安徽省安庆市九一六学校2024-2025学年高二（下）期中物理试卷（含答案）

第=page1111页，共=sectionpages1313页安徽省安庆九一六学校2024-2025学年高二（下）期中物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.下列关于电磁波的说法正确的是(

)A.校园食堂消毒餐具柜是利用紫外线的热效应来杀菌消毒的

B.红外线的波长比可见光短，比无线电波长

C.手机连接蓝牙音响后，Wi−Fi上网速度会受到影响，是因为Wi−Fi和蓝牙使用了相同频段的无线电波

D.电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度互相平行，且均与波的传播方向垂直2.生活中，传感器的应用随处可见，以下关于传感器应用的说法正确的是(

)A.酒店安装的自动门，当人走近时，可以检测出人体向外辐射的紫外线，从而发出使自动门开关启动的命令

B.夜晚在楼道内拍手，楼道灯自动开启，是因为亮度低于某数值，声强高于某数值，“声一光控”开关接通，灯亮

C.查酒驾时交警会让司机对着一仪器呼气，检测仪能感知二氧化碳的浓度并显示出来

D.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号3.如图为回旋加速器示意图，两个间距很小的D形盒并排置于垂直盒面向下的匀强磁场中，两盒缝隙间连接电压为U的高频交流电。某时刻，A处粒子源释放的带电粒子(初速度可视为零)被加速器加速。下列说法正确的是(

)

A.粒子获得的最大动能与加速电压U无关

B.粒子做圆周运动的频率为交流电频率的两倍

C.若D形盒无限大，则粒子可以无限加速

D.粒子在磁场中做圆周运动的半径，相邻两次之差相等4.如图所示，光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连，逆变器将光伏发电阵列所发的直流电逆变成正弦交流电，产生的交流电经过变压器升压后，向电网输出与电网电压、相位相同的正弦交流电。某电网电压有效值为2000kV，光伏发电阵列的输出功率为100kW，逆变器输出电压的有效值为1000V，逆变器将直流电能转换为交流电能的效率为80%，变压器为理想变压器，输电线的电阻不计。下列说法正确的是(

)

A.变压器原、副线圈匝数比为1:200

B.从逆变器中输出电流的峰值为80A

C.该系统向电网输出电流的有效值为25A

D.若用该系统直接给我国居民供电，变压器原、副线圈匝数比为50:115.某振子做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是(

)

A.t=16s和t=23s时，振子的加速度相同

B.从t=512s到t=6.一交变电流在一个周期内的i−t图像如图所示，其中0∽T2时间图像为正弦波形的14。则该电流的有效值为(

)

A.2A B.2.5A C.3327.电磁炮的工作原理可简化为如图所示的电路：间距为L的固定水平平行金属导轨PQ、P'Q'间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左端连接一个电动势为E、内阻为r的直流电源。一质量为m、接入回路的电阻为R的金属棒(电磁炮发射构件)从导轨上某处由静止释放，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒离开导轨前已达到最大速度。导轨及导线的电阻不计，忽略所有摩擦。下列说法错误的是(

)

A.金属棒的最大动能为mE22B2L2

B.加速过程中流过金属棒的电荷量为mEB8.如图所示，光滑绝缘固定斜面体的倾角θ=30∘，长度为L的绝缘轻质细线一端固定在斜面上O点，另一端系着质量为m、带电量为+q的小球，小球静止于斜面上的A点。现在斜面体所在空间加上磁感应强度大小为B、垂直斜面向上的匀强磁场，和平行斜面与OA成60∘角斜向右下方的匀强电场，电场强度大小E=mg2q。加上电场和磁场后小球静止时处于斜面上的C点(图中未画)，保持细线伸直将小球沿着斜面拉离C点一个小角度(小于5∘)后由静止释放。已知重力加速度大小为A.小球经过C点时所受向心力为绳子的拉力、重力沿斜面分力、电场力的合力

B.加上电场和磁场后，小球摆动的周期为2π3L3g

C.摆球连续两次通过C点时细线的拉力差值与其在C点的动量大小成正比

二、多选题：本大题共2小题，共10分。9.如图所示的霍尔元件，宽度为d、厚度为ℎ，元件处于垂直于前表面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件中通有从左向右的恒定电流I，在元件的上表面和下表面之间会产生一定的电势差，该电势差称为霍尔电压UH。已知该霍尔元件的载流子为电子，且单位体积内自由电子的数量为n，每个电子的电荷量为e。下列说法正确的是(

)

A.上表面的电势低于下表面的电势

B.元件上表面和下表面之间的电势差大小为BIneℎ

C.用该元件探测空间磁场时，元件摆放的方向对UH有影响

D.仅增大磁感应强度B，霍尔电压10.如图所示，长为L的传送带AB上端与水平地面BC在同一水平面上，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，圆弧最低点与水平面BC在C点相切，传送带以速率μgL顺时针匀速转动。现有一可视为质点、质量为m的滑块a从传送带左端点A由静止释放，同时另一可视为质点、质量为4m的滑块b从圆弧的最高点D由静止释放，b运动至B点时速度恰好为零，一段时间后滑块a与滑块b在B点发生弹性正碰。已知滑块a与传送带之间的动摩擦因数为μ，BC之间的距离为l，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(

)

