江苏省无锡市锡山高级中学2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（含答案）

江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示，一束磁感线全部穿过两圆环、，圆环的面积大于圆环的面积，、是磁感线分布中的两点，则下列说法正确的( )
A. 穿过、两环的磁通量的大小不相等，
B. 穿过、两环的磁通量的大小不相等，
C. 、两点的磁感应强度的大小不相等，
D. 、两点的磁感应强度的大小不相等，
2.如图所示，直导线、螺线管、电磁铁三者相距较远，其磁场互不影响，当开关闭合后，则小磁针北极黑色端指示磁场方向正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示，半圆形导线通以恒定电流，放置在匀强磁场中。已知磁感应强度为，导线长为，直径与磁场方向夹角为。该导线受到的安培力为
A. B. C. D.
4.正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从点发出两个正电子和一个电子，三个粒子运动轨迹如图中、、所示。下列说法正确的是( )
A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹对应的粒子运动速度越来越大
C. 轨迹对应的粒子初速度比轨迹的大 D. 轨迹对应的粒子是正电子
5.若用细线将一条形磁体悬挂于天花板上，条形磁体处于水平且静止的状态。当导线中通有如图所示的电流时，则( )
A. 条形磁体的极将向外偏转 B. 条形磁体的极将向内偏转
C. 条形磁体受到的拉力小于其受到的重力 D. 条形磁体受到的拉力等于其受到的重力
6.用光传感器能直观的演示双缝干涉，实验装置如图甲所示，某次实验的双缝间距，调整双缝到光传感器的距离，在计算机中得到图乙所示光强变化的图样，可以推断该实验所用单色光波长为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线和，电流大小相等，方向垂直纸面向里，竖直线位于直导线、的中垂面上。通电直导线中的电流方向垂直纸面向外。现在从点由静止释放直导线，直导线可沿中垂面落至地面上的点。整个过程导线和静止不动，不计空气阻力，则由点运动到点的过程中( )
A. 导线在点受到的安培力水平向右 B. 导线在点受到的安培力竖直向下
C. 导线可能做加速度一直增大的加速运动 D. 导线可能做加速度一直减小的加速运动
8.通电直导线的质量为、长为，用两根细线把导线水平吊起，导线上的电流为，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，磁感应强度为，导线平衡时细线与竖直方向成角，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.
B. 两根细线的拉力的合力
C. 若增大磁感应强度，则细线与竖直方向的偏角将不变
D. 若将导线拉到最低处由静止释放，则导线摆过的最大角度为
9.有一个辐向分布的电场，距离相等的地方电场强度大小相等，有一束粒子流通过电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的( )
A. 质量 B. 电量 C. 比荷 D. 动能
10.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，、两板间会产生电压，且板电势高
C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子不计重力能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器
D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大
11.如图甲所示，水平传送带足够长，沿顺时针方向匀速转动，某绝缘带电物块无初速度地从最左端放上传送带。该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块运动的图像如图乙所示。物块所带电荷量保持不变，下列说法正确的是( )
A. 物块带负电
B. 后物块与传送带共速，所以传送带的速度一定为
C. 传送带的速度可能比大
D. 若增大传送带的速度，其他条件不变，则物块最终达到的最大速度也一定会增大
二、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.某次实验课上，为测量重力加速度，小组设计了如下实验：如图甲所示，细绳一端连接金属小球，另一端固定于点，点处有力传感器图中未画出可测出细绳的拉力大小。将小球拉至图示位置处，由静止释放，发现细绳的拉力大小在小球摆动的过程中做周期性变化如图乙所示。由图乙可读出拉力大小的变化周期为，拉力的最大值为，最小值为。就接下来的实验，小组内展开了讨论
小王同学认为：若小球摆动的角度较小，则还需测量摆长，结合拉力大小的变化周期，可知单摆的振动周期为_____________用表示，从而算出重力加速度___________用、表示；
小王同学用刻度尺测量了摆线长，用游标卡尺测量了小球直径如图丙所示，则小球的直径为________________；
小庄同学认为：无论小球摆动的角度大小，都只需测量小球的质量，再结合拉力的最大值、最小值，算出重力加速度__________________________用、、表示。
三、计算题：本大题共4小题，共48分。
13.如图所示，两位同学分别拉一根长为的绳两端、，时刻，两同学同时上下抖动绳子两端，使、开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波。时，两列波恰好传播到、两点，波形如图所示，求：
两列波的振动周期分别是多少？
时，处的质点偏离平衡位置的位移？
14.如图所示，三角形为某透明介质的横截面，为边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自以角度入射，第一次到达边恰好发生全反射．已知，边长为，该介质的折射率为求：
入射角
从入射到发生第一次全反射所用的时间设光在真空中的速度为，可能用到：或
15.如图所示，位于竖直平面内的平面直角坐标系的第一象限内有一抛物线，如图中虚线所示，其方程为，虚线上方包含虚线存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，第三象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在抛物线的下方的区域有大量质量、电荷量的粒子以相同的初速度平行于轴射入电场，最后均经过点进入磁场，不计粒子的重力，求：
初速度的大小；
粒子在磁场中运动时间的范围；
粒子出磁场的位置坐标。
16.如图所示在边长为的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内从点向磁场区域各个方向瞬时射入质量为、电荷量为的带正电的粒子，所有粒子的速率均为已知沿方向射入的粒子从边的中点射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知 求：
匀强磁场的磁感应强度的大小；
带电粒子在磁场中运动的最长时间；
沿方向射入的粒子从边的中点射出时，还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例．
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】



13.【答案】机械波的传播速度由介质决定，故两列波传播速度相同，均为
但由图可知左侧的波长为，右侧的波长为，由
左右两列波的周期为
左面的波传到所需要的时间为
时处质点左侧波在此振动时间为，振动时间为 ，处于波峰位置，右面波传到所用时间为右侧波振动时间为
时处质点右侧波在此振动时间为，振动时间为 ，处于平衡位置，所以 时， 处的质点偏离平衡位置的位移

14.【答案】解：根据全反射规律可知，光线在面上点的入射角等于临界角，由折射定律得：
代入数据得
设光线在面上的折射角为，由几何关系得

根据光的折射定律
联立式代入数据得；
在中，根据正弦定理得：
设所用时间为，光线在介质中的速度为，得
又有
联立式，代入数据得。
答：入射角是．
从入射到发生第一次全反射所用的时间是L.
15.【答案】解：设从坐标为处射入的粒子，在电场中做类平抛运动，进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图
则类平抛运动部分，方向，
竖直方向，
联立解得。
粒子从点进入磁场时，水平速度，
竖直速度，
速度方向与轴负向夹角正切值为，
则当越大，角越大，在磁场中运动的时间越短；当时，，在磁场中运动的时间最长，最长时间为，
当时，，此时在磁场中运动的时间最短，最短时间，
粒子在磁场中运动时间的范围为。
粒子进入磁场时的速度，
则粒子在磁场中运动的半径为，
则粒子从轴射出时出射点距离点的距离，
其中，
解得，
即所有的粒子出磁场的位置的坐标都为。

16.【答案】解：
沿方向射入的粒子从边的中点射出，由几何知识得粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角为．
半径
由
得
从点射出的粒子在磁场中运动时间最长
设弦对的圆心角为，由几何关系得
，
最长时间
从上点射出的粒子做圆周运动的弦长，粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角也为，如图，由几何知识得入射速度与的夹角应为，即沿方向射入的粒子在磁场中运动的时间与沿方向射入的粒子从边的中点射出的时间相等，从方向到方向这范围内的粒子此时都还在磁场中，而入射的范围为，故还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例是

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