福建省福州市2024-2025学年高二年级下册期中物理检测试卷（含答案）

福建省福州市2024-2025学年高二下学期期中物理检测试卷

第I卷（共计40分）

一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）

1.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的

感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（）

A.4时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

B.’2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C.’3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D.每当e变换方向时，通过线圈的感应电动势都为最大

2.如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是（）

A.S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭

B.S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光

C.S断开瞬间，通过P的电流从右向左

D.S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反

3.如图所示，金属圆环A用轻绳悬挂，所在平面与纸面垂直，圆心与长直螺线管中心轴线共线,

整个装置静止，电键S始终闭合，当滑动变阻器触片P向右移动的过程中,

A.向右运动，并有扩张趋势

B,向右运动，并有收缩趋势

C.向左运动，并有扩张趋势

D.向左运动，并有收缩趋势

4.如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B,两车之间

用轻质弹簧相连，它们以共同的速度为向右运动，另有一质量为加的粘性物体，

2%

从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中,BA/WWWA

77^7^7^7777777777777^777^777777

弹簧获得的最大弹性势能为（）

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，错选不得分，漏选得3分，共24分）

5.穿过固定不动的线框的磁通量随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）

A.第2s末到第4s末这段时间内，感应电动势最大

B.第1s内和第2s内，感应电动势一样大

C.最后1s内感应电动势比最初2s内感应电动势小

D.第1s末感应电动势的大小等于1V

6.甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，根据振动图像可以判定（）

A.若甲、乙两单摆在同一地点摆动，甲、乙两单摆摆长之比是4:9

B.甲、乙两单摆振动的频率之比是2:3

C.甲、乙两单摆振动的周期之比是3:2

D.若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，则甲、乙两单摆所在

地点的重力加速度之比为9:4

7.如图所示，在水平面上有两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场

垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B.两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上，且

与导轨垂直，已知两金属杆质量均为m,电阻均为R,两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，现将

杆1以初速度vO向右滑向杆2,在运动过程中两杆始终不碰撞，则（）

A.杆1、杆2最终均以速度0.6v0做匀速运动

XX1XXX2xx

B.杆1、杆2在开始的一段时间内会产生交变电流

X

C.杆1上总共产生8的热量X

XXXXXXX

mRv0

D.杆1相对于杆2靠近的距离为B2d2

8.回旋加速器是高能物理中的重要仪器，其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动，在

运动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图甲所示，两个D形金属盒置于恒定的

匀强磁场中，并分别与高频电源相连（电压随时间变化如乙图所示），D形盒半

径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒间距离为d（d«R）o若用回旋

加速器加速笊核:"（设笊核质量m、电荷量q）,则下列判断正确的是（

）

A.加速电压U0越大，笊核获得的最大动能越大

B.笊核加速的最大动能为2m

C.该回旋加速器不可以用来加速氢核（#九）

BRd

D.笊核在电场中运动的总时间为0。

三、（本大题3小题，共14分）

9.如图所示，理想变压器的原线圈接在〃=22O0sin（n）O;rtV的交流电源上，

副线圈接有R=55。的负载电阻；原、副线圈匝数之比为4:1；电流表、电压

表均为理想电表，原线圈中电流表的读数为，原线圈中的输入功率为

,副线圈中输出交流电的周期为

10.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，当a摆振动的时候，

通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，达

到稳定时b摆和c摆的周期大小关系是:TbTc,三个摆中

摆的振幅最大，图乙是c摆稳定以后的振动图象，重力加速度为g,不

计空气阻力，则a摆的摆长为

11.恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较

大，物体没有被拉动，则经时间3拉力F对物体的冲量大小是；摩擦力

对物体的冲量大小是o

四、实验题（本大题2小题，共11分）

12.在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现按

图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S

串联成另一个闭合回路。

（1）闭合开关S后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的端（选填"上”或"下”）

为感应电动势的正极;

（2）螺线管A放在B中不动，开关S突然闭合的瞬间，电流计的指针将（选填“向左”“向

右”或“不发生”）偏转;

（3）螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流计的指针将（选填“向左”

