江苏省天一中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理（强化班）试题

江苏省天一中学2024-2025学年第一学期期末考试 高二物理（强化班) 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个 选项符合题意) 1,无锡某地区地磁场的磁感应强度的竖直分量B,方向为竖直向下，大小随距离地面高度 h的变化关系如图所示，该地区一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上吊 起过程中，线框中的感应电流方向（从上往下看）为( A,顺时针方向 B.逆时针方向 C,先逆时针后顺时针 D.先顺时针后逆时针 2,如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒AB放在金属线 框上，圆环：、b端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒AB始终保持静止。以图甲中的 电流方向为正方向，则下列说法正确的是( ○ A.0~4内，金属棒中的感应电流方向为B→A B.4~2内，金属棒受到水平向左的静摩擦力 C,时刻，金属棒受到的安培力最大 D.1~内，金属棒中的感应电流先减小后增大 3.如图，a、b、c三条长平行线间有匀强磁场，bc间磁场感应强度 方向垂直于纸面向外，b间磁感应强度垂直于纸面向里，磁感应强 度大小相等。一带正电的粒子垂直于a边界进入磁场，仅在磁场力 的作用下到达c线上的Q点（图中未标出）时速度方向竖直向下， 且已知线段PQ垂直于abc线.则ab线与bc线间距的比值为( A.0.5 B. 5 C.23-3 D.3、2-4 4.空间中有垂直于纸面的匀强磁场。场中有三角形MNP,其中∠P=90°，∠PMN=30°。 某时刻，两个不计重力，电荷量绝对值相等、质量为3m的粒子a和质量为2m的粒子b分 别从M、N两点开始运动。其中a粒子的速率为v,速度垂直于MN向上。b粒子速度未 知。两粒子恰好在各自第一次到达P点时相遇。则b粒子的速率为() A.Va= -V 4 B.va= 3 C.=4 D.g=2 S.如下图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a 为x轴的坐标原点。一个长为V3L,宽为L的矩形线框置于x轴上，0时刻线框D点在 坐标原点，线框以恒定的速度ν穿过磁场。用1表示线框中的电流（逆时针为正），F表 示线框所受的安培力的大小，P表示安培力的功率，中表示线框中的磁通量，下列图像正 确的是( B. D o华巴 0L2L3 0告￥华华 6.如图所示为长度相同、平行硬通电直导线a、b的截面图，α导线固定在O点正下方的 地面上，b导线通过绝缘细线悬挂于O点，已知Oa=Ob,a导线通以垂直纸面向里的恒 定电流，b导线通过细软导线与电源相连（忽略b与细软导线之间的相互作用力）。开始 时，b导线静止于实线位置，Ob与竖直方向夹角为0，将b中的电流缓慢增加，b缓慢移 动到虚线位置再次静止，虚线与Ob夹角为日(20<90°)。通电直导线的粗细可忽略不计， b导线移动过程中两导线始终保持平行。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小的计算 公式为B=r,式中I为导线上的电流大小，r为某点距导线的 距离，k是常数。重力加速度为g,下列说法正确的是( 0 A,b中的电流方向为垂直纸面向里 B.b在实线位置时和在虚线位置时，其电流强度之比为1：4 C.b缓慢移动的过程中，细线对b的拉力逐渐变大 D.若在虚线位置将b中电路突然切断，则该瞬间b的加速度 4☒ 为gsin28 777777777777777刀 7. 如图所示，导线圆环总电阻为2R,半径为，垂直磁场固定于磁感应强度为B的匀强 磁场中，此磁场的左边界正好与圆环直径重合，电阻为R的直金属棒ab以恒定的角速度0 绕过环心O的轴匀速转动，α、b端正好与圆环保持良好接触。以下 说法正确的是() A.图示位置处杆O点电势高于b点电势 B.、b两点的电势差Uw=2Bd0 0 C.转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率之比2：1 D.杆转动一圈时段内通过杆的电荷量为2πB 3R 8.如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的 圆心O、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离 满足MO,ON=NO2-O2P.当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时， 经测量可得M点的磁感应强度大小为B、N点的磁感应强度大小为B2,如果将右侧的金 属环B取走，P点的磁感应强度大小应为( 2 A.B2-B BA-号 C.B. D. 3 9。如图，x0平面内有大量电子（质量为m、电荷量为）从原点O连续以相同速率向 各个方向发射，右侧远处放置与x©，平面垂直且足够大的荧光屏。现在各象限施加面积景 小的垂直于该平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，使第1,4象限的电子最终平行于， 轴并沿x轴正向运动，第23象限的电子最终平行于x轴并沿x轴负向运动。忽略电子间 的相互作用，则( A.第1、4象限磁场方向垂直平面向外 整场的最小总面积为(2π-4)2 B. 荧 C.电子在磁场中运动的最长时间为m 4eB D.电子在光屏上形成的光斑长度为4m6 eB 10.如图，在间距为d的水平固定平行金属导轨上，放置质量分别为2mo、mo的金属杆M, N。N的中点系着一条跨过定滑轮的细绳，细绳下端悬挂重物，滑轮左侧细绳与导轨平行。 