福建省福州某中學(xué)2024-2025學(xué)年高二年級下冊 物理半期考復(fù)習(xí)卷（含解析）

福州第十八中學(xué)2024-2025學(xué)年第二學(xué)期

高二年級物理學(xué)科

一、單選題：本大題共4小題，共16分。

1.能源、信息、材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱，下列說法不正確的是（）

A.可以利用半導(dǎo)體材料制作光敏電阻

B.煤、石油、天然氣等都是不可再生能源

C.手機(jī)利用電磁波傳遞信息，微波爐利用電磁波加熱食物

D.丫射線具有很高的能量、穿透能力很強(qiáng)，可以檢查人體內(nèi)部器官

2.如圖甲所示，一個阻值r=0.5Q、匝數(shù)N=50匝、邊長L=0.2m的正方形金屬線圈與一阻值

R=9.5Q的小燈泡連接成閉合回路。線圈所在正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場,

磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示，磁場方向垂直于線圈平面向外時磁感應(yīng)強(qiáng)度為正,

不計導(dǎo)線的電阻，圖甲中電流表、電壓表均為理想交流電表。下列說法正確的是（）

A.在t=0.5Xl（p2s時流過小燈泡的電流為0.2JiA

B.在t=1X10-2s時交流電流表的示數(shù)為0

C.在t=0到t=1X10-2s時間內(nèi)交流電壓表的示

數(shù)為g“v

20

D.在t=1X10-2s到t=2X10-2s時間內(nèi)小燈泡產(chǎn)生的熱量為0.002n2j

3.如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場寬度為

2Lo邊長為L的正方形金屬線框abed在外力F作用下以速度V。勻速穿過磁場區(qū)域，則以下說法正

確的是（）XXXX

XXXX

A.進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中外力F大小相等，方向相反

XXX

B.離開磁場時d點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢XXX

XXX

C.離開磁場過程中金屬線框中電流方向?yàn)閍deba

D.金屬線框完全在磁場中時a、b、c、d處電勢均相等，所以金屬線框中無電流

4.如圖所示，豎直平面內(nèi)一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

/'XXX、、、

的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里。一束質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電P/?。\

XRXXX\

粒子沿平行于直徑MN的方向以不同速率V。從P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，入射點(diǎn)“任…:前------i

'XxXXXI

P到直徑MN的距離h=4，不計粒子重力。下列說法正確的是'、、!/

2\、、、xk1xZ

A.若粒子射出磁場時的速度方向恰好與其入射方向相反，則其入射速

度V。為四

m

B.若粒子恰好能從N點(diǎn)射出，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間為藝

6qB

C.若粒子恰好能從K點(diǎn)（OK±MN）射出，則其在磁場中運(yùn)動半徑大小為WR

2

D.若粒子射出磁場時的速度方向恰好與其入射方向垂直，則其入射速度vo為膏

二、多選題：本大題共4小題，共24分。

5.如圖所示，帶負(fù)電的小球由靜止釋放，一段時間后進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，不計空

氣阻力，關(guān)于小球在磁場中運(yùn)動的過程，下列說法正確的（）e

A.小球做圓周運(yùn)動B.洛倫茲力對小球不做功______-

C.小球的速度保持不變D.小球的機(jī)械能保持不變

6.下列裝置中都涉及到磁場的具體應(yīng)用，關(guān)于這些裝置的說法正確的是

++++

「

I□I11XXXXXX

57^

XXXXXX

A.甲圖為回旋加速器，粒子可以從電場中獲得能量

B.乙圖為磁流體發(fā)電機(jī)，可判斷出A、B極板的正對面積越大兩極板間的電勢差越大

C.丙圖為質(zhì)譜儀，打到照相底片D點(diǎn)的帶電粒子距離射入點(diǎn)S3越遠(yuǎn)，粒子比荷越大

D.丁圖為速度選擇器，電子和質(zhì)子的速度符合要求時均可以從左側(cè)沿直線運(yùn)動到右側(cè)

7.在足夠長的固定水平平行導(dǎo)軌上垂直放有兩個金屬棒MN和PQ,如圖為模型俯視圖.每根金屬棒

質(zhì)量均為m=1.Okg,電阻都為R=10.0Q.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在水平面

