安徽省安庆市某校2024-2025学年高二（下）期中物理试卷（含答案）

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-四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。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，4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。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

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流电。某电网电压有效值为2000旅,光伏发电阵列的输出功率为lOOkW,逆变器输出电压的有效值为1000U,

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（）

光伏发电阵列逆变器

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804

C.该系统向电网输出电流的有效值为254

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50:11

5.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和t=|s时，振子的加速度相同

B.从t=%到t*s的过程中振子的速度先增大后减小

C.振子在四分之一周期内，运动的路程一定为10cm

TT

D.振子做简谐振动的方程为y=10sin（27rt+-^）cm

6.一交变电流在一个周期内的i-t图像如图所示，其中时间图像为正弦波形的则该电流的有效值为

C.^-AD.国

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7.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8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（）

B.加速过程中流过金属棒的电荷量为第

C.加速过程中电源提供的电能为舞

ML乙

D.加速过程中金属棒产生的焦耳热为口：，鬻:

K-vT

8.如图所示，光滑绝缘固定斜面体的倾角e=30。，长度为L的绝缘轻质细线一端固定在斜面上。点，另一端

系着质量为小、带电量为+q的小球，小球静止于斜面上的4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。4成60。角斜向右下方的匀强电场，电场强度大小E=翳。

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g,小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的

是（）

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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2兀锣

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

D.若将磁场反向、磁感应强度大小变成2B,小球运动的周期将变成原来的9

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/,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几，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急

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UH增大

10.如图所示，长为L的传送带4B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8c在C点相切，传送带以速率S而顺时针匀速转动。现有一可视为质

点、质量为6的滑块a从传送带左端点力由静止释放，同时另一可视为质点、质量为47n的滑块6从圆弧的最

高点。由静止释放，b运动至8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4，BC之间的距离为I,重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

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A.滑块b与BC间的动摩擦因数为与

B.滑块a从传送带左端点4运动到右端点8所用时间为2m

C.滑块a第一次向左运动的最大位移为言L

D.滑块a从释放至第一次向左运动到最远的过程中a与传送带因摩擦产生的热量为If/sigL

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3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，测出挡光时间切和悬线偏离竖直方向的最大偏角0。已知重力加速

度大小为9，则碰后小球的速度大小为（用g、乙、。表示）；

（4）若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为o（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N7C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&（10℃到50。。温度范围内电阻阻值大约在50000至IJ200。范围内）

②稳压电源（输出电压5U恒定，内阻不计）

③电压表⑰（量程3V,内阻为30000）

④恒温水浴槽（温度可调节）

⑤电阻箱（0s9999.9O）

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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5匕应将电阻箱阻值调为0,并将电压表⑪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10K开始，每隔5K测量一次，直至5CTC,在每个温度点，下列处

理正确的是()

4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

2.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⑪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久时，NTC热敏电阻阻值为(保留3位有效数字)；

温度(℃)101520253035404550

电压表Q)示数(匕)1.461.842.162.392.562.672.762.822.86

5.273.151.280.860.620.430.320.24

(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，流离子从阳极进入加速电场，经电场加速后喷出，形成推力。

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(1)在地球上某大型实验室中，若债离子初速度为零，喷射速度为外单位时间内喷出债离子的质量为小，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，在极短时间内喷出抗离子质量是/小，相对于未喷流离子时的

空间站，喷出离子的速度向后、大小为“，喷出流离子后空间站质量为求喷出离子后空间站相对于未喷

时增加的速度大小4"。

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，虚线边界为久=0处。矩形导体

线框abed的ad边紧贴尤=0位置，在以时刻，线框开始水平向右运动，检测发现在最时刻线框中感应电流大

小/=L4,ad边所受安培力F=0.25N。已知线框的ad边长人=0.56、ab边长办=0.2机、线框电阻

R=0.02。。求：

(1)五时刻至功时刻线框运动的位移大小；

(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，久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?的匀强磁场，第一象限中在%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。

现有大量质量为机、电荷量为q、带正电的粒子，以大小不同的速度从坐标原点。沿y轴负方向射入磁场，从

x轴上0<xWR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

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重力，求:

X

X

XXXXXX

XXXXXX

(1)粒子从坐标原点。沿y轴负方向射入磁场的速度最大值；

(2)从原点。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。

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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■温水落槽

(2»。⑶1.94

(4)不是

13.(1)设极短时间△t内经电场加速后喷出的猷离子，受到作用力为Fo,

根据动量定理可得：FoAt=mAt-v,

解得：FO=M。，

根据牛顿第三定律，推进器受到的推力大小为：F-Fo-mv0

(2)以未喷离子时空间站为参考系，系统总动量为零。

根据动量守恒有：21m/z+=0,

解得：=粉。

14.⑴以时刻ad边所受安培力:F=BIh，

可得：B=0.57,

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由乙图可得B-x关系为：B=Bo+kx,即B=0.4T+O.lx(T),

可得此时ad边距边界尤=1m,

即ti时刻到匕2时刻线框运动的位移大小为：s=1m。

(2)设以时刻线框速度为也左边所在位置磁感应强度为瓦，ad边所在位置磁感应强度为%,线框切割磁感

线感应电动势为：E=B1Z1V-F2Z1V,

由图像分析可得：B、-B2=kl2,