上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试
物理学科试卷（等级考）
一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）
1. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？
A. 电阻定律 B. 库仑定律
C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律
2. 热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查，这主要是利用了人体所放出的（ ）
A. 微波 B. 红外线 C. 可见光 D. 紫外线
3. 如图所示，甲、乙两图是同一单色光分别透过孔径为d甲和d乙的两圆孔后在光屏上形成的图样，则（ ）
A. d甲>d乙 B. d甲=d乙
C. d甲
A. 位移传感器 B. 力传感器 C. 光电门传感器 D. 电流传感器
5. 如图所示，阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S极间，A、B两端连接高压电源，不计电子重力，通电后电子在两磁极间将做（ ）
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动
C. 匀变速曲线运动 D. 变加速曲线运动
6. 如图所示，运动员向球踢了一脚，踢球时的力F＝100N，球在地面上滚动了10s后停下来，若足球受到地面阻力为5N，则运动员对球的冲量为（ ）
A. 1000N·s B. 500N·s C. 50N·s D. 无法确定
7. 一台交流发电机为一套可视为纯电阻电路的工业电热设备供电，设备额定功率 45kW，正常工作时该设备所能达到的最大瞬时功率约为（ ）
A 23kW B. 32kW C. 64kW D. 90kW
8. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。t=0时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（ ）
A. B. C. D.
9. 完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（ ）
A. 此单色光从空气进入水球，频率一定变大
B. 此单色光从空气进入水球，频率一定变小
C. 若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射
D. 若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射
10. 一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（ ）
A. t=0时，摆球速度为1m/s
B. 此次振动的周期为1s
C. 若将该摆从山脚移到山顶，其周期减小
D. 若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期减小
11. 如图所示，一水平导轨处于与水平方向成45°角斜向左上方的匀强磁场中，一根通有恒定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动。现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间的动摩擦因数为μ（μ<1），则（ ）
A. 金属棒所受摩擦力一直在减小 B. 磁感应强度先减小后增大
C. 金属棒受到安培力不变 D. 导轨对金属棒的支持力先变小后变大
12. 如图所示，半径为R、质量为m且分布均匀的闭合塑料圆环用长为L的丝线悬挂于天花板下（R远小于L），在其下方横放着一根通电直导线，电流恒定。今将环拉至摆线与竖直方向成θ的位置（θ＜5°），无初速释放，设环在摆动过程中始终保持与导线在同一平面内，不计空气阻力，则（ ）
A. 环无法摆到右侧同一高度处
B. 环第一次摆到最低点所用时间等于
C. 环运动中所受安培力始终与速度方向相反
D. 环运动中所受安培力始终沿竖直方向
二、填空题（共20分。本大题有5小题，每小题4分，每空格2分。）
13. 发电机和电动机中，利用“磁场对电流的作用力”工作的是________；利用“电磁感应原理”工作的是________。（两空均选填“发电机”或“电动机”）
14. 如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。经时间，小球从最低点向上运动的距离_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）；在时刻，小球的动能______（选填“最大”或“最小”）。
15. 我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的_____（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为，则该内芯的折射率为_____。（取，结果保留2位有效数字）
16. 如图所示，空间存在一正方形匀强磁场区域，一束带电粒子从a点以相同的速度沿ab方向垂直磁场射入后，分为两束分别从c、d两点射出，可知两束粒子均带________电，在磁场中运动时间之比tc:td=________。（不计重力及粒子间相互作用）
17. 如图（a）所示，阻值为2Ω、匝数为100的圆形金属线圈与一个阻值为3Ω的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为10cm，在线圈中有一个边长为10cm的正方形匀强磁场区域，该磁场方向垂直于线圈平面。磁感应强度B（向里为正）随时间t变化的关系如图（b）所示，导线电阻不计。则10s时通过电阻的电流方向为________（选填“ab”或“ba”），其大小为________ A。
三、综合题（共40分，18题9分；19题15分；20题16分）注意： 在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
18. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中：
（1）除导线和可拆变压器外，下列器材中还需要用到的是（ ）
A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 学生电源 D. 直流电压表 E. 多用电表 F. 条形磁铁
（2）某同学多次改变原、副线圈的匝数，测量并记录多组输入、输出电压值，数据如下：为得出规律还需要根据所得数据计算________ ，在误差允许范围内，表中数据基本符合________ 的规律。
原线圈匝数n1（匝） 副线圈匝数n2 （匝） 输入电压U1（V） 输出电压U2（V）
100 200 4.32 8.27
100 800 4.32 33.9
400 800 4.33 8.26
400 1600 4.33 1652
（3）如图所示，可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中涡流损耗，横档部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（ ）
A. B. C.
19. 电磁振荡与电磁波：将电感器、电容器与电池、单刀双掷开关、电压传感器按如图所示电路连接，把开关置于1，先给电容器充电。
（1）充电过程中，自由电荷在__________力作用下向两极板积聚，电源正极与正极板之间的电势差逐渐__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）已知电容器的电容为C，充电完毕时电容器所带的电荷量为Q，则关于充电过程中总电流I与电池电动势E，有（ ）
A. I减小，E=CQ B. I减小，E=Q/C
C. I增大，E=CQ D. I增大，E=Q/C
（3）电容器充电完毕后将开关置于2组成振荡回路，计算机记录到如图所示的电压变化，由图可知，回路中t=__________s时电场能最大，t=__________s时磁场能最大。
（4）若回路中电阻不可忽略，则将开关置于2后回路中的能量转化情况应为：__________。
20. 如图所示，两条电阻不计、间距为L的长直金属导轨竖直放置，导轨上端接有阻值为R的定值电阻。水平理想边界MN下方空间内存在磁感强度大小恒为B、方向垂直导轨平面的足够大匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属棒ab通过两端套环水平套在两金属导轨之间。为使ab保持静止，需在图中面积为S的圆形区域内施加一随时间变化且垂直导轨平面的水平匀强磁场，不计ab与导轨间摩擦及空气阻力。求：
（1）ab中电流的大小、方向；
（2）圆形区域内匀强磁场的磁感强度变化情况；
（3）撤去圆形区域内的磁场后，由静止释放ab，经t时间后 ab的运动状态已经稳定，分析ab的运动情况；
（4）求t时间内ab受到安培力的总冲量。
上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试
物理学科试卷（等级考） 简要答案
一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】D
【9题答案】
【答案】C
【10题答案】
【答案】D
【11题答案】
【答案】B
【12题答案】
【答案】AD
二、填空题（共20分。本大题有5小题，每小题4分，每空格2分。）
【13题答案】
【答案】 ① 电动机 ②. 发动机
【14题答案】
【答案】 ①. 小于 ②. 最大
【15题答案】
【答案】 ①. 大 ②.
【16题答案】
【答案】 ①. 负 ②. 1:1
【17题答案】
【答案】 ①. ba ②. 0.04
三、综合题（共40分，18题9分；19题15分；20题16分）注意： 在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
【18题答案】
【答案】（1）CE （2） ①. 和 ②. 变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比
（3）B
【19题答案】
【答案】（1） ①. 电场 ②. 减小 （2）B
（3） ①. 3.03 ②. 3.033
（4）见解析
【20题答案】
【答案】（1）；从a到b；（2）；（3）见解析；（4）；竖直向上
