内容正文:
大庆中学2025---2026学年度上学期期中考试
高二年级物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 关于磁感应强度,下列认识正确的是( )
A. 由公式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与Il成反比
B. 磁感应强度只能用来表示磁场的强弱
C. 若一小段通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0
D. 磁感应强度的方向即小磁针静止时N的指向
2. 下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是( )
A. 开关S闭合后,滑动片P向左匀速滑动,电流计中
B. 磁铁向铝环A靠近,铝环A中
C. 金属框从A向B运动,金属框中
D. 铜盘在磁场中按图示方向转动,电阻R中
3. 如图所示,水平放置的U形导线框中接有电源,电流为I,导线框垂直于匀强磁场放置,磁感应强度大小为B,导线框间距为d。一导体棒与竖直虚线成θ角放置,则导体棒所受安培力的大小和方向分别为( )
A. BId,方向水平向右
B. ,方向水平向右
C. BId sin θ,方向垂直导体棒向左
D. ,方向垂直导体棒向右
4. 如图所示,通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd。则( )
A. 当线圈向右平动时,其中感应电流的方向是abcda
B. 当线圈向导线靠近时,其中感应电流的方向是abcda
C. 当线圈以ab边为轴转动时,其中感应电流的方向是adcba
D. 当直导线中电流突然减小时,其中感应电流的方向是adcba
5. 如图所示,闭合单匝线圈水平放置,其面积为S,线圈与匀强磁场夹角为。现将线圈以边为轴顺时针转动。线圈在初位置磁通量为正值,末位置磁通量为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,圆两条直径和互相垂直,点为的中点,点和点各有垂直纸面、大小相等、方向相反的电流。关于、、、各点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A. 点最大
B. 点为零
C. 点与点相同
D. 点与点相同
7. 物理学家霍尔在实验中发现,当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时,在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应,产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图为霍尔元件的原理示意图,其霍尔电压与电流和磁感应强度B的关系可用公式表示,其中叫该元件的霍尔系数,下列说法正确的是( )
A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势
B. 式中霍尔系数是一个没有单位的常数
C. 公式中的d指图中元件前后表面间的距离
D. 公式中的d指图中元件上下表面间的距离
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 一个电子(不计重力,质量,电荷量)以速度垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中,则( )
A. 电子在图示时刻受到垂直v0向上的洛伦兹力
B. 电子在磁场中做的是变加速运动
C. 电子的速度始终不变
D. 电子的动能始终不变
9. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是( )
A. 离子从磁场中获得能量 B. 带电粒子的运动周期是变化的
C. 离子由加速器的中心附近进入加速器 D. 增大金属盒的半径,粒子射出时的动能变大
10. 在如图所示的电路中,电源电动势为、内阻为,为定值电阻,为滑动变阻器,L为小灯泡(电阻可视为不变),C为大电容电容器,电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S,小灯泡发光,使滑动变阻器的滑片向下缓慢移动一小段距离,该过程中电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,小灯泡没有烧坏,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡逐渐变亮
B.
C. 电压表的示数增大
D. 断开开关S的瞬间小灯泡不会立即熄灭
三、实验题
11. 小丽同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。如图乙是该同学打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的点是起始点,选取纸带上连续的点、、、、、作为计数点,并测出各计数点到点的距离依次为、、、、、。已知打点计时器所用的电源是频率为的交流电,重物的质量为。
(1)下列操作正确的是( )
A. 选择纸带时,应选第一、二个点间的距离接近5mm的纸带
B. 先接通电源后释放纸带
C. 为了减小实验误差,选择的重物的体积越大越好
(2)打点计时器打点时重物的速度大小为______。(结果用题中字母表示)
(3)当地的重力加速度大小为,从打点到打点,重物重力势能的减少量=______。(结果用题中字母表示)
12. 某实验小组进行测电源电动势与内阻的实验,要求测量结果准确。该小组设计了如图甲所示的电路图进行实验,其中保护电路电阻R1=1Ω。
(1)闭合开关S1后,开关S2先后与a、b接通,并移动滑动变阻器获得多组数据,测得多组电压表读数U与对应的电流表读数I,并作出U−I图像如图乙所示。其中Ⅱ图线是根据开关接到_______(选填“a”或者“b”)所测的数据绘出的图像。
