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2024-2025学年安徽省皖南八校高二(下)期中联考物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在通电直导线产生的磁场中，某点的磁感应强度大小可表示为，式中为导线中的电流，为该点到导线的距离，为常量则的单位用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A. B. C. D.
2.如图为真空冶炼炉的示意图，下列相关说法正确的是( )
A. 线圈应接高压直流电源
B. 线圈应接高频交流电源
C. 线圈中的焦耳热加热金属，使其融化
D. 炉体中的涡流产生热量加热金属，使其融化
3.如图所示，一根直杆靠在墙壁上向下滑动一段距离，水平地面光滑，竖直墙壁粗糙直杆下滑过程中( )
A. 仅水平方向动量守恒 B. 仅竖直方向动量守恒
C. 水平、竖直方向的动量均守恒 D. 水平、竖直方向的动量均不守恒
4.如图为回旋加速器的原理示意图，粒子在磁场中做圆周运动的周期为，将下列电压加在回旋加速器的两个形盒之间，不能够实现对粒子加速的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示，四边形为正方形，处于垂直纸面向外的匀强磁场中未画出，点在延长线上四个相同的带正电粒子从点垂直射入磁场，分别到达、、、四点四个粒子从点运动到、、、点的时间分别为、、、，不计粒子重力，则( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，正三角形形状的导线框在水平桌面上，绕其中心沿顺时针做匀速圆周运动，过点的虚线左侧有垂直桌面向下的匀强磁场导线框的形状一直不变，下列说法正确的是( )
A. 图示时刻，导线框中的感应电流方向沿逆时针方向
B. 导线框转动一周，感应电流的方向变化次
C. 图示时刻，导线框中的感应电流达到最大值
D. 导线框再转动，感应电流达到最大值
7.如图所示，三角形的两个内角分别为、，内部包括边界处有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场质量均为、带电荷量为和的两个粒子分别从、射入磁场，入射速度的大小和方向可以调节不计重力和两粒子之间的作用力，下列说法正确的是( )
A. 沿方向射入时可能经过点
B. 的轨迹可能和边相切
C. 的轨迹可能经过点
D. 若两粒子均经过中点，则两粒子的速度相等
8.如图所示，间距为、足够长的水平光滑平行轨道左端接有定值电阻，处于竖直向下的匀强磁场中。时刻，长度为的导体棒以速度在轨道上向右运动。轨道和导体棒的电阻不计，以表示导体棒的速度、通过导体棒的电荷量、导体棒所受的安培力、电阻产生的焦耳热，他们随导体棒的位移的变化图像，大致正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图甲所示，在光滑的水平面上，两物块、分别以速度、相向运动，发生正碰；随后使物块静止，物块仍以速度向右运动，再次与物块正碰。两次碰撞均为完全弹性碰撞，两次碰撞前后物块的位移一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图线为第二次碰撞时物块的位移一时间图像
B. 两物块的质量之比为
C. 第二次碰撞后，物块的速度大小为
D. 第一次碰撞后，物块的速度大小为
10.如图所示，足够长的水平传送带顺时针匀速转动，处于方向垂直于纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场中。将质量为、带正电荷量为的物块从传送带左端静止释放，其速度时间图像如图甲所示；将磁场反向，仍将该物块从传送带左端静止释放，其速度时间图像如图乙所示。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，，下列说法正确的是( )
A. 甲图对应的磁场方向垂直纸面向外
B. 传送带速度是
C. 图甲中内物块的位移为
D. 图乙中内物块的位移为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.图甲为某同学研究自感现象的电路图，灯泡的电阻比灯泡小，线圈的自感系数很大，其直流电阻和电源内阻均可忽略。
闭合开关，可观察到的现象是_____。
A.灯泡立刻变亮
B.灯泡立刻变亮且亮度保持不变
C.灯泡立刻变亮然后缓慢变得更亮
时刻断开开关，测得流过图中两个灯泡的电流随时间变化的图线如图乙、丙所示，图丙所测的是灯泡____选填“”“”或“”的电流，断开开关后，流过灯泡的电流方向为____选填“从左向右”或“从右向左”，乙、丙两图中，、的大小关系为____选填“”““或““。
12.如图为验证动量守恒的示意图，半径相同的小球、的质量分别为、，满足，将小球从光滑弧形槽顶端静止释放，未放小球和放置小球时两小球的落点分别为，点在弧形槽末端正下方，到的距离分别为，碰撞过程可认为无机械能损失。
关于本实验下列说法正确的是_____。
A.不需要保持弧形槽末端水平
B.每次释放必须从同一位置释放，多次实验取平均落点
C.未放置小球时，小球的落点是
若满足____用、、、、表示，则动量守恒。
完成实验后，将小球放在弧形槽末端，小球从弧形槽顶端静止释放，结果两球先后落在中的同一点，该点是____选填“”“”或“”，两小球的质量之比为____。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，水平直线下方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，两个宽为、长为的单匝矩形线框从磁场上方相同高度静止释放，线框进入磁场过程中一直匀速运动，线框上边运动到虚线位置时也做匀速运动。已知两线框的质量均为、电阻均为，重力加速度为。求：
线框释放时底边到磁场的距离；
线框进入磁场过程所用的时间。
14.如图所示，间距为的平行绝缘导轨固定在同一平面内，质量均为、带电荷量分别为的小球套在两导轨上。带负电小球左边有一绝缘挡板，将带正电小球从左边距带负电小球处静止释放。当带正电小球运动到挡板下方时开始计时，时刻两球之间的距离第一次达到最大值。已知间距为的两个异种电荷之间的电势能可表示为，式中为静电力常量，分别为两电荷的带电量大小。忽略一切摩擦，求：
时刻带正电小球的速度大小；
时刻两球的距离；
时间内带正电小球的位移大小。
15.如图所示，坐标系的第一、四象限有垂直坐标系平面向外的匀强磁场，轴左侧紧靠轴处有极板长度为的平行板电容器，两极板到轴的距离均为。电容器左侧以为圆心的圆形区域内有垂直坐标系平面向外的匀强磁场，边界最右侧的点坐标为。质量为、电荷量为的粒子在下方沿轴正方向以速度射入，刚好从点离开圆形磁场，一段时间后又从点进入圆形磁场。已知圆形磁场的磁感应强度大小为，两极板间电压为。求：
圆形磁场区域的半径；
粒子第一次到达轴时到点的距离；
轴右侧磁场的磁感应强度大小。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
从右向左
12.


