安徽省A10联盟2024-2025学年高二下学期3月阶段考物理（F）试卷（Word版附解析）

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满分 100 分，考试时间 75 分钟。
一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合要求的。
1. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中可判断出通过电阻的电流从 a 流向 b
B. 图乙中回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速
C. 图丙中电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
D. 图丁中铜盘自由转动，当蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲为磁流体发电机，由左手定则可知，正离子打到 B 板，其做为电源正极，负离子打到 A
板，其做为电源负极，则通过电阻的电流从 b 流向 a，故 A 错误；
B．图乙是回旋加速器，其利用交变电场对运动电荷的作用使带电粒子加速，磁场只是改变带电粒子速度方
向，不能改变速度大小，故 B 错误；
C．图丙是电磁炉，面板采用陶瓷材料，耐高温；迅速变化的磁场，能使靠近的铁锅底部产生涡流，利用涡
流的热效应使铁锅发热，故 C 正确；
D．在图丁中，当蹄形磁体靠近自由转动铜盘时，发生电磁阻尼现象，铜盘会快速停下来，故 D 错误。
故选 C。
2. 如图所示，一根“L”形导线，边长分别为 ，置于与其所在平面平行、且与 边垂直
的匀强磁场中，磁感应强度大小为 。当导线中通以电流 时，该“L”形通电导线受到的安培力大小为
（ ）
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A. 7BId B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，对于 “L” 形导线，ab 边与磁场方向平行，不受安培力作用，bc 边与磁场方向垂
直，受安培力作用，则该“L”形通电导线受到的安培力大小为
故选 D。
3. 一种延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈 A 和 B，线圈 A 与电源连接，线圈 B 的两端连接
在一起构成一个闭合电路。在断开开关 S 的时候，弹簧 K 并不能立即将衔铁 D 拉起而使触头 C 立即离开，
而是过一段时间后触头 C 才能离开，因此得名延时继电器。下列说法错误的是（ ）
A. 该延时继电器的主要原理是电磁感应
B 闭合开关 S 后，线圈 B 中一直有电流
C. 若线圈 B 不闭合，断开 S 的瞬间不再有延时效应
D. 断开 S 的瞬间，线圈 B 中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱
【答案】B
【解析】
【详解】AD．闭合 S 的瞬间，线圈 A 产生磁场，吸引衔铁，使使触头 C 闭合；断开开关 S 的瞬间，穿过
线圈 B 的磁通量发生变化，此时 B 线圈中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱并继续吸引衔铁，以致过一
段时间后触头 C 才能离开，起到延时断电效应，因此该延时继电器的主要原理是电磁感应，故 AD 正确；
B．闭合 S 的瞬间，穿过线圈 B 的磁通量发生变化，此时 B 线圈中有感应电流；但是开关闭合稳定后，穿
过线圈 B 的磁通量不发生变化，此时 B 线圈中无感应电流，故 B 错误；
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C．若线圈 B 不闭合，断开 S 的瞬间 B 线圈中无感应电流产生，则无延时效应，故 C 正确；
本题选错误的，故选 B。
4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如
图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高 处由静止释放，
与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力 随时间 的变
化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度 ，不计空气阻力，
下列说法正确的是（ ）
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为 4m/s
