精品解析：黑龙江省哈尔滨市第三十二中学校2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

哈32中2024~2025学年度下学期期末考试 物理试题 （考试范围：选必一、二 适用班级：高二学年物理类） 一、单项选择题（每题4分，共28分。） 1. 下列关于安培力和洛伦兹力的说法中正确的是（　　） A. 通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 B. 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 C. 洛伦兹力对运动电荷可能做功 D. 安培力对通电导线可能做功 2. 质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场。电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 关于感应电流，下列说法正确的是（　　） A. 感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化 B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D. 当导体不垂直切割磁感线运动时，不能用右手定则确定感应电流的方向 4. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B. 闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 5. 一根直导线放在的足够大的匀强磁场中，如图所示，导线，当导线以5m/s垂直边的速度做切割磁感线运动时产生的感应电动势的值为（　　） A. 0.6伏 B. 0.8伏 C. 1.0伏 D. 1.4伏 6. 如图1所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（　　） A. 的时间内电流为逆时针方向 B. 的时间内电流为顺时针方向 C. 与的时间内，电流方向相同 D. 的时间内，电流逐渐减小 7. 某理想自耦变压器如图所示，把A、B接在电压有效值为U的正弦交流电源上，滑片P与线圈接触可转动，滑片P'置于滑动变阻器R的正中间，灯泡L发光，认为灯泡L的电阻是定值，下列方法一定能使灯泡变暗的是（　　） A 仅把P沿顺时针方向移动少许 B. 仅把P'向下移动少许 C. 仅增大U D. 仅减小电源的频率 二、双项选择题（每题6分，共30分。漏选得3分，错选不得分） 8. 线圈在竖直向上的磁场中匀速转动时，能产生交变电流的是（　　） A. B. C D. 9. 如图所示，某同学把压在水杯下的纸水平抽出，重复操作，将水杯压在纸的同一位置，以更快的速度水平抽出，两次过程中水杯均未滑出桌面，则在第二次的抽出过程中（ ） A. 水杯受到的摩擦力与第一次相等 B. 水杯动能变化量比第一次的大 C. 水杯动量变化量比第一次的大 D. 水杯动量变化量与对应时间比值与第一次相等 10. 一质量为的物块静止在水平面上，如图甲所示。时刻，对物块施加一水平向右的拉力F，通过力传感器测得拉力F随时间的变化关系如图乙所示。已知物块与地面间的摩擦因数，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。则（　　） A. 至时间内，摩擦力对物块的冲量为0 B. 时刻，拉力F功率等于 C. 至时间内，拉力F做的功等于 D. 后，物块将继续向前运动停下来 11. 如图所示，质量为m的带正电的滑块由静止开始沿绝缘粗糙斜面下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，空间内匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。若滑块所带电荷量为q，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块沿斜面下滑的最大速度为 B. 滑块沿斜面下滑的最大速度为 C. 滑块沿斜面下滑的最大加速度为 D. 滑块沿斜面下滑的最大加速度为 12. 新一代航母阻拦系统将采用电磁阻拦技术，基本原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab，导轨间距为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度进入磁场，轨道端点MP间电阻为R、金属棒电阻为r，不计其他电阻和阻拦索的质量。轨道间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属棒运动一段距离x后飞机停下、测得此过程电阻R上产生的焦耳热为Q，则（　　） A. 金属棒ab中感应电流方向由a到b B. 通过金属棒ab的电荷量为 C. 金属棒ab运动位移为x0时的速度 D. 飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功 三、计算题（共42分，13题12分、14题15分、15题15分） 13. 某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求： （1）戒指中的感应电动势E的大小； （2）戒指中的感应电流I的大小和方向； （3）戒指中电流的热功率P。 14. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求： （1）图示中的送电电流 （2）用户得到的电压 （3）用户得到的功率。 15. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场左、右边缘平行，磁场的宽度为d，正粒子射入磁场的速度方向与左边缘夹角为θ，已知粒子质量为m、带电荷量为q，运动到磁场右侧边界时恰好相切。 （1）如何确定带电粒子做匀速圆周运动的圆心？ （2）粒子做匀速圆周的半径是多大？ （3）粒子射入磁场速度是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈32中2024~2025学年度下学期期末考试 物理试题 （考试范围：选必一、二 适用班级：高二学年物理类） 一、单项选择题（每题4分，共28分。） 1. 下列关于安培力和洛伦兹力的说法中正确的是（　　） A. 通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 B. 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力作用 C. 洛伦兹力对运动电荷可能做功 D. 安培力对通电导线可能做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，故A错误； B．