“向右”或“不发生”）偏转。

13.如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定遮光条，小车

放在安装有定滑轮和两个光电门A、B的光滑轨道上，用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物

相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质量、摩擦不计。

7

力传感器重物一di05101520

（1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度"=mm。

（2）实验主要步骤如下：

①测量小车、力传感器及遮光条的总质量为M,测量两光电门间的距离为L。

②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录力传感器的示数为F,记录遮光条通过光电门

A、B时的挡光时间分别为〃、片及遮光条从A到B的时间为to

（3）实验过程中（填“需要”或“不需要”）满足M远大于m。

（4）利用该装置验证动量定理的表达式为刘=0（用字母M、d、〃、玲表示）

五、计算题（本大题3小题，共35分）

v/(m-s-1)

14.如图甲所示，一物块B与轻质弹簧连接，静止在光滑

A

水平面上，质量为1kg的物块A向右运动。已知》=°时

A刚与弹簧接触，4时弹簧压缩至最短，此过程A、B的网上

n—/图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，求甲

（1）物块B的质量；

（2）此过程中，弹簧弹性势能的最大值；

（3）当弹簧恢复至原长的瞬间，物块B的速度。

15.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电____>

场，电场强度大小为E,在第一、四象限gxWd的区域内存在匀强磁场。一质量

AO

dv\Eqd_

为m,带电量为+q的粒子在x轴上距坐标原点万的A点以初速度""3加沿丫轴正方向射入电

场区域，粒子运动过程中恰好未从x="边界离开磁场区域，不计粒子重力，不考虑粒子离开磁场

区域后的运动，求：

（1）粒子进入磁场时，其速度方向与y轴正方向夹角外

（2）磁场的磁感应强度大小；

（3）粒子在磁场区域中运动的时间。

16.如图所示，相距力=1m的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角

6=30。，上端接有定值电阻A=20,匀强磁场垂直于导轨平面。将质量

根=1kg的导体棒放置于导轨上，将导体棒由静止释放，当速度达到v=10m/s时

开始匀速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重

力加速度g=l0m/s2。

（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）求当导体棒的加速度的大小2.5m/s2时，导体棒的速度为多少？

（3）当导体棒开始匀速运动后，对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力作用、测得导体棒中电流

I与拉力的作用时间t的函数关系为/='+5（A）,求拉力大小F与拉力的作用时间t满足的函数关

系。

高二年级物理答案：

一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）

1.A

【详解】A、tl时刻感应电动势为零，线圈通过中性面，磁通量最大，故A正确；

B、由图t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故B错误；

C、t3时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零，故C错误；

D、每当e转换方向时，线圈与磁场垂直，线圈通过中性面时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，

通过线圈的感应电动势为零，故D错误；

2.C

【详解】A.S断开瞬间，由于线圈自感作用，阻碍原电流减小，相当于新的电源，通过Q、P形

成回路，所以PQ均过一会熄灭，选项A错误.

CD.通过线圈的电流沿原方向，所以通过Q的电流与原来方向相同，通过P的电流与原来方向相

反，从右向左，选项C正确，D错误.

B.S接通瞬间，P立即正常发光，由于线圈自感阻碍电流增大，Q缓慢变亮，选项B错误.

故选C。

3.A

【详解】当触片P向右移动时，电路中的电阻增大，电流减小，则螺线管产生的磁场减小，根据楞

次定律，感应磁场方向与原磁场方向相同，相互吸引，所以金属圆环A向右运动，因为磁通量减小,

金属圆环A有扩张的趋势。

故选Ao

4.【正确答案】C

【详解】粘性物体和A相互作用，水平方向动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有

mv0=（冽+2m）v

得

v=—

3

以后三个物体一起相互作用，动量守恒，当B车与A车速度相等时，弹簧的弹性势能最大。根据

动量守恒定律得

2mv0+m+2m）v1

”3

由机械能守恒定律得：弹簧的最大弹性势能

E――mVn+—x3mv2--x4mv,2=—

p202216

故选C。

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，错选不得分，漏选得3分，共24分）

△①

5.BD【详解】图线的斜率表示磁通量变化率的大小，由£=苗可知，第1s内和第2s内的斜率

相同，

△①2

感应电动势E=，=5V=1V；在最后1s内的斜率绝对值是最初2s内的2倍且方向相反，故最

后1s内

感应电动势最大，故B、D正确。

6.AD

【详解】BC.根据图像可知

1.5罩本T

/=-

T

所以甲和乙的周期之比为2:3,频率之比是3:2,故BC错误；

A.根据单摆的周期公式

可知同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4:9,故A正确；

D.若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，则重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙两