B. 碰撞过程中 的冲量大小为
C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为 0.8m
D. 碰撞过程中系统损失的机械能为 20J
【答案】C
【解析】
【详解】A．头锤落到气囊上表面时的速度大小为
选项 A 错误；
B．根据 F-t 图像的面积等于 F 的冲量可知，碰撞过程中 F 的冲量大小为
选项 B 错误；
C．向上为正方向，碰撞过程由动量定理
解得
可得碰撞结束后头锤上升的最大高度为
选项 C 正确；
D．碰撞过程中系统损失的机械能为
选项 D 错误。
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故选 C。
5. “日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形
冰晶上时的光路图， 为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. 光更容易发生明显衍射现象
B. 、 两束光可以发生干涉现象
C. 光在冰晶中的传播速度小于 光在冰晶中的传播速度
D. 用同一双缝干涉装置进行实验， 光条纹间距大于 光
【答案】D
【解析】
【详解】A．光从空气进入同一种介质时，频率越大，折射率越大，由图中光的偏折程度可知，b 的折射率
大于 a 的折射率，故 b 光频率大于 a 光频率，b 光的波长小于 a 光波长，故 a 光更容易发生明显衍射现象，
故 A 错误；
B．干涉的条件是两束光频率相同，a、b 两束光频率不同，故不能发生干涉现象，故 B 错误；
C．根据 ，可得 光在冰晶中的传播速度大于 光在冰晶中的传播速度，故 C 错误；
D．根据 可知，用同一双缝干涉装置进行实验， 光条纹间距大于 光，故 D 正确。
故选 D。
6. 如图所示，一块蹄形磁铁放在水平桌面上，磁极间 磁场可视为匀强磁场，一根重力为 G 的直导体棒水
平悬挂在磁铁的两极之间，棒与磁感应强度的方向垂直，导体棒在匀强磁场中的有效长度为 L。当导体棒中
通过的电流为 I 时，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，棒仍处于匀强磁场中，静止时悬线与竖直方向的夹
角为 。下列说法错误的是（ ）
A. 导体棒中的电流方向为从 1 流向 2
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B. 若电流大小加倍，再次稳定后夹角 也将加倍
C. 该匀强磁场的磁感应强度的大小为
D. 仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转 30°，悬线的拉力将变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图可知，导体棒所在处的磁场方向竖直向上，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，受到的
安培力水平向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为从 1 流向 2，故 A 正确，不满足题意要求；
BC．根据受力平衡可得
可得该匀强磁场的磁感应强度的大小为
可知若电流大小加倍，再次稳定后夹角 的正切值也将加倍，但不是夹角 也将加倍，故 B 错误，满足题意
要求；C 正确，不满足题意要求；
D．磁场方向变化前，安培力与重力方向垂直，悬线的拉力大小为
仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转 30°，则安培力大小不变，方向也逆时针旋转 30°，此时安培力与重力
的夹角增大为 ，根据平行四边形定则可知，安培力与重力的合力减小，则悬线的拉力大小变小，故 D
正确，不满足题意要求。
故选 B。
7. 竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox 轴竖直向下。一带负电的小球从 O 点由静止释放沿 Ox
轴正向运动，从 O 到 A 运动的过程中，下列关于小球的机械能 EJ、动能 Ek、电场的电势φ及电场强度 E 随
小球运动的位移 x 变化的图像，可能正确的是（ ）
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A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】D．从 O 到 A 运动过程中，随小球运动的位移 x 变化，电场强度 E 先增大后减小，且 O 和 A 点的