(2)为减小误差,小组同学经过讨论后,根据图像计算出电源电动势_______V,内阻为_______Ω(结果保留两位有效数字)。
四、计算题
13. 如图所示,金属杆ab的长为l,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面为θ角斜向上,结果ab静止于水平导轨上。求金属杆ab受到的:
(1)安培力大小;
(2)摩擦力大小。
14. 某农场为了方便将粮食运送到一定高度的仓库,设计了一个小型运粮装置,其工作原理可简化为如图所示的电路图,电源电动势、内阻,定值电阻R的阻值为40Ω,M为电动机。闭合开关S,稳定后,理想电流表A的示数,电动机带动质量的一袋粮食以速度匀速上升,重力加速度。求
(1)定值电阻R两端的电压;
(2)电动机的机械效率;
(3)电动机线圈的内阻。
15. 平面直角坐标系中,第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从轴负半轴上的P点与轴正方向成120°垂直磁场射入第Ⅳ象限,经轴上的N点与轴正方向成120°角射入电场,最后从轴正半轴上的M点以垂直于y轴方向的速度射出电场,粒子从P点射入磁场的速度为,不计粒子重力,求
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子从P点运动到M点的总时间t;
(3)匀强电场的场强大小E;
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大庆中学2025---2026学年度上学期期中考试
高二年级物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 关于磁感应强度,下列认识正确的是( )
A. 由公式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与Il成反比
B. 磁感应强度只能用来表示磁场的强弱
C. 若一小段通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0
D. 磁感应强度的方向即小磁针静止时N的指向
【答案】D
【解析】
【详解】A.公式B=是磁感应强度的定义式,磁感应强度B由磁场本身决定,与F和Il无关,故A错误;
B.磁感应强度是矢量,既描述磁场强弱也描述方向,故B错误;
C.当电流方向与磁场方向平行时,F=0但B不一定为零,故C错误;
D.磁感应强度方向定义为小磁针静止时N极指向,故D正确。
故选D。
2. 下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是( )
A. 开关S闭合后,滑动片P向左匀速滑动,电流计中
B. 磁铁向铝环A靠近,铝环A中
C. 金属框从A向B运动,金属框中
D. 铜盘在磁场中按图示方向转动,电阻R中
【答案】B
【解析】
【详解】A.电键S闭合后,滑片P向左运动,则接入电路中的电阻值增大,电路中的电流将减小,穿过线圈的磁通量减小,线圈能产生感应电流,故A不符合题意;
B.磁铁向不闭合的铝环A靠近,穿过铝环的磁通量在增大,但不能产生感应电流,故B符合题意;
C.金属框从A向B运动,穿过金属框的磁通量时刻在变化,线圈产生感应电流,故C不符合题意;
D.铜盘在磁场中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,产生感应电流,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,水平放置的U形导线框中接有电源,电流为I,导线框垂直于匀强磁场放置,磁感应强度大小为B,导线框间距为d。一导体棒与竖直虚线成θ角放置,则导体棒所受安培力的大小和方向分别为( )
A. BId,方向水平向右
B. ,方向水平向右
C. BId sin θ,方向垂直导体棒向左
D. ,方向垂直导体棒向右
【答案】D
【解析】
【详解】导体棒的有效长度,即电流方向长度,由几何关系得
代入安培力公式
得
再用左手定则,磁场向里、电流沿导体棒,安培力方向垂直导体棒向右。
故选D。
4. 如图所示,通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd。则( )
A. 当线圈向右平动时,其中感应电流的方向是abcda
B. 当线圈向导线靠近时,其中感应电流的方向是abcda
C. 当线圈以ab边为轴转动时,其中感应电流的方向是adcba
D. 当直导线中电流突然减小时,其中感应电流的方向是adcba
【答案】A
【解析】
【详解】通电直导线电流向上,根据安培右手螺旋定则,导线右侧有垂直于纸面向里的磁场,靠近导线处磁感应强度较大。
A.若线圈向右平动,穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流方向是abcda,故A正确;
B.当线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,产生感应电流为逆时针adcba,故B错误;
C.当线圈从图示位置以ab边为轴转动时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向是abcda,故C错误;
D.当直导线中电流突然减小时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向是abcda,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,闭合单匝线圈水平放置,其面积为S,线圈与匀强磁场夹角为。现将线圈以边为轴顺时针转动。线圈在初位置磁通量为正值,末位置磁通量为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,线圈转动前后磁场穿过线圈平面的方向相反,即为负值,所以末位置磁通量的大小为
故选C。
