河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中 物理试卷（含答案）

新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期4月份期中模拟考试物理试题
一：选择题（1--8题为单选，每题4分；9--12题为多选，每题6分；共56分。）
1.下列说法中正确的是（　　）
A. 静止的点电荷也可以向外发射电磁波
B．光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的干涉现象
C．看立体电影时需要戴特制的眼镜，这是利用了光的偏振现象
D.分子间的距离为平衡位置时，分子间的作用力为0，分子势能最大
2．以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（　　）
A．如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大
B．如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大
C．如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低
D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
3．一束红光与黄光组成的双色光，由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，在上表面经折射分成两求单色光、，并都从下表面斜射出去。下列说法正确的是（ ）
A．光为红光
B．在玻璃砖中，光的速度更快
C．入射角足够大的情况下，光可以实现全反射
D．分别照射同一个双缝装置，光产生的干涉条纹更宽
4．水刀，学名高压水射流切割技术，利用高速喷射的水流和磨粒混合物对材料进行冲击和切削，因其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。水刀现已广泛应用于陶瓷、石材、玻璃、金属、复合材料等众多行业。如图所示，设喷水嘴的半径为，水射流从喷水嘴喷出时的速度为，水射流穿透物料后的速度变为，水射流的密度为，则水射流对物料的作用力为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，S为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率v经过S点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，粒子的出射点分布在四分之一圆周SP上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．粒子的比荷为
C．从P点射出的粒子在磁场中运动的时间为
D．若粒子的入射速率为2v，粒子的出射点分布在二分之一圆周上
6．如图所示，质量均为m的木块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直放置在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态，现将木块C迅速移开，若重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　）
A．木块B一定能离开地面向上运动
B．木块C移开的瞬间，地面对木块B的支持力为3mg
C．木块A向上运动的距离为时，A的动量最大
D．木块C移开的瞬间，木块A的加速度大小为2g
7．如图所示，理想变压器原线圈a的匝数匝，副线圈b的匝数匝，原线圈通过定值电阻接在的交流电源上，副线圈中“、”的灯泡L恰好正常发光，定值电阻，电压表V为理想电表。则下列推断正确的是（　　）
A．理想电压表V的示数为
B．定值电阻
C．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为
D．该交流电源的输出功率为
8. 如图所示，匝数为N、面积为S的闭合线圈放在磁场中，磁场与线圈平面垂直，磁感应强度的变化规律为则（　　）
A. 线圈磁通量的最大值为 B. 线圈的电动势瞬时值
C. 时间内，线圈中电流方向沿逆时针方向 D. 线圈中感应电动势的有效值为
9．如图所示，平行虚线a、b之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两虚线间的距离为。现使一粗细均匀、电阻为的闭合直角三角形导线框以恒定的速度沿垂直于磁场边界的方向穿过磁场区域。已知边长为，边与磁场边界平行。时刻，点到达边界a，取逆时针方向为感应电流的正方向，则在导线框穿越磁场区域的过程中，感应电流及安培力的功率随时间变化的图线可能是（　　）
A．B．C．D．
10．如图所示，一质量为，边长为的均匀正方形导线框ABCD放在光滑绝缘的水平面上。现线框以速度水平向右进入边界为MN的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外， AB//MN，最终线框静止在水平面上，则下列说法正确的是（　　）
A．边刚进入磁场时，、间的电势差为
B．边刚进入磁场时，、间的电势差为
C．整个过程中，通过线框横截面的电荷量为
D．整个过程中，线框产生的热量为
11．图a为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图b为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．在t=0.10s时，质点P向y轴正方向运动
B．在t=0.25s时，质点Q的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m
D．质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（m）
12．如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为2m的小球C，现将小球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（　　）（重力加速度为g）（　　）
A．运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒
B．A、B即将分离时，B的速度大小为
C．C球向左运动到最高点时速度不为零
D．C球第一次摆到最低点的过程中，木块A、B向右移动的距离为
二：计算题
13．（14分）图甲为某中小型水力发电站远距离输送交流电示意图，每根远距离输电线电阻为，远距离输电线的输送电流为200A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960kW，在用户端起点接有理想交流电压表（图中未标出）。
(1)求升压变压器原副线圈匝数比；
(2)设降压变压器原副线圈匝数比，求用户端交流电压表的示数。
14．（14分）如图所示，y轴右侧有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁场圆与y轴相切于原点O，磁场方向垂直于xOy平面向里，y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场。P是x轴上一点，P与原点O的距离为L，一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子从P点以初速度射出，速度方向与x轴正方向夹角，粒子经过y轴时速度方向与y轴垂直，从磁场离开时速度方向与x轴垂直，不计粒子重力。求：
(1)粒子经过y轴的位置与原点O的距离；
(2)电场强度和磁感应强度分别为多大；
(3)粒子从出发到离开磁场的总时间。
15．（16分）如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻均为，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求：
(1)棒刚进入磁场时所受安培力的大小；
(2)棒在磁场中的运动时间；
(3)若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。
期中模拟考试答案
1.D 2．B 3．B 4．D 5．C 6．D 7．B 8. D 9．AD 10．10．ACD 11．ACD12．BCD
13．（1）图乙可知升压变压器原线圈输入电压有效值
则升压变压器原线圈电流
升压变压器原副线圈匝数比
（2）结合以上分析有，对升压变压器有
联立解得升压变压器副线圈电压
降压变压器原线圈输入电压
其中
代入题中数据，联立解得
则对降压变压器有
联立解得降压变压器副线圈输出电压
即用户端交流电压表的示数为。
14（1）粒子在电场中的运动为类平抛运动的逆运动，水平方向
竖直方向 解得
（2）粒子在电场中的加速度大小
竖直分位移
解得电场强度
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，以沿轴负方向的速度射出磁场，运动轨迹如图所示
由几何知识可知与竖直方向的夹角为，则
刚好为圆形边界的直径，则粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律有
粒子的速度
解得
（3）粒子在电场中的运动时间
粒子离开电场后进入磁场前做匀速直线运动，位移
粒子做直线运动的时间
粒子在磁场中做圆周运动的时间
粒子从M点出发到穿出磁场所用的总时间
15．（1）棒下滑过程，根据机械能守恒可得
解得
棒刚进入磁场时，产生的电动势为
回路电流为
棒所受安培力大小为
联立解得
（2）从棒进入磁场到停止运动过程运，由动量定理得
其中
解得
（3）若水平轨道光滑，棒、棒组成的系统满足动量守恒，最终达到共速，设其为，则有
根据能量守恒定律可得
又
联立解得
双棒均运动时安培力表达式为
对棒运用动量定理可得
其中
联立可得