电场强度不为零，故 D 错误；
A．小球受到竖直向上的电场力先增大后减小，还受到重力，电场力一直做负功，故小球的机械能减小，小
球的机械能 EJ 随位移 x 变化的图像的斜率
故 A 正确；
B．小球的动能 Ek 随位移 x 变化的图像的斜率
小球合力先变小后变大，故 B 错误；
C．沿着电场线方向，电势一直降低，故 C 错误。
故选 A。
8. 在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与
木块相对静止。设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅
图中子弹与木块可能的相对位置是（ ）
A. B.
C. D.
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【答案】A
【解析】
【详解】子弹打击木块过程，系统动量守恒，则有
对木块，根据动能定理有
解得木块的位移
对子弹，根据动能定理有
解得子弹的位移
比较可知
它们的相对位移
它们位移的大小关系是
故选 A。
二、选择题：本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合
题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
9. 图甲为一列简谐横波在 t=0.1s 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；图乙为质点 Q 的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播方向沿 x 轴正方向
B. 在 t=0.15s 时，质点 P 的加速度方向沿 y 轴负方向
C. 从 t=0.1s 到 0.15s，质点 Q 运动 路程为 10cm
D. 质点 Q 做简谐运动的表达式为 y=0.10cs（10πt）m
【答案】BC
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【解析】
【详解】A．由图乙可知， 时，质点 沿 轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿 轴负方
向传播，A 错误；
B．在 时，质点 沿 轴正方向运动，由乙图知 ，所以 时质点 沿 轴负方向运动，
加速度方向也沿 轴负方向，B 正确；
C．从 到 ，质点 沿 轴负方向运动，运动的时间为 ，运动的路程为 10cm，C 正确；
D． 时质点 由平衡位置沿 轴正方向运动，初相位为零，则质点 做简谐运动的表达式为
D 错误。
故选 BC。
10. 如图甲所示，有一倾角为 的光滑斜面，在斜面的水平线 以下区域有垂直斜面方向的匀强磁场，其
磁感应强度随时间按图乙规律变化，其中 图线为直线， 图线为余弦函数的一半，图中 和
为已知量，规定垂直斜面向上为正。斜面上有一正方形线圈，匝数为 、边长为 、总质量为 、总电阻
为 ，其中 边恰好在磁场边界 线之外，线圈在平行于斜面向上的外力 作用下始终保持静止状态，
重力加速度为 。则下列说法正确的是（ ）
A. 在 内，线圈中产生的感应电流的方向为 abcda
B. 在 内， 边受到的安培力沿斜面先向上后向下
C. 在 内，外力 的最大值为
D. 在 内，通过线圈某一截面的电量为
【答案】CD
【解析】
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【详解】A．根据楞次定律，在 内，线圈中产生的感应电流的方向为 adcba，故 A 错误；
BC．在 内，线圈中产生的感应电动势为
感应电流
且大小方向都不变，cd 边受到的安培力大小为
方向先沿斜面向下后沿斜面向上，故外力 F 在 0 时刻最大，最大值为
故 B 错误，C 正确；
D．在 内，通过线圈某一截面的电量为
又 ，
解得
故 D 正确；
故选 CD。
三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。
11. 用如图所示的实验电路来观察灯泡的发光情况，已知 和 是两个同样规格的灯泡， 和带有铁芯
的线圈 串联， 和滑动变阻器 串联。闭合开关 ，调节变阻器 ，使灯泡 和 亮度相同；再调节
滑动变阻器 ，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关 。回答下列问题：
（1）若重新闭合开关 ，可观察到开关闭合的瞬间，灯泡_________（填“ ”或“ ”）逐渐变亮。
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（2）闭合开关 稳定后，断开开关的瞬间，通过灯泡 的电流方向_________（填“向左”或“向右”）。
（3）断开开关时，欲观察到灯泡 闪亮一下再熄灭，滑动变阻器 接入电路的阻值应_________（填“大
于”或“小于”）线圈 的直流电阻阻值。
【答案】（1）
（2）向左 （3）大于
【解析】
【小问 1 详解】
[1]若重新闭合开关 ，则由于线圈对电流的阻碍作用，是的灯泡 A1 支路的电流逐渐变大，则可观察到开关
闭合的瞬间，灯泡 逐渐变亮。
【小问 2 详解】
[2]闭合开关 稳定后，断开开关的瞬间，由于线圈中的自感电动势阻碍电流的减小，线圈相当于电源，与
A1、A2、R 组成新的回路，则通过灯泡 的电流方向向左。
【小问 3 详解】
[3]断开开关时，欲观察到灯泡 闪亮一下再熄灭，则需要电路稳定时通过 A1 支路的电流大于通过 A2 支路
的电流，即滑动变阻器 接入电路的阻值应大于线圈 的直流电阻阻值。
12. 某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势 和内阻 ，并探
究电极间距对 和 的影响，实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻 ，量程为 0~1mA，电
阻箱 阻值的变化范围为 0~9999Ω。
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（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；