垂直，方向豎直向下.導(dǎo)軌間的距離L=2.0m,金屬棒MN與導(dǎo)軌間是光滑的，金屬棒PQ與導(dǎo)軌間

的動摩擦因數(shù)為p=0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.剛開始兩金屬棒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)

有一與導(dǎo)軌平行、大小為F=2.0N恒力作用于金屬棒MN上，使金屬棒MN在導(dǎo)軌上滑動，滑動過

程中兩金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻很小，可忽略不計，重力加速度g=10m/

s2,則下列說法正確的是（）

A.金屬棒PQ剛開始運(yùn)動時，金屬棒MN的速度大小為20m/s—f-----------------T------------------------

XX

B.兩棒最終以不同的速度做勻速直線運(yùn)動

XX

C.兩棒最終以相同的加速度做勻加速直線運(yùn)動

QM

D.兩棒速度差的最大值大小為40m/s

8.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞00'

軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。下列判斷正確的是（）

0\

A.電壓表的讀數(shù)為二"xX

B.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30。時，通過電阻R的電流為聾三XX

XX

C.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30。的過程中，通過電阻R的電荷量為

NBS

0'

2（R+r）9

D.在線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為*$23T

4（R+r）2

三、填空題：本大題共3小題，共14分。

9.如圖所示為磁流體發(fā)電的示意圖。兩塊相同的平行金屬板P、Q之間有一個很強(qiáng)的磁場，將一

束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場，P、Q兩板間便產(chǎn)生電

壓。如果把P、Q和定值電阻R連接，P、Q就是一個直流電源的兩個電極。

,流過燈泡L2的電流為A.

11.一彈簧振子在水平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動，其表達(dá)式為x=

lOsin（10Jit+:n）c如該彈簧振子周期T=s.從t=0時刻

開始，經(jīng)過。彈簧振子第一次具有正向最大加速度。彈簧振子

在第一個周期內(nèi)，從s到s沿正方向運(yùn)動且彈性勢能

逐漸增大。

四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。

12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”的實(shí)驗(yàn).

圖乙圖丙

（1）實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用鐵架臺、足夠長的細(xì)線、夾子、球心開有小孔的鐵球和塑料球、

游標(biāo)卡尺、1m長的毫米刻度尺和秒表.上述器材中，實(shí)驗(yàn)中不需要的是：;

⑵在挑選合適的器材后開始實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：

①用細(xì)線和擺球制作一個單擺，然后將細(xì)線纏繞在支柱上，使擺球自由下垂，擺球靜止后用米

尺測量細(xì)線懸點(diǎn)到擺球上邊緣的距離L,然后用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑d=cm,如圖乙

所示；

②將擺球從平衡位置拉開一個角度（小于5°）后靜止釋放；

③待小球擺動穩(wěn)定后，記錄下小球第1次至第51次通過最低點(diǎn)的時間間隔t=37.5s,得到單擺

的振動周期T=s;

④多次改變距離L,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到一系列的周期測量值；

（3）以丁2為橫軸、L為縱軸，做出LT?圖像，如圖丙所示.已知圖像與橫軸的截距為a、與縱軸的

截距為-b，則測量出的重力加速度g=;（用a、b和n表示）

⑷在①?④的實(shí)驗(yàn)操作中，有一處操作不當(dāng)，請你指出是哪個步驟（填步驟前的序號

13.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證動量守恒定律，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的充氣源，輕

推滑塊Q使其能在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動；然后將固定有遮光條的滑塊P在傾斜軌道上由靜

止釋放，經(jīng)過氣墊導(dǎo)軌左側(cè)的光電門1后與滑塊Q發(fā)生碰撞，并粘合在一起，最終通過光電門2。

已知滑塊P、Q的質(zhì)量分別為m、Mo請回答下列問題。

-45

-40

-35

『氣墊導(dǎo)軌.30

充氣源J

(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度如圖乙所示，則寬度L=cm-

(2)如果滑塊P經(jīng)過光電門1、光電門2時，遮光條的擋光時間分別為t2。若碰撞過程，系統(tǒng)