当带电粒子运动方向与磁场方向在同一直线上时，带电粒子不受洛伦兹力，故B错误； C．洛伦兹力总垂直于电荷运动方向，在洛伦兹力方向上，粒子位移为零，因此洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误； D．通电导线在安培力方向上运动时，安培力对导线做功，故D正确； 故选D。 2. 质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场。电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】电子在磁场中做圆周运动，洛仑兹力提供向心力，即 解得 故选A。 3. 关于感应电流，下列说法正确的是（　　） A. 感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化 B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D. 当导体不垂直切割磁感线运动时，不能用右手定则确定感应电流的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．感应电流的磁场阻碍了引起感应电流的磁通量的变化，引起感应电流的磁通量仍然要变化，因此不能够说成阻止，故A错误； B．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，而不是阻碍原磁场的变化，例如当导体切割磁感线运动时，回路中产生感应电流，穿过回路的磁通量发生变化，但原磁场不一定发生变化，故B错误； C．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，故C正确； D．当导体不垂直切割磁感线运动时，依然可以用右手定则确定感应电流的方向，将速度分解后，拇指指向垂直于磁场的速度方向，故D错误。 故选C 4. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B. 闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 【答案】A 【解析】 【详解】A．闭合开关S 瞬间，穿过铝环A的磁通量突然增加，铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加，故铝环A将向左摆动，A正确； B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，穿过铝环A的磁通量减小，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A的面积有扩张趋势，B错误； C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，总电阻变大，螺线管中的电流减小，铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流，则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流，C错误； D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，电路中电流变大，穿过铝环A的磁通量突然增加，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A将向左摆动，D错误。 故选A。 5. 一根直导线放在的足够大的匀强磁场中，如图所示，导线，当导线以5m/s垂直边的速度做切割磁感线运动时产生的感应电动势的值为（　　） A. 0.6伏 B. 0.8伏 C. 1.0伏 D. 1.4伏 【答案】C 【解析】 【详解】感应电动势 故选C。 6. 如图1所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（　　） A. 的时间内电流为逆时针方向 B. 的时间内电流为顺时针方向 C. 与的时间内，电流方向相同 D. 的时间内，电流逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为顺时针方向，故A错误； B．的时间内，磁感应强度一定，穿过线圈的磁通量不变，线圈之中没有产生感应电流，故B错误； C．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，的时间内，磁场方向向下，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，则与的时间内，电流方向相同，故C正确； D．根据图像可知，的时间内，磁感应强度的变化率逐渐增大，线圈面积一定，则穿过线圈的磁通量的变化率增大，根据法律的电磁感应定律可知，电流逐渐增大，故D错误。 故选C。 7. 某理想自耦变压器如图所示，把A、B接在电压有效值为U的正弦交流电源上，滑片P与线圈接触可转动，滑片P'置于滑动变阻器R的正中间，灯泡L发光，认为灯泡L的电阻是定值，下列方法一定能使灯泡变暗的是（　　） A. 仅把P沿顺时针方向移动少许 B. 仅把P'向下移动少许 C. 仅增大U D. 仅减小电源的频率 【答案】A 【解析】 【详解】A．要使灯泡变暗，可以减小副线圈的电压，根据变压器电压匝数关系有 可知，可以减少副线圈的匝数，即把P沿顺时针方向移动少许，故A正确； B．仅把向下移动少许，结合上述可知，副线圈两端的电压不变，接入的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，灯泡变亮，故B错误； C．仅增大，结合上述可知，副线圈两端的电压增大，则通过灯泡的电流增大，灯泡变亮，故C错误； D．仅减小电源的频率，输入电压不变，结合上述可知，副线圈电压不变，则通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，故D错误。 故选A。 二、双项选择题（每题6分，共30分。漏选得3分，错选不得分） 8. 线圈在竖直向上的磁场中匀速转动时，能产生交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．线圈在磁场中转动过程中，若磁通量发生周期性变化，会产生交变电流，AB正确； C．线圈转动过程中始终与磁场平行，磁通量保持为零不变，不会产生交变电流，C错误； D．线圈平移过程中磁通量保持为零，不会产生交变电流，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，某同学把压在水杯下的纸水平抽出，重复操作，将水杯压在纸的同一位置，以更快的速度水平抽出，两次过程中水杯均未滑出桌面，则在第二次的抽出过程中（ ） A. 水杯受到的摩擦力与第一次相等 B. 