福建省泉州安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

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福建省泉州安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

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福建泉州安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1.年我国新能源无人机技术突破显著,某款搭载氢一锂混合动力系统的救援无人机,其动力系统由四台完全相同的电动机驱动螺旋桨构成。该无人机可完成上升、下降、悬停、平飞等动作。下列说法正确的是( )
A. 无人机的动量为矢量,单位为
B. 该无人机动量变化时,动能一定变化
C. 某段时间无人机在空中悬停,重力的冲量为零
D. 无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力的冲量方向一定相反
2.如图所示的电路中,电感线圈的电阻不计,灯泡的阻值大于灯泡的阻值。下列说法正确的是( )
A. 电感线圈对电流有阻碍作用,是一种互感现象
B. 闭合,图中立即变亮,图中慢慢变亮
C. 断开,图中的电流方向与原来相反
D. 断开,图中会闪亮一下再熄灭
3.两个完全相同的竖直弹簧秤,下方悬挂一粗细均匀的水平直导线,长度为。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示。若在中通入由到的恒定电流,电流强度为,稳定后弹簧秤的示数为,若将电流反向,电流强度变为,稳定后弹簧秤的示数为,两次弹簧均处于伸长状态,重力加速度大小为。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 直导线的质量为
D. 匀强磁场的磁感应强度的大小为
4.如图甲所示粗糙平行金属导轨、所在平面与水平面成角,、两端接一电阻,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。时对金属棒施加一平行于导轨的外力,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动其速度随时间变化的关系如图乙所示。已知金属棒电阻为,导轨电阻忽略不计。下列关于外力、闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图像,流过的电荷量、通过电阻的电流随金属棒的位移的变化图像,其中正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5.如图所示,是一个竖直的矩形导线框,全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中,线框匝数为,线框面积为,边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度匀速转动。图示时刻边与磁场方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 此时线框中的电动势瞬时值为
B. 此时通过线框的磁通量为
C. 当通过线框的磁通量最大时,线框中的感应电流为零
D. 此时感应电流的方向为
6.物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,霍尔发现了霍尔效应:如图乙是以电子为载流子的霍尔元件,在薄片的两个侧面、间通以电流时,、两侧会产生电势差,测量电势差可计算磁感应强度。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,若只增大交流电压,则粒子获得的最大速度增大
B. 甲图中,若只增大形金属盒半径,则粒子获得的最大速度增大
C. 乙图中侧电势低于侧
D. 乙图选用单位体积内自由电荷数更少的薄片,能提高磁感应强度测量灵敏度
7.如图为某电厂向用户输电的示意图。已知电厂的输出功率,输出电压。升压变压器原、副线圈匝数比,输电线路总电阻,用户获得的电压。变压器均为理想变压器,用户端为纯电阻负载。下列说法正确的是( )
A. 升压变压器副线圈的输出电压
B. 输电线路上的损耗功率为
C. 若保持不变,仅将提高到原来的倍,则线路损耗功率减小为原来的
D. 该输电系统总效率为
8.如图甲所示,光滑水平面上两物块、用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。时,以水平向左的初速度开始运动,的初速度为,已知的质量为,时二者发生碰撞并粘在一起,、运动的图像如图乙所示。则( )
A. 内,物块、组成的系统动量守恒,机械能不守恒
B. 橡皮绳的最大弹性势能为
C. 内,若物块的位移大小为,则物块的位移为
D. 橡皮绳的原长为
三、填空题:本大题共3小题,共14分。
9.如图所示,桌面上放一只匝线圈,线圈中心上方有一竖立的条形磁体。当磁体竖直向下运动时,从上往下看,线圈的感应电流为 方向选填“顺时针”或“逆时针”,线圈的面积有 填“收缩”或“扩张”的趋势。在上述过程中,穿过线圈的磁通量变化,经历的时间为,则线圈中的感应电动势为 。
10.如图,轻质弹簧下端挂一质量为的小球处于静止状态。现将小球向下拉动距离后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向做简谐振动,弹簧弹力与小球运动的时间关系如图所示。及为已知条件。
小球简谐振动的周期 ;
内,小球通过的路程 ;
11.某交变电流电压随时间变化的规律如图所示初始部分为正弦函数的四分之一周期,将该交变电流加在启辉电压达到或超过启辉电压后氖管会发光为的氖管上,氖管未被击穿,氖管秒钟内发光次数为 次,该交变电流电压的有效值为 。
四、实验题:本大题共2小题,共14分。
12.某同学用单摆测量某地重力加速度:
下列有关器材的选择和安装最合理的是
A. .
C. .
正确组装单摆后,测得所用摆球的直径为、摆线长度为;将小球拉到某一高度细线与竖直方向夹角小于由静止释放,当小球第一次到达最低点时开始计时并计数为,以后小球每到达最低点一次,计数增加,计数为时,秒表测出单摆运动总时间为,则该单摆的周期 。
该地重力加速度的表达式 用、、、等字母表示
该同学为了提高实验的准确度,多次改变摆长进行实验,并测出相应的周期,根据得出的几组对应的和的数值,以为横坐标、为纵坐标作出图线,该同学实验时忘记测小球的直径,以摆线的长作为摆长,得到的图像应是图乙中的 填“”“”或“”。
13.用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为:
将斜槽固定在水平桌面上,使槽的末端水平;
让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放,记录其平均落地点位置;
把质量为的被碰球静置于槽的末端,再将入射球从斜槽上位置静止释放,与被碰球相碰,并多次重复,记录两小球的平均落地点位置;
记录小球抛出点在地面上的垂直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
关于该实验,下列说法正确的有 ;
A.斜槽轨道必须光滑 .
C.入射球和被碰球的半径必须相同 实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为 ;用、、、、表示若碰撞是弹性碰撞,还应满足的关系式为 。用、、表示
五、计算题:本大题共3小题,共32分。
14.一个重力不计且带正电的粒子以大小为的速度从坐标为的点,平行于轴射入方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为,并从轴上的点射出磁场,射出磁场时的速度方向与轴正方向的夹角为,如图所示。求:
粒子在磁场中运动的轨迹半径;
粒子的比荷;
粒子从点运动到点的时间。
15.足够长的光滑杆水平固定,质量为的滑块套在杆上,滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球,初始时系统处于静止状态。质量为的滑块以的初速度与滑块发生碰撞,碰撞时间极短,碰后粘在一起,不计空气阻力,重力加速度为。求:
滑块与碰撞过程中损失的机械能;
小球能上升的最大高度;
小球的最大速度大小。
16.如图,平行金属导轨由光滑的水平部分和粗糙的倾斜部分平滑连接而成,导轨水平部分处在、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,倾斜部分导轨与水平面的夹角,处在、方向平行导轨平面向下的匀强磁场中。开始时,导体棒在外力约束下静止在倾斜导轨上,导体棒与倾斜导轨间的摩擦因数为。光滑导体棒在水平向左的恒力的作用下以向左做匀速直线运动,当导体棒运动到离连接处距离为时撤去作用在棒的约束力,棒做匀加速直线运动。当导体棒运动到连接处时,撤去作用在棒的恒力,此后导体棒冲上倾斜导轨,且在之后的运动过程、始终不会相遇,且当停在水平导轨上时,还处在倾斜导轨上。两导体棒的电阻均为、质量均为,两导体棒长度和导轨间距均为,且两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直,金属导轨电阻忽略不计,重力加速度取,,,求:
棒向左做匀速直线运动的过程中产生的感应电流大小;
棒撤去约束力瞬间的加速度大小;
棒到达连接处时的速度大小;
从棒返回水平导轨至最终稳定的整个过程,回路产生的焦耳热。
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9.【答案】逆时针
收缩