的動量守恒，則關(guān)系式?=_____成立；該碰撞過程損失的機(jī)械能與初動能之比為｝=

r2匕kO

o(用測量的物理量表示)

五、計算題：本大題共3小題，共30分。

14.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體，以水平速度V。=5m/s滑上靜止在光滑水平面上的平板小

車，小車質(zhì)量M=3kg,物體與小車車面之間的動摩擦因數(shù)口=0.5,取g=10m/s2)設(shè)小車

足夠長，求：_%、

(1)小車和物體的共同速度是多少；||M

⑵物體在小車上滑行的時間；。O

(3)在物體相對小車滑動的過程中，系統(tǒng)損失的動能是多少。

15.如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m.電壓為10V,兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo=0.1T,方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。圖中右邊有一半徑R為0.1m、

圓心為0的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=.T,方向垂直于紙面向里.一

3

正離子從A點(diǎn)沿平行于金屬板面且垂直磁場方向射入，能沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并

沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出.已知速度的偏向角9=

不計離子重力.求：

(1)離子速度v的大?。?/p>

⑵離子的比荷q/m；

⑶離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時間t.(結(jié)果可保留根號和n)

AxD

16.如圖所示，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L,導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分

粗糙，二者平滑連接，右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方

向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、接入電路的電阻為2R的金屬棒從高度

為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為

口，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。求：

(1)金屬棒進(jìn)入磁場的瞬間，金屬棒兩端的電壓；乂

(2)金屬棒在磁場運(yùn)動過程中，金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱D/\

1.t.N

⑶金屬棒在磁場中運(yùn)動的時間t.,1/0

、」dT-Q

答案和解析

1.【答案】D

【解析】A.半導(dǎo)體材料可以用來制作光敏電阻，故A正確，不符合題意；

B.煤、石油、天然氣等都是不可再生能源，故B正確，不符合題意；

C.手機(jī)利用電磁波傳遞信息，微波爐利用電磁波加熱食物，故C正確，不符合題意；

D,射線具有很高的能量、穿透能力很強(qiáng)，對人體內(nèi)部器官有損害，故D錯誤，符合題意。

故選D。

2.【答案】C

本題考查交變電流四值問題；根據(jù)B-t圖像的斜率求電動勢瞬時值；交流電流表和交流電壓表的示數(shù)都是有

效值；根據(jù)Q=9求小燈泡產(chǎn)生的熱量。

【解答】

A.在t=0.5xi(r2s時，根據(jù)B-t圖像可知，此時磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，

故A錯誤；

B.交流電流表的示數(shù)為有效值，不為零；故B錯誤；

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像為正弦式函數(shù)，則回路中產(chǎn)生正弦式交流電；Umax=NBmS3=NBmS年

=2?t(V)；交流電壓表的示數(shù)U=r)R=故C正確；

D.在t=1xio-2s到t=2xio-2s時間內(nèi)小燈泡產(chǎn)生的熱量Q=#1=0.0019兀2J,故D錯誤。

3.【答案】B

本題考查電磁感應(yīng)，考查物理思維、推理論證能力。由楞次定律分析安培力方向和電流方向；由右手定則分

析電勢高低；

【解答】A、由楞次定律可知，金屬框進(jìn)入磁場和離開磁場過程所受安培力總是阻礙線框的運(yùn)動，方向均向

左，故A錯誤；

B、金屬框離開磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則知：q)d>(pb，B正確；

C、由楞次定律知，金屬框離開磁場過程電流方向?yàn)閍bcda,C錯誤.

