福建省厦泉五校2024-2025学年高二下学期4月期中联考试题 物理 含答案

这是一份福建省厦泉五校2024-2025学年高二下学期4月期中联考试题 物理 含答案，共7页。试卷主要包含了单选题，双项选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 满分：100分 ）
试卷分第 = 1 \* ROMAN I卷（选择题）和第 = 2 \* ROMAN II卷（非选择题）两部分
第 = 1 \* ROMAN I卷（选择题，共40分）
一、单选题：本题共4小题，每题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是用于接收和研究天体发射电磁波的装置.下列说法正确的是( )
A. X射线的波长比红外线的波长更长 B. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
C. 医院利用红外线摧毁病变细胞 D. 均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场
2.北京时间2024年8月3日，在巴黎奥运会乒乓球女单决赛中运动员陈梦夺得金牌。假设某次击球时，乒乓球以30m/s的速度垂直击中球拍，0.01s后以20m/s的速度反向弹回，不考虑乒乓球的旋转，乒乓球的质量m=2.7g，则乒乓球撞击球拍的过程中( )
A. 乒乓球对球拍的作用力大于球拍对乒乓球的作用力
B. 乒乓球对球拍的冲量小于球拍对乒乓球的冲量
C. 乒乓球的动量变化量大小为0.027kg⋅m/s
D. 乒乓球对球拍的平均作用力大小为13.5N
3.如图是教材插图，介绍火花塞点火原理，一同学课本存在污渍，看不清完整原理图。他根据所学知识，利用一直流电源、变压器、开关及导线若干设计产生瞬间高压的点火电路，则以下原理图可行的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，细线悬挂边长为L的正方形单匝导体线框，其质量是m、电阻为R，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中，在0～2t0时间内，磁场磁感强度B随时间t变化如图，且线框一直保持静止状态，磁场方向垂直纸面向里为正，已知重力加速度为g，求( )
A. 线框中电流方向为逆时针B. 线框中电流方向为先逆时针，后顺时针
C. 线框产生电动势大小为L2B0t0D. 线框中电流大小为L2B02t0R
二、双项选择题：本题共4小题，共24分。每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全对得6分，漏选得3分，错选0分。
5. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，使粒子加速的是电场
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极
C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是
6.小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同。则下列说法正确的是( )
A. 开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮
B. 断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯后熄灭
C. 闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同
D. 断开开关的瞬间，m点的电势低于n点的电势
7.晋江金井镇石圳村的风电通过如图所示的线路输送到某工厂。两变压器均为理想变压器，升压变压器的匝数比n1:n2=1:5，输电线的总电阻R=3Ω。风力发电机的输出功率为62.5kW，升压变压器的输入电压U1=250V，降压变压器的输出电压U4=220V。下列说法正确的是( )
A. 降压变压器输出的电流为50AB. 降压变压器匝数比n3:n4=5:1
C. 输电线路上损失的电功率750WD. 降压变压器的输入电压U3=1.1kV
8.如图所示，直角三角形abc区域内(不包括三角形边界)存在磁感应强度大小为B、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，∠a=30∘，ac=L，C为ac的中点，D为bc的中点，C点处的粒子源可沿平行cb的方向射入速度大小不同的正、负电子(不计电子所受的重力)。电子的比荷为k，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是( )
A. 可能有正电子从a点射出磁场
B. 负电子在磁场中运动的最长时间为πkB
C. 从D点射出磁场的负电子的速度大小为kBL3
D. 从ab边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为π3kB
三、填空题：本题共3小题，每空2分，共12分。
9.如图所示，平行四边形线圈匝数n=200匝，线圈面积S=10cm2，线圈电阻r=1Ω，在匀强磁场中绕OO'轴逆时针(从上往下看)匀速转动，轴OO'和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小B= 22T，角速度ω=300rad/s，外电阻电阻R=9Ω，交流电表均为理想电表。若从图示位置开始计时，线圈感应电动势的瞬时值表达式为_________，转动过程中交流电压表的数值为__________。
10.如图所示，游乐场上，两位同学各驾驶一辆碰碰车迎面相撞，此后两车以共同的速度运动．设甲同学和他的车的总质量为120 kg，碰撞前水平向右运动，速度的大小为5 m/s；乙同学和他的车的总质量为180 kg，碰撞前水平向左运动，速度的大小为4 m/s.则碰撞后两车共同的运动速度大小为_________m/s，方向_________．
11. 如图，质量为m、长为L、通有电流I的导体棒垂直静止于倾角为θ的光滑斜面上，已知空间有垂直于斜面的匀强磁场，则磁场方向垂直斜面向 （填“上”或“下”）磁感应强度大小为 。（已知重力加速度大小为g）
四、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。
