新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新疆实验中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

新噩实验中学20242025学年第一学期高二年级期中考试 物理试卷（问卷) (卷面分值：100分考试时间：90分钟) 注意事项： 1.本试卷为问答分离式试卷，共6页，其中问卷4页，答卷2页。答题前请考生务必将自己 名、准考证号的信息填写在答题卡上。 2.作答非选择题时必须用黑色字迹0,5毫米签字笔书写在答题卡的指定位置上，作答选择 铅笔在答题卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请 卡面清洁、不折叠、不破损、不能使用涂改液、修正带。 3.考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共计40分，在每小题给出的四个选项中，第1 项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分 不选的得0分。 1.磁感应强度为4T的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直长5cm的通电直导线ab。通 电导线ab所受的安培力是1N,方向垂直纸面向外，则导线中电流的大小和方向是 A,6.25A,由a到b B.6.25A,由b到a C.5A,由b到a D.5A,由a到b 2.如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。一带正电粒 度沿水平直线通过两极板。若不计重力，则电场的方向为 A,竖直向上 B.竖直向下 C.垂直于纸面向里 D.垂直于纸面向外 3.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动，产生的感应电动势e=220sin100πt( 说法正确的是 A,交变电流的频率是100πHz B.交变电流的周期是0.1s C.t=0.1s时，e有最大值 D.01s时，线圈位于中性面 4.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示。D形盒半径为R,垂直D形盒底 5.如图所示，无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内，线圈的AB边与] 现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行，在AB边靠近直导线的过程 法正确的是 A,线圈内产生的感应电流方向是ABCDA 直1 B.直导线对AB边和CD边的安培力等大反向 线 运动 C.直导线对AD边和BC边的安培力等大同向 方向 B D.直导线在线圈内部产生的磁场方向为垂直于线圈所在平面向外 6.图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。图乙是利用这种发电机 电的电路图，半径为r的铜盘安装在水平轴上，外电路通过M、N分别与盘边缘和转轴相连 入电路的等效电阻为R,导线电阻不计。空间中存在垂直于铜盘平面向右的匀强磁场，磁感 为B,圆盘沿顺时针方向（从左向右看）以角速度)匀速转动。下列说法正确的是 A,M点电势低于N点电势 B.M、N两点间电势差为2B0 C.圆盘转动一周，通过R的电荷量为8 2R 甲 D.仅将圆盘的转速变为原来的3倍，电阻R上消耗的功率也变为原来的3倍 7.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永 在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装程 正确的是 A.当电梯突然坠落时，该安全装置不可能使电梯悬停在线圈A、B之间 B.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，线圈A、B中的电流方向相同 C.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，线圈A、B均在阻碍电梯下落 D,当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，线圈A在阻碍电梯下落，线圈B在促进电 8.图甲是一台小型发电机构造示意图。磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小 圈共100匝，矩形线圈的面积为S。该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示，该交流电 压器对一定值电阻R供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是 A.矩形线圈面积为0.12m2 B.电阻中电流方向每秒钟改变10次 C.当变压器滑片P向上滑动时，电阻R消耗的功率增大 D.线圈从t=0开始转过90的过程中，电压表的读数先增大后减小 0痛示白成聊象的立哈由路加图所示.纯图的白成系新较大.日体滑动变阳翠接入由路中 10.如图所示，一个发电系统的输出电压恒为250V,输送功率为1×105W。通过理想变压器 所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器T,原、副线圈匝数比为1：16，下列说法正确的 A.升压变压器副线圈两端的电压U2=2X103V B.输电线损失的电压为3.8×103V C.输电线损失的功率为5×103W D.若用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为190：11 二、实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 11.在探究电磁感应的产生条件的实验中，先按图甲所示连线， 不通电时，灵敏电流计指针停在正中央：闭合开关S时，观察 到灵敏电流计指针向左偏。然后按图乙所示将该灵敏电流计 与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电源、滑动变 阻器和开关S串联成另一个闭合电路。 (1)图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是 A.减小电源两端的电压，保护电源 B.增大电源两端的电压，保护开关 C.减小电路中的电流，保护灵敏电流计D.减小电路中的电流，保护开关 (2)图乙中，S闭合后，在原线圈A插入副线圈B的过程中，灵敏电流计的指针将 “向左”“向右”或“不”)偏转。 (3)图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中， 指针将」 一（选填“向左”“向右”或“不”)偏转。 (4)图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，灵敏电流计指针将 左”“向右”或“不”)偏转。 12.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝 门1=120匝，门2=240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表 挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示。 实验序号 原线圈两端的电压V:W 副线圈两端的电压2W 3.9 8.2 2 5.9 11.8 3 7.8 15.2 (1)实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值，还有一组V1、U2的比值没 三、计算题：本大题共4小题，13题10分、14题10分、15题12分、16题14分，共46分。 必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。 13.如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知 ab=bc=20cm, B=三T,线圈匝数50，线圈电阻50，外电路负载电阻R50, π 线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。求： (1)若从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时表达式： (2)电流表和电压表的示数： (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势的大小。 14.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势 (不计内阻).现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围钗 场，磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，重力加速度 (1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？ M (2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至 少为多少？此时B的方向如何？ 15.一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标(0，)的a点，平行于x轴射入磁感 为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上b点射出磁场，射出速度方向 向夹角为60°，如图，求： (1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径： (2)带电粒子的比荷4及粒子从a点运动到b点的时间： (3)其他条件不变，要使该粒子恰从O点射出磁场，求粒子入射速度大小 16.如图，水平平面内固定两平行的光滑导轨，左边两导轨间的距离为2L,右边两导轨间的 右部分用导轨材料连接，两导轨间都存在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。b、 导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间，ab棒的质量为2m,电阻为2r,cd棒的质量为m 其它部分电阻不计。原来两棒均处于静止状态，©d棒在沿导轨向右的水平恒力F作用下刀 两导轨足够长，两棒都不会滑出各自的轨道。 (1)试分析两棒最终达到何种稳定状态？此状态下两棒的加速度各多大？ (2)在达到稳定状态时ab棒产生的热功率多大？ a x×××冈C 新疆实验中学 2024-2025 学年第一学期高二年级期中考试 物理答案 一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。1-6 题为单选，7-10 题为多选） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项 C B D A A C AC AB BD CD 二、实验题（本大题共 2 小题，共 14 分） 11. （1）C （2）向左 （3）向左 （4）向右 12. （1）1：1.9 （2） （3）升压 三、计算题（本大题共 4 小题，共 46分） 13.（10分） （1）线圈转动产生的是正弦交流电，最大值为 由题意可知 联立代入数据可得 由于从垂直中性面位置开始计时，故电动势的瞬时表达式为 （2）由有效值计算公式 由闭合电路欧姆定律，回路中电流为 （3）由图示位置转过60°角的过程中磁通量的变化量为 60o 产生的平均感应电动势为 其中， 联立可解得 14.（10分） 解　（1）从b向a看，对金属棒受力分析如图所示， 水平方向： Ff＝F安sin θ① 竖直方向： FN＋F安cos θ＝mg② 又F安＝BIL＝BL③ 联立①②③式解得： FN＝mg－，Ff＝。 （2）要使棒所受支持力为零，且让磁感应强度最小，可知安培力竖直向上，且F安′＝mg，Bmin＝，根据左手定则可知此时磁场方向水平向右。 15.（12分） 解：（1）画出粒子运动的轨迹如图，由几何知识，Rcos 60°＋L＝R，解得R＝2L. （2）由洛伦兹力提供向心力，得qBv＝ 所以＝＝ 粒子运动的周期T＝＝ 粒子从a点运动到b点的时间t＝T＝ （3）要使该粒子能从O点射出磁场，则R′＝ 由qBv′＝可知v′＝v. 16、（14分） 解：⑴cd棒由静止开始向右运动，产生如图所示的感应电流，设感应电流大小为I，cd和ab棒分别受到的安培力为F1、F2，速度分别为v1、v2,加速度分别为a1、a2,则 ① F1=BIL F2=2BIL ② ③ 开始阶段安培力小，有a1>>a2，cd棒比ab棒加速快得多，随着（v1-2v2）的增大，F1、F2增大，a1减小、a2增大。当 a1=2a2时，（v1-2v2）不变，F1、F2也不变，两棒以不同的加速度匀加速运动。将③式代入可得两棒最终作匀加速运动加速度： ④ ⑵两棒最终处于匀加速运动状态时a1=2a2，代入③式得： ⑤ 此时ab棒产生的热功率为： 高一物理答案 第 页 共 2 页1 学科网（北京）股份有限公司 $$