D、金屬框完全在磁場中時，ab、cd邊均切割磁感線，由右手定則知：電勢5=(Pd><pc=9b，故D錯誤；

故選B

4.【答案】B

【解析】

何關(guān)系可知門=h=T

由洛倫茲力提供向心力qvoB=

可得其入射速度為丫。=等

▽2m

故A錯誤;

B.若粒子恰好能從N點(diǎn)射出，粒子的軌跡圖如圖所示

連接PN即為粒子做圓周運(yùn)動的弦長，連接P0,由h=3R,可知

ZPOM=30°,p=60°

則有“ON=150。,a=15°

粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，解得粒子運(yùn)動周期為

丁2兀m

T=------

qB

ZPO'N=30。，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間為

t=--3-0--°--xTT=——1x-2--7-1--m-=--兀--m---

360°12qB6qB

故B正確；

C.若粒子恰好能從K點(diǎn)射出，其運(yùn)動軌跡如圖所示

由幾何知識可知，PK長為gR,其中PK為弦并非直徑，所以粒子在磁場中運(yùn)動半徑大小肯定不為婦R,其大

2

小應(yīng)等于R

故C錯誤；

D.若粒子射出磁場時的速度方向恰好與其入射方向垂直，由圖可知

根據(jù)幾何關(guān)系

r4+r4=PQ212RCOSP=PQ

其中

p=a-45°=15°

解得

r4=也Reos15°

由洛倫茲力提供向心力

2

oVo

qv0B=m——

可得

也qBReos15°(A/3+l)qBR

vo==~'

m2m

故D錯誤。

故選B。

5.【答案】BD

【解析】對小球受力分析，小球在磁場中受重力和洛倫茲力，兩個力的合力是變力，故小球在磁場中做加速

度變化的變速曲線運(yùn)動，A錯誤，C錯誤；

洛倫茲力始終與速度方向垂直，故洛倫茲力不做功，B正確；

運(yùn)動過程中只有重力做功，故小球機(jī)械能保持不變，D正確。

6.【答案】AD

【解析】A.粒子每次通過D形盒間的空隙時，電場力做正功，動能增加，所以粒子從電場中獲得能量，故A

正確；

B.當(dāng)帶電粒子在兩極板間所受電場力和洛倫茲力等大反向時將勻速直線運(yùn)動，兩極板的電勢差達(dá)到穩(wěn)定，此

時常=qvB解得U=Bdv所以，兩極板間的電勢差與兩極板的正對面積無關(guān)，故B錯誤；

C.帶電粒子進(jìn)入磁場的動能qU='丫2，帶電粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力qvB=m亍

解得9=券，距S3越遠(yuǎn)，即半徑越大，粒子比荷越小，故C錯誤；

mB2r2J

D.電子所受電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下；質(zhì)子所受電場力豎直向下，洛倫茲力豎直向上，兩者都是

只需滿足電場力和洛倫茲力等大即可，根據(jù)qvB=qE解得v=g,故D正確。

故選AD。

7.【答案】AC

【解析】A.金屬棒PQ剛開始運(yùn)動時，BIL=|img,I得v=20m/s,故A正確；

BC.之后對金屬棒MN利用牛頓第二定律得：F-BIL=map

金屬棒PQ利用牛頓第二定律得：BIL-Mmg=ma2.金屬棒MN做加速度減小的加速運(yùn)動，金屬棒PQ做加速度

增大的加速運(yùn)動，當(dāng)二者加速度相等時，達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，一起以相同加速度做勻加速直線運(yùn)動，兩金屬棒的共

同加速度為a共，對系統(tǒng)有F-Nmg=2ma共，a共=0.5m/s2,故B錯誤，C正確；

=熹=B；￥m,對金屬棒PQ：B~LjvmRmg=ma共,得Avm=30m/s,故D錯誤。

2KZK2R

8.【答案】AB

【解析】【分析】

本題考查交流電產(chǎn)生的相關(guān)知識，根據(jù)交流電最大值公式求出電壓最大值，從而得出電壓有效值，結(jié)合閉合

電路歐姆定律得出電壓表的讀數(shù)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和電流的定義式可求解電量。外力做的功等于電