水杯动能变化量比第一次的大 C. 水杯动量变化量比第一次的大 D. 水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．分析可知，两次过程，水杯受到的摩擦力均为为滑动摩擦力且不变，故A正确； BC．第二次快拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，则产生的冲量较小，根据动量定理可知，茶杯增加的动量小一些，根据动能与动量关系有 由于第二次动量小，故第二次动能小，故BC错误； D．动量变化量与对应时间的比值等于物体受到的合力，两次过程，水杯的合力均为滑动摩擦力且不变，则水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等，故D正确。 故选AD。 10. 一质量为的物块静止在水平面上，如图甲所示。时刻，对物块施加一水平向右的拉力F，通过力传感器测得拉力F随时间的变化关系如图乙所示。已知物块与地面间的摩擦因数，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。则（　　） A. 至时间内，摩擦力对物块的冲量为0 B. 时刻，拉力F的功率等于 C. 至时间内，拉力F做的功等于 D 后，物块将继续向前运动停下来 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块与地面间的最大静摩擦力为 故物块在内处于静止，物块受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于拉力F大小，则摩擦力对物块的冲量不为0，故A错误； B．物块在时开始运动，在内根据动量定理可得 由图乙可知拉力F的冲量为 解得时刻，物块的速度大小为 则时刻，拉力F的功率等于 故B正确； C．至时间内，根据动能定理可得 可得拉力F做的功满足 故C错误； D．在内根据动量定理可得 由图乙可知拉力F的冲量为 解得时刻，物块的速度大小为 后，根据动量定理可得 解得 可知后，物块将继续向前运动停下来，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，质量为m的带正电的滑块由静止开始沿绝缘粗糙斜面下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，空间内匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。若滑块所带电荷量为q，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块沿斜面下滑的最大速度为 B. 滑块沿斜面下滑的最大速度为 C. 滑块沿斜面下滑的最大加速度为 D. 滑块沿斜面下滑的最大加速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】滑块刚要离开斜面时，对斜面的压力为0，滑块沿斜面的速度达到最大，同时加速度达到最大，此时有 qvB=mgcosθ mgsinθ=ma 解得 a=gsinθ 故选AC。 12. 新一代航母阻拦系统将采用电磁阻拦技术，基本原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab，导轨间距为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度进入磁场，轨道端点MP间电阻为R、金属棒电阻为r，不计其他电阻和阻拦索的质量。轨道间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属棒运动一段距离x后飞机停下、测得此过程电阻R上产生的焦耳热为Q，则（　　） A. 金属棒ab中感应电流方向由a到b B. 通过金属棒ab的电荷量为 C. 金属棒ab运动位移为x0时的速度 D. 飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功 【答案】BD 【解析】 详解】A．根据右手定则可知金属棒ab中感应电流方向由b到a，故A错误； B．通过金属棒的电荷量为 故B正确； C．对金属棒ab根据动量定理，有 又有 联立可得金属棒ab运动位移为x0时的速度 所以金属棒ab运动位移为x0时的速度 故C错误； D．电阻R上产生焦耳热为Q，根据焦耳定律可得金属棒上产生的焦耳热为 根据能量守恒可知飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功为 故D正确。 故选BD。 三、计算题（共42分，13题12分、14题15分、15题15分） 13. 某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求： （1）戒指中的感应电动势E的大小； （2）戒指中的感应电流I的大小和方向； （3）戒指中电流的热功率P。 【答案】（1） （2），电流方向为逆时针 （3） 【解析】 【小问1详解】 设戒指的半径为r，则周长 磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，产生的感应电动势为 解得 【小问2详解】 根据电阻定律可知，戒指的电阻为 根据欧姆定律可知，戒指中感应电流大小为 解得 根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针。 【小问3详解】 戒指中电流的热功率为 结合上述解得 14. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求： （1）图示中的送电电流 （2）用户得到的电压 （3）用户得到的功率。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据 可得 又因为 则输电线上的电流为 (2)输电线上损失的电压为 降压前的电压为 用户得到的电压为 (3)输电线上损失的功率为 用户得到的功率为 15. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场左、右边缘平行，磁场的宽度为d，正粒子射入磁场的速度方向与左边缘夹角为θ，已知粒子质量为m、带电荷量为q，运动到磁场右侧边界时恰好相切。 （1）如何确定带电粒子做匀速圆周运动的圆心？ （2）粒子做匀速圆周的半径是多大？ （3）粒子射入磁场的速度是多大？ 【答案】（1）把初速度延长与右边界夹角的角平分线与初始位置速度垂线的交点即为圆心；（2）r＝；（3）v＝ 【解析】 【详解】（1）把初速度延长与右边界夹角的角平分线与初始位置速度垂线的交点即为圆心； （2）根据几何关系 解得 r＝ （3）根据洛伦兹力提供向心力 解得 v＝ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$