（2）调节电阻箱 ，改变电路中的电流 ，利用测量数据作出 图像，其中电压 为电阻箱两端电压；
（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到 图像如图乙中
（a）、（b）、（c）、（d）所示；
（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增
大”“减小”或“不变”）
（5）曲线（c）对应的水果电池电动势 E=______V，内阻 r=______Ω。（均保留 3 位有效数字）
【答案】 ①. 最大 ②. 不变 ③. 增大 ④. 0.980（0.975~0.985） ⑤. 425（418~432）
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器在电路中起限流作用，为了确保电路安全，开关闭合前电阻箱接入电路的阻值
要调至最大。
（4）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
根据电源的 图像可知，纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源和电流表的内阻，当保持铜
片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到 图像如图乙中（a）、（b）、
（c）、（d）所示图像，图像斜率的绝对值依次增大，图像纵轴截距不变，可知，随电极间距的增大，电动
势不变，内阻逐渐增大。
（5）[4]结合上述，根据图像可知，曲线（c）对应的水果电池电动势大小
[5]由于
结合曲线（c）有
解得
四、计算题：本大题共 3 题，共 42 分。
13. 如图所示，宽度为 且足够长 平行金属导轨水平放置，置于磁感应强度大小为 、方向竖直向上的
匀强磁场中，导体棒 垂直导轨放置。轻绳绕过固定的定滑轮 ，一端连接导体棒 ，另一端挂有
质量为 的重物，连接导体棒与滑轮间的轻绳与导轨平行，重物运动过程中始终不会触地，也不会碰到
定滑轮 。与导轨相连的左侧电路中定值电阻的阻值为 ，电容器的电容为 。现释放重物，导体棒由
静止开始向右运动，稳定后重物匀速下降。已知导体棒 在导轨间部分的电阻值也为 ，导轨、导线的
电阻均不计，不考虑摩擦和空气阻力，重力加速度为 ，导体棒始终与导轨接触且垂直。求：
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（1）重物匀速下降的速率 ；
（2）重物匀速下降时电容器所带电荷量 。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
重物匀速下降时，对导体棒和重物整体由平衡条件有
因为
联立解得
小问 2 详解】
重物匀速下降时，电容器两端电压
根据
联立解得电容器所带电荷量
14. 光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为 R 的 圆弧，圆弧面与水平台面相切．小球从滑块的
最高点沿圆弧面由静止释放，已知小球和滑块的质量分别为 m、3m，重力加速度为 g，小球可视为质点，
在小球滑到圆弧面底端的过程中，求：
（1）小球的水平位移大小；
（2）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的速度大小；
（3）小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面底端的压力大小。
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【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
设小球对地水平分速度大小为 v1，滑块对地速度大小为 v2，水平位移大小分别为 x1、x2，在小球下滑过程，
小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，有
整理后有
由几何关系有
解得
【小问 2 详解】
当小球滑到圆弧面底端时，小球的速度大小为 v3，滑块的速度大小为 v4，满足动量守恒、机械能守恒，有
，
解得 ，
【小问 3 详解】
小球在圆弧面最底端时相对于圆弧的速度
根据牛顿第二定律有
由牛顿第三定律可得小球对圆弧面底端的压力大小
解得
15. 如图所示，平面直角坐标系 xOy 的第一象限内充满着沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小
，第三象限内充满着垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为 m、电量为 q 的带正电粒子
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以初速度 从 y 轴上 点垂直射入匀强磁场，从 x 负半轴进入第二象限，接着从 y 轴上
点与 y 轴正方向成 角进入第一象限，最后从 x 轴上的 D（图中未画出）点射出电场。不
计粒子重力，求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）粒子从 A 点运动到 C 点所用的时间；
（3）D 点的位置坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
根据几何关系知
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解得
根据洛伦兹力提供向心力
联立解得
【小问 2 详解】
粒子在磁场中偏转的圆心角为 ，故运动时间为
在第二象限做匀速直线运动，位移大小为
故运动时间为
粒子从 A 点运动到 C 点所用的时间为
【小问 3 详解】
粒子在第一象限做类斜抛运动，根据牛顿第二定律
解得
竖直方向初速度大小为
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根据运动学规律
解得 （负值舍去）
水平方向匀速运动，故
故 D 点的位置坐标为
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