两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当重物质量m取不同值时， 系统最终稳定的状态不同。设稳定时M杆的加速度大小为，回路中电动势为E、电流为 【、热功率为P。已知重力加速度大小为g,两杆接入回路的总电阻为R,导轨足够长且电 阻不计，忽略一切摩擦，两杆始终与导轨垂直且接触良好。则下列关系图像合理的是( B 年P 0 11.如图所示，间距为L一1m的足够长光滑平行金属导轨间存在垂直于导轨平面向里的匀 强磁场，磁感应强度大小为B=1T,导轨左侧有两个开关S、S2,S1与一个电容C1F的 电容器串联，S,与一个阻值R=2Q的定值电阻串联。一质量为m=1kg电阻不计的导体棒垂 直导轨放置，闭合开关S断开S2,导体棒在恒力F的作用下由静止开始运动，一2s时导 体棒速度w一4ms,此时断开开关S1、闭合S2,并撤去R。下列说法正确的是( A.恒力F的大小为2N B.=2s时，电容器极板所带电荷量为2C C.=2s至导体棒停下的过程中，电阻R上的电流方向为 XX b-a D.从0时刻起至导体棒最终停下，导体棒运动的总位移 ×FX XX 为12m 3 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的 文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分：有数值计 算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12.(10分)某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 本中 A8B⑧ 图a 图6 图c (1)图α中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 (2)通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转： 则当磁体 (选填“向上”或“向下”)运动时，电流计指针向右偏转。 (3)为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图©的电路，请用实线完 成其余部分电路的连接 (4)若图c电路连接正确，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最 (选填“左” 或“右”)端 (5)若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽 出时，观察到电流计指针， A.不偏转 B.向左偏转C.向右偏转 13,(8分)如图甲所示，水平粗糙绝缘地面上方虚线内有方向垂直纸面向里的有界匀强 磁场，磁感应强度大小为B。一个质量为m、电荷量为+？的物块（可视为质点）在纸面内 向磁场运动。物块在1=0时刻沿地面垂直磁场方向进入磁场，之后的运动中物块的动能与 时间的E:一1关系图像如图乙所示，图像中Z点为曲线切线斜率绝对值最大的位置，整个 运动过程物块始终未离开地面。已知重力加速度为g,试分析：(1)物块是从左侧还是右 侧进入磁场？(2)图中Z点对应的速度大小和此时摩擦力的功率？ 14.(12分)平行长直倾斜导轨M、N与水平面的夹角0=30°，这两条导轨之间存在垂 直于导轨平面向下的匀强磁场，导轨间距L=1m,R和R是并联在导轨上端的电阻，且 R=122、R=6Q,导体棒ab垂直导轨M、N放置，其质量m=1kg,各处导轨和导体棒 之间的动摩擦因数均相同，如图。从导体棒b静止释放开始计时，刚释放时导体棒的加 速度大小为0.25m/s2,当导体棒ab下滑的距离为20m时，其速度达到了最大值1m/s,之 后它以这个速度匀速下滑。除R,凡以外，其余部分的电阻均不计，设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2.滑动过程中导体棒b始终保持特与导轨垂直且接触 良好。求： (1)导体棒ab运动过程中受到的摩擦力大小： (2)导轨之间磁场的磁感应强度大小： (3)导体棒达到最大速度时，导体棒中的电流大小： (4)在导体棒ab的位移从0增大至20m过程中，电路 中产生的焦耳热。 15.(12分)如图所示，正方形线框abcd边长L=0.5m,质量m=0.5kg,电阻R=0.22, 水平放置在粗糙绝缘水平面上，开始时线框b边紧靠匀强磁场左边界MN,，平行的边界 MN与PQ之间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁场宽度为2L,磁感应强度大小B=0.4T, 现对线框施加一水平向右的拉力F,使线框以a=6m/s2的加速度由静止开始匀加速进入 匀强磁场，当线框cd边到达磁场左边界MN时，撤去拉力，当线框cd边到达磁场右边界PO 时，线框速度恰好减为零。已知重力加速度g取10m/s2，线框与水平面间的动摩擦因数 4=02,求： (1)整个过程中线框中感应电流的最大值： (2)线框进入磁场过程中拉力的功率与时间的函数关系式： (3)线框从ab边刚离开边界P2到cd边抵达边界Pp经历的时间。 M 2L P aX bX X N 0 16.(14分)如图，cd边界与x轴垂直，在其右方竖直平面内，第一，三象限存在垂直纸 面向外的匀强磁场，第三、四象限存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁场区域覆盖有竖直向 上的外加匀强电场。在xOy平面内，某质量为m、电荷量为q带正电的绝缘小球从P点与 Cd边界成30°角以速度，射入，小球到坐标原点O时恰好以速度，竖直向下运动，此时去 掉外加的匀强电场。重力加速度大小为g,已知磁感应强度大小均 m。求： (1)电场强度的大小和P点距y轴的距离： qvo (2)小球第一次到达最低点时速度的大小： (3)小球从过坐标原点时到第一次到达最低点时所用时间。 + + + + + ×