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12.【答案】

13.【答案】

14.【答案】【详解】粒子入射速度沿 轴正方向,洛伦兹力指向圆心,因此圆心在过 点且垂直于速度的 轴上。
粒子出射速度相对入射速度偏转角为 ,由带电粒子在磁场中运动规律,偏转角等于圆心角,因此圆心角
由几何关系
解得
粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得
代入半径关系,可得
粒子做圆周运动的周期
运动时间
联立可得

15.【答案】【详解】滑块与滑块发生碰撞过程,根据动量守恒定律有
损失的机械能
解得
对、、构成的系统进行分析,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
再次回到最低点时速度达到最大值,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得

16.【答案】【详解】对导体棒由
由闭合电路的欧姆定律
由楞次定律的“增反减同”,知回路中的感应电流方向为逆时针方向, 棒撤去约束力瞬间所受安培力,据左手定则方向垂直于斜面向上,大小为
由牛顿第二定律
解得
棒运动 所用时间
此末棒的速度
棒冲上倾斜轨道后,没有发生电磁感应现象,感应电流为,对棒进行分析有
可知,当棒在倾斜轨道上运动时,棒做匀速直线运动,由于棒光滑,在倾斜轨道上运动时,没有机械能损耗,可知,棒再次返回连接处时,速度大小仍然为 ,棒在水平导轨上减速至过程,对分析,根据动量定理有
上述过程对棒分析,根据动量定理有
解得
当棒在水平轨道上停止运动时,棒再次开始做匀速直线运动,即导体棒到达连接处时的速度大小为;
棒返回水平导轨至速度刚好减为过程回路产生的焦耳热为
当棒以速度 匀速运动到水平轨道上后,对两棒构成的系统,根据动量守恒定律有
此过程回路产生的焦耳热为
则从棒返回水平导轨至最终稳定的整个过程,回路产生的焦耳热
解得

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