12.小安同学用如图所示的装置，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多次从斜轨上的S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量出平抛的射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上的S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并且多次重复。得到两小球落点的平均位置分别为M、N。
(1)关于本实验，下列说法正确的是 。
A.同一组实验中，入射小球可以从不同位置由静止释放
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量且两小球半径相同
C.轨道的倾斜部分必须光滑且轨道末端水平
(2)实验中，除了要测出平抛射程OP、OM、ON外，还需要测量的物理量有 。
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2
B.入射小球释放点距水平轨道的高度ℎ
C.小球抛出点距地面的高度H
(3)在某次实验中记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的动量守恒。
13.某实验小组通过图示装置探究电磁感应现象：
(1)在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)，则在图乙中，磁体N极插入线圈A的过程中，电流表的指针将________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转；
(2)在图丁中，R为光敏电阻(光照强度变大时电阻变小)，轻质金属环B用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(B线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环B中电流方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
五、计算题：本大题共3小题，共36分。
14.如图所示，电阻忽略不计、间距L=0.4m的平行导轨，水平放置在磁感应强度大小B=10T的匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上，一质量m=2kg，电阻不计的导体棒ab垂直于导轨放置，并与导轨接触良好。导体棒ab与重物用轻细线连接(线质量不计)，细线对ab的拉力为水平方向。初始细线被拉直，现将重物静止释放后导体棒ab始终保持静止。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R=5Ω，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.3(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，其余一切摩擦不计。取重力加速度g=10m/s2。则：
(1)导体棒ab受到的安培力的大小和方向; (2)重物重力G的最大值。
15.一个质量为m电荷量为q的带电粒子，从x轴上的P(l,0)点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，不计重力。求：
(1)判断带电粒子的电性；
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小；
(3)带电粒子在第一象限运动的时间。
16.如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为ℎ处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求：
(1)金属棒进入磁场的瞬间，金属棒产生的电动势;
(2)金属棒在磁场运动过程中，金属棒产生的焦耳热;
(3)金属棒在磁场中运动的时间t．
物理科参考答案及评分标准
填空、实验题：每空2分
9. e=30 2cs300tV； 27V 10. 0.4 m/s；水平向左。 11. 下
12. B A m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON
13. (1)向左；向右；(2)逆时针。
计算题
14.（10分）解：(1)根据闭合电路欧姆定律可得，
回路中的电流为 I=Er+R （2分）
则导体棒ab受到的安培力大小为F安=BIL （2分）
得 F安=4N （1分）
根据左手定则可知，安培力方向水平向左。（1分）
(2)设所挂重物的重力的最大值为Gm，
根据受力平衡可得 Gm=fmax+F安 （2分）
又 fmax=μmg （1分）
联立解得 Gm=10N。 （1分）
15.（12分）解：(1)根据左手定则可知粒子正电；（2分）
(2)设磁感应强度为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r。由牛顿第二定律： qvB=mv2r （2分）
解得：r=mvqB
由几何知识可得： r=lcs30∘=2 33l （2分）
联立可得：B= 3mv2ql； （1分）
(3)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，则：T=2πrv=2πmqB （2分）
由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为θ=180°−60°=120° （1分）
所以粒子在磁场中运动的时间是： t=120°360∘×T （1分）
得： t= 4 3πl9v。 （1分）
16.（14分）解：.解：(1)金属棒沿弯曲部分下滑过程中，机械能守恒，
由机械能守恒定律得： mgℎ=12mv2 （2分）
导体棒切割磁感线产生的电动势：E=BLv （2分）
联立方程可解得： E=BL 2gℎ；（1分）
(2)金属棒运动全过程，由能量守恒有：mgℎ=μmgd+Q总 （2分）
其中Q总=Q棒+Q阻
Q棒Q阻=2RR=2
故金属棒产生的焦耳热Q棒=2Q总3 （2分）
Q棒=2(mgℎ−μmgd)3； （1分）
(3)对金属棒在磁场中运动，由动量定理有：
−μmgt−∑B2L2vΔt3R=0−mv （2分）
得： μmgt+B2L2d3R=mv （1分）
故金属棒在磁场中运动时间。 （1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
B
D
C
D
AC
CD
BD
BC