路中產(chǎn)生的熱量，根據(jù)焦耳定律Q=FRt求解熱量，其中I為有效值。根據(jù)已知條件寫出電流瞬時值表達(dá)式，

可得線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30。時，通過電阻R的電流。

注意對于交變電流，求解熱量、電功和電功率用有效值，而求解電量要用平均值。

【解答】

A.電動勢的最大值Em=NBS（o,有效值￡=萱=甯，電壓表的示數(shù)為路端電壓的有效值，解得U=^E=

訴二？故A正確；

B.電流的最大值為4=畀=浮，電流的瞬時值表達(dá)式為i=ImSinst,從題圖所示位置轉(zhuǎn)過30。時，3t=%

此時的電流為i=￥=幡/故B正確；

24K+r）

C.線圈由題圖所示位置轉(zhuǎn)過30。的過程中，通過電阻區(qū)的電荷量4=魯=上85個：,60。)=(1；?1^,故c錯

誤；

D.在線圈轉(zhuǎn)過一周的時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=*資=嘴泮故D錯誤。

故選AB?

9.【答案】(1)A；(2)Bdv；黑梟。

【解析】(1)根據(jù)左手定則可知，正電荷向Q板偏轉(zhuǎn)，負(fù)電荷向P板偏轉(zhuǎn)，所以Q板是電源的正極，故選A；

(2)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定時有qvB=Eq,電場強(qiáng)度為E=￡,則發(fā)電機(jī)的電動勢大小為U=Bdv；

等離子體的電阻為R=p-普，流過電阻R的電流大小為1=北高，解得1=譚藝12

rSlihR+RRI1I2+pd

10.【答案】10：3；0.2o

【解析】因Li正常發(fā)光，根據(jù)公式PLI=?，得ULI=3V,

R

副線圈電壓U2=ULI=3V,故￡=*=#；

Li正常發(fā)光時，根據(jù)公式PLI=ULI【LI，得ILI=01A,

根據(jù)公式晟=言得副線圈總電流I2=0.3A,

又副線圈總電流｝=In+IL2'

故流過燈泡L2的電流IL2=匕-ILI=0.2Ao

11.【答案】0.2；0.05s；0.10；0.15

【解析】【分析】"E

根據(jù)簡諧振動的表達(dá)式可以知道簡諧振動的周期與振幅彈簧振子做簡諧運(yùn)動ioL.................7、

時，位移越大，彈性勢能越大，動能越小，故速度越??；彈簧形變量越大，故4.?

[k005OflO0.150.20ti

加速度越大。,；0

該題考查對簡諧振動的公式的理解，能從振動方程讀出振動的周期、振幅等

信息是解答的關(guān)鍵。

【解答】

由振動方程可知周期T=&=蕓=0.2s：其振動圖象如圖所示，經(jīng)四分之一周期位移為負(fù)向最大，具有正向

CO1071

最大加速度：從二分之一周期到四分之三周期時間內(nèi)，即從0.10s到0.15s時間內(nèi)，彈簧振子由平衡位置向正向

最大位移運(yùn)動，動能逐漸減小，彈性勢能逐漸增大。

故答案為：0.2;0.05s;0.10;0.15

12.【答案】塑料球

1.64

1.5

4712b

a

?

【解析】解：(1)為減小空氣阻力的影響，本實(shí)驗(yàn)需要質(zhì)量大、體積小的重物，故實(shí)驗(yàn)中不需要塑料球。

(2)①小球的直徑d=16mm+4x0.1mm=16.4mm=1.64cm;

③一個周期內(nèi)小球經(jīng)過2次最低點(diǎn)，單擺的振動周期T=&=穿無s=1.5s

n51-1

(3)根據(jù)單擺的周期公式丁=2兀上得1=筆，故L-T2圖像的斜率卜=秦=生解得g=乎；

(4)步驟①中不應(yīng)“將細(xì)線纏繞在支柱上”，應(yīng)“將細(xì)線固定在支柱上”。

13.【答案】0.1880(0.1879?0.1881都對)

m

m+M

M

M+m

【解析】(1)由圖乙可知寬度~=1.5mm+38.0x0.01mm=1.880mm=0.1880cm,考慮估讀，答案為0.1879、

0.1880、01881均可。

(2)碰前滑塊P的速度為七，碰后兩滑塊整體的速度為p則碰前系統(tǒng)的總動量為喈，碰后系統(tǒng)的總動量為

(m+M.

若碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒，則有苗=(m+M亡，化簡得：!=^;

該碰撞過程損失的機(jī)械