夾角記為。（1）關于本實驗，下列說法正確的是______。A.擺線要選擇較細且彈性更好的線B.擺球應選擇質(zhì)量較大、體積較小的球C.為了使擺的周期大一些以方便測量，應使擺球從擺角較大的位置釋放（2）學習小組的張同學用游標卡尺測量擺球的直徑，正確操作后，游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示，則該擺球的直徑______mm。（3）同學們將擺球沿垂直紙面的方向向外拉開大約，然后由靜止釋放，當雙線擺擺動穩(wěn)定后，自擺球經(jīng)過最低點時記為0次并用秒表開始計時，此后擺球每經(jīng)過最低點增加一次計數(shù)，當計數(shù)到50時秒表的讀數(shù)為t，則雙線擺的振動周期______（用t表示）。（4）當?shù)氐闹亓铀俣萠_____（用L、d、和T表示）?！敬鸢浮浚?）B（2）14.30（3）（4）【解析】（1）A．為了減小實驗誤差，擺線要選擇細些的、伸縮性小些的線，并且適當長一些，故A錯誤；B．為了減小空氣阻力的影響，實驗中擺球應選擇質(zhì)量大些、體積小些的球，故B正確；C．為了確保單擺近似做簡諧運動，應使擺球從擺角較小的位置釋放，故C錯誤。故選B。（2）游標卡尺的最小分度值為0.05mm，所以擺球的直徑為d=14mm+6×0.05mm=14.30mm（3）擺球連續(xù)兩次經(jīng)過最低點的時間是一個周期，則雙線擺的振動周期為（4）根據(jù)單擺周期公式有擺長為所以10.利用如圖所示的實驗裝置進行“探究感應電流方向”的實驗。（1）開關閉合前，滑動變阻器的滑片應放置在______（填“a”或“b”）位置。（2）下列操作不能產(chǎn)生感應電流的是______。A.開關閉合瞬間B.開關閉合后，滑動變阻器滑片不動C.開關斷開瞬間D.開關閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片（3）將線圈A插入線圈B中，閉合開關S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，則保持開關S閉合，以下操作中也能使電流計指針右偏的是______。A.拔出線圈AB.將滑動變阻器的滑片向左移動C.將滑動變阻器的滑片向右移動（4）某同學第一次將滑動變阻器的滑片慢慢向右移動，第二次將滑動變阻器的滑片快速向右移動，發(fā)現(xiàn)第二次電流計指針的擺動幅度較大，原因是線圈B中的______（填“磁通量”“磁通量的變化”或“磁通量的變化率”）第二次比第一次的大?！敬鸢浮浚?）a（2）B（3）C（4）磁通量變化率【解析】（1）滑動變阻器采用限流接法，為了確保安全，開關閉合前，滑動變阻器接入電阻應為最大值，即滑動變阻器的滑片應放置在a端。（2）A．開關閉合瞬間，線圈A電流發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中能夠產(chǎn)生感應電流，A不符合題意；B．開關閉合后，滑動變阻器滑片不動，線圈A電流不發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量沒有發(fā)生變化，線圈B中不能夠產(chǎn)生感應電流，B符合題意；C．開關斷開瞬間，線圈A電流發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中能夠產(chǎn)生感應電流，C不符合題意；D．開關閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片，線圈A電流發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中能夠產(chǎn)生感應電流，D不符合題意。（3）A．將線圈A插入線圈B中，閉合開關S瞬間，線圈A電流增大，穿過線圈B的磁通量增大，線圈B中產(chǎn)生感應電流，此時發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，表明當穿過線圈B的磁通量增大時，電流計指針將向右偏，當拔出線圈A時，穿過線圈B的磁通量減小，則電流計指針將向左偏，故A錯誤；B．將滑動變阻器的滑片向左移動，滑動變阻器接入電阻增大，通過線圈A的電流減小，則穿過線圈B的磁通量減小，結合上述可知，電流計指針將向左偏，故B錯誤；C．將滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電阻減小，通過線圈A的電流增大，則穿過線圈B的磁通量增大，結合上述可知，電流計指針將向右偏，故C正確。（4）電流計指針的擺動幅度較大，表明B中產(chǎn)生的感應電流較大，B中的感應電動勢較大，第一次將滑動變阻器的滑片慢慢向右移動，第二次將滑動變阻器的滑片快速向右移動，發(fā)現(xiàn)第二次電流計指針的擺動幅度較大，原因是線圈B中的磁通量的變化率第二次比第一次的大。四、計算題（第11題16分，第12題12分）11.一束電子（電量為e）以速度v0從磁場右邊界垂直射入寬為d，磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示。電子束離開磁場時速度方向與入射速度方向成角。（忽略電子所受重力。e、v0、B、d已知）（1）求電子在磁場中運動的軌道半徑；（2）求電子的質(zhì)量；（3）求粒子磁場中運動時間。【答案】（1）2d；（2）；（3）【解析】（1）電子垂射入勻強磁場中，做勻速圓周運動，運動軌跡如圖所示由幾何知識可得（2）電子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得解得（3）電子在勻強磁