单摆所在地的重力加速度之比为9:4,故D正确。

故选AD。

7.【正确答案】CD

【详解】对杆1、杆2系统受合外力为零，则动量守恒，贝U：mV»=2mV,解得最终速度

v=O.5vO,选项A错误；杆1、杆2在开始的一段时间内，两杆间距逐渐减小，回路面积减小，故

磁通量减小，将产生顺时针方向的电流，由于方向不变，所以不是交变电流，选项B错误；整个回

路产生的热量224，则杆1上总共产生热量为28，选项

C正确；根据动量定理8/加=机A"=0.5机%；'2R；联立解得32d2,选项

D正确；故选CD.

8.【正确答案】BD

【详解】AB.粒子在回旋加速器里的速度有D型的半径决定，由

V2

qvB=m——

R

得

m

所以最大动能

E

kM2m

笊核获得的最大动能与加速电压无关，则A错误，B正确。

D.设粒子加速次数为n,由动能定理

nqU0=EkM

可得

qB2R2

n----------

2mU0

粒子在电场运动的路程

S=nd

平均速度为v/2,得在电场中运动时间

2SBRd

选项D正确。

C.氢核与笊核的比荷相同，在磁场中周期频率相同，可以进行加速，选项C错误。

故选BD»

9.（6分）0.25A（2分）55W（2分）0.02s（2分）

【详解】［1］由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为220V,根据电压与匝数成正比可得

5=区

U2n2

解得

U2=55V

由输入功率和输出功率相等可得

552

220/j--

解得

4=0.25A

所以原线圈的电流的大小为0.25A,即原线圈中电流表的读数为0.25A；

［2］由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为

耳=/0=220X0.25W=55W

［3］变压器不会改变交流电的周期和频率，所以副线圈中输出交流电的周期为

10.（4分）Tc=Tb；（1分）c；（1分）4万一（2分）

【分析】受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，

即共振；再利用单摆的周期公式求摆长.

【详解】a摆摆动起来后，通过水平绳子对b、c两个摆施加周期性的驱动力，使b、c两摆做受迫

振动，两摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则两摆的周期相同；

受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于c摆的固有频率

与a摆的相同，故c摆发生共振，振幅最大；

_T=2万］

a摆的固有周期与c摆的相同，由图乙可知，振动周期为：？='。，由单摆周期公式即

%=2万,£=些

、g,所以摆长为：4/.

本题考查受迫振动的周期和共振现象，自由振动与受迫振动是从振动形成的原因来区分的，比较简

单.

11.（4分）Ft（2分）Ftcos8。分）

【详解】［1］由冲量定义可知，拉力F对物体的冲量

IF=Ft

［2］根据平衡条件可知，物体受到的摩擦力

f=Feos®

故摩擦力的冲量

If=Ftcos0

12.（6分）①.下（2分）②.向左（2分）③.向右（2分）

13.（5分）【正确答案】①.0.60（2分）②.不需要（1分）③.

（11）

Md----

必力（2分）

W

14.（9分）【正确答案】（1）B=0.2kg（3分）,（2）012J；（3V；（3）

=2m/s（3分）

【详解】（1）物块A、B及弹簧组成的系统动量守恒，根据动量守恒定理可知

机A%=（机A+机B»共之分

其中匕=1.2m/s，丫共=LOm/s,则解得

〃宿=0.2kg

（2）当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，则

1,12

-^A^l=£。+5（«^+切13"共

............2分

代入数据解得

斗=0.12J

............1分

（3）从A刚与弹簧接触到弹簧恢复至原长的过程动量守恒，则

力A%=%丫：+小BH

121,2,1,2

万mA%+0万匕

............2分

代入数据解得V；=2m/s............1分

15.（13分）【正确答案】

【详解】（1）粒子在电场区域做类平抛运动有

Eq=ma

设经过y轴时，沿x轴方向的分速度大小为匕，速度方向与y