A.滑块b与BC间的动摩擦因数为Rl

B.滑块a从传送带左端点A运动到右端点B所用时间为2Lμg

C.滑块a第一次向左运动的最大位移为925L

D.三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。实验步骤如下：(1)用天平测出滑块(含挡光片)的质量为200g，小球的质量为400g;(2)用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为L，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度d=

cm;(3)调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向有运动通过光电门，测出挡光时间为t1;滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间t2和悬线偏离竖直方向的最大偏角θ。已知重力加速度大小为g，则碰后小球的速度大小为

(用g、L、(4)若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为

。(用题中字母表示)12.热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电子元件，某同学想利用实验室器材研究NTC热敏电阻(阻值随温度升高而降低)的特性。实验室有以下器材： ①热敏电阻Rt(10∘C到50∘ ②稳压电源(输出电压5V恒定，内阻不计) ③电压表Ⓥ(量程3V，内阻为3000Ω) ④恒温水浴槽(温度可调节) ⑤电阻箱(0∽9999.9Ω) ⑥开关、导线若干为了研究NTC热敏电阻的温度特性，该同学设计了如图所示的实验电路。(1)因电压表量程较小，该同学将电压表量程扩大为5V，应将电阻箱阻值调为

Ω，并将电压表Ⓥ和电阻箱接入虚线框中，请在虚线框中将电路补充完整;(2)正确组装电路后，调节水浴槽温度，从10℃开始，每隔5℃测量一次，直至50℃，在每个温度点，下列处理正确的是(

)A.恒温水浴槽达到测量温度点时，需立刻记录温度和电压表Ⓥ的示数B.恒温水浴槽达到测量温度点时，需等待温度稳定后，记录温度和电压表Ⓥ的示数C.实验过程中，必须保持电源开关一直闭合，直到所有温度点测量完毕D.测量完一个温度点后应将开关断开，等待温度到达下一个温度点再闭合开关(3)该同学记录的实验数据如表，当温度为20℃时，NTC热敏电阻阻值为

kΩ(保留3位有效数字);温度(℃)101520253035404550电压表Ⓥ示数(V)

R1.461.842.162.392.562.672.762.822.865.273.151.280.860.620.430.320.24(4)由(3)中数据可知，NTC热敏电阻在实验的温度范围内，阻值与温度______(填“是”或“不是”)线性变化。四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.霍尔推进器是一种应用了霍尔效应结构设计的离子推进器。我国的天宫空间站就搭载了4台国产自主研发的LHT−100型霍尔推进器，用来定期给空间站提升轨道高度。其基本原理如图所示，阳极和阴极间存在一加速电场，氙离子从阳极进入加速电场，经电场加速后喷出，形成推力。

(1)在地球上某大型实验室中，若氙离子初速度为零，喷射速度为v，单位时间内喷出氙离子的质量为m，求推进器受到的推力大小F;(2)若空间站上的霍尔推进器某时刻开始启动，在极短时间内喷出氙离子质量是Δm，相对于未喷氙离子时的空间站，喷出离子的速度向后、大小为μ，喷出氙离子后空间站质量为M。求喷出离子后空间站相对于未喷时增加的速度大小Δv。14.某实验小组想利用磁感应强度线性分布的磁场记录物体的运动特征，设计了如图甲所示的装置，虚线边界右侧存在垂直于纸面向里的磁场，乙图描述了磁感应强度沿x轴的变化，虚线边界为x=0处。矩形导体线框abcd的ad边紧贴x=0位置，在t1时刻，线框开始水平向右运动，检测发现在t2时刻线框中感应电流大小I=1A，ad边所受安培力F=0.25N。已知线框的ad边长l1=0.5m、ab边长l2=0.2m、线框电阻(1)t1时刻至t(2)在t2时刻线框的速度大小。15.如图所示的平面直角坐标系中，x轴以下区域存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，圆心坐标为(R,2R)、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场，第一象限中在x轴、y轴和过(0,R)点的一段曲线所围成的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场(图中未画)，且电场和磁场不重合。现有大量质量为m、电荷量为q、带正电的粒子，以大小不同的速度从坐标原点O沿y轴负方向射入磁场，从x轴上0<x≤R区域射入第一象限，所有粒子都将汇聚至y轴上(0,2R)点。不计粒子间相互作用力和粒子的重力，求：

(1)粒子从坐标原点O沿y轴负方向射入磁场的速度最大值;(2)从原点O射入磁场的粒子，速度为最大速度一半时，在圆形磁场中运动的时间;(3)第一象限内电场的电场强度大小和电场曲线边界的方程。

答案和解析1.C

2.B

3.A

4.D

5.D

6.A

7.D

8.C

9.ACD

10.AD

11.(2) 1.240；

(3)2gL(1−cosθ)；12.(1)2000;(2)BD

(3)1.94

(4)13.(1)设极短时间△t内经电场加速后喷出的氙离子，受到作用力为F0，

根据动量定理可得：F0△t=mΔt⋅v，

解得：F0=mv，

根据牛顿第三定律，推进器受到的推力大小为：F=F0=mv。

(2)以未喷离子时空间站为参考系，系统总动量为零。

14.(1)t2时刻ad边所受安培力：F=BIl1，

可得：B=0.5T，

由乙图可得B−x关系为：B=B0+kx，即B=0.4T+0.1x(T)，

可得此时ad边距边界x=1m，

即t1时刻到t2时刻线框运动的位移大小为：s=1m。

(2)设t2时刻线框速度为v，bc边所在位置磁感应强度为B1，ad边所在位置磁感应强度为B2，线框切割磁感线感应电动势为：E=B1l1v−B15.(1)由题意可知，带电粒子在第四象限做圆周运动的最大半径为