13.解：设线框进入磁场时的速度为 ，底边切割磁感线产生的感应电动势为
线框受到的安培力为
线框匀速运动，安培力等于重力
解得
线框释放时底边到磁场的距离
设线框匀速运动的速度为 ，则底边切割磁感线产生的感应电动势为
线框受到的安培力为
有
由动量定理得
其中 为线框进入磁场过程中的位移，即为 ，解得

14.解：带正电小球运动到挡板处之前电势能转化为动能
解得
在库仑力的作用下带正电小球开始减速，带负电小球加速，两球速度相等时距离最远，平行于导轨方向动量守恒，可得
由能量守恒可得
解得两球间的最大距离
由动量守恒定律可得
开始计时后，任意时刻两球的速度之和都等于 时间内两球的位移之和为
由可知
所以带正电小球的位移为

15.解：粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动
粒子轨迹的半径
粒子从 点离开磁场，由几何知识可知粒子轨迹半径等于圆形磁场区域的半径，即圆形磁场区域的半径为
粒子在 方向做匀速直线运动
在 方向做匀加速运动
加速度
解得粒子第一次经过 轴时到 点的距离
粒子第一次经过 轴时的速度为
粒子在右侧磁场中做匀速圆周运动
再次回到 轴时 负方向的速度为 方向的速度不变，运动到 点的时间也为 ，由匀变速直线运动的推论可知，这段时间内粒子在 方向的位移为
粒子两次与 轴交点的距离为
解得

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