6. 如图所示,圆两条直径和互相垂直,点为的中点,点和点各有垂直纸面、大小相等、方向相反的电流。关于、、、各点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A. 点最大
B. 点为零
C. 点与点相同
D. 点与点相同
【答案】A
【解析】
【详解】由安培定则作出a、b、c、e四点的磁感应强度的方向,如图
根据距离通电导线越远磁感应强度越弱,以及磁感应强度的矢量合成可知点的磁感应强度最大。且a点与b点不相同,a点与c点方向不同。
故选A。
7. 物理学家霍尔在实验中发现,当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时,在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应,产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图为霍尔元件的原理示意图,其霍尔电压与电流和磁感应强度B的关系可用公式表示,其中叫该元件的霍尔系数,下列说法正确的是( )
A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势
B. 式中霍尔系数是一个没有单位的常数
C. 公式中的d指图中元件前后表面间的距离
D. 公式中的d指图中元件上下表面间的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A.霍尔电压的产生是由于运动电荷在磁场中受洛伦兹力发生偏转,导致上下表面积累电荷。若自由电荷为正,根据左手定则,正电荷向上表面偏转;若为负电荷,如金属中的电子,负电荷向上表面偏转;因此上表面电势不一定高于下表面,A错误;
BCD.当自由电荷受力平衡时,为上下表面间距,
设为前后表面间距,则
结合电流微观表达式
联立推导可得
所以为前后表面间距,霍尔系数
单位为,单位为,故单位为,并非,BD错误,C正确;
故选C。
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 一个电子(不计重力,质量,电荷量)以速度垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中,则( )
A. 电子在图示时刻受到垂直v0向上的洛伦兹力
B. 电子在磁场中做的是变加速运动
C. 电子的速度始终不变
D. 电子的动能始终不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由左手定则可知电子在图示时刻受到垂直向下的洛伦兹力,故A错误;
B.由洛伦兹力提供向心力可得电子在磁场中做的是匀速圆周运动,向心加速度方向一直在改变,是变加速运动,故B正确;
CD.洛伦兹力提供向心力,则洛伦兹力不做功,故电子的速度大小不变,方向时刻在改变,根据可知电子的动能始终不变,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是( )
A. 离子从磁场中获得能量 B. 带电粒子的运动周期是变化的
C. 离子由加速器的中心附近进入加速器 D. 增大金属盒的半径,粒子射出时的动能变大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中受到洛伦兹力,但不做功,故不能在磁场中获得能量,故A错误;
B.带电粒子虽速度增大,但在磁场中运动的周期与速度无关,所以粒子的运动周期是固定的,故B错误;
C.根据
解得
可知随着粒子速度增大,半径会增大,故粒子由加速器的中心附近进入电场中加速后,进入磁场中偏转,故C正确;
D.带电粒子从D形盒中射出时的动能为
联立可得
即带电粒子q、m一定时,随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径r的增大而增大,与加速电场的电压和狭缝距离无关,故D正确。
故选CD。
10. 在如图所示的电路中,电源电动势为、内阻为,为定值电阻,为滑动变阻器,L为小灯泡(电阻可视为不变),C为大电容电容器,电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S,小灯泡发光,使滑动变阻器的滑片向下缓慢移动一小段距离,该过程中电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,小灯泡没有烧坏,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡逐渐变亮
B.
C. 电压表的示数增大
D. 断开开关S的瞬间小灯泡不会立即熄灭
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.滑动变阻器的滑片向下缓慢移动一小段距离,则滑动变阻器阻值变小,根据串反并同,可知通过灯泡电流增大,小灯泡逐渐变亮,故A正确;
B.由电路可知电压表测的是电压、根据欧姆定律可知
测的是灯泡L的电压,根据闭合电路欧姆定律有
则有
测的是和灯泡的电压,根据闭合电路欧姆定律有
则有
联立整理得,故B正确;
C.结合A选项分析,根据串反并同,可知电压表的示数减小,故C错误;
D.断开开关S的瞬间,电容器放电,其相当于电源,故小灯泡不会立即熄灭,故D正确。
故选ABD。
三、实验题
11. 小丽同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。如图乙是该同学打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的点是起始点,选取纸带上连续的点、、、、、作为计数点,并测出各计数点到点的距离依次为、、、、、。已知打点计时器所用的电源是频率为的交流电,重物的质量为。
(1)下列操作正确的是( )
A. 选择纸带时,应选第一、二个点间的距离接近5mm的纸带
B. 先接通电源后释放纸带
C. 为了减小实验误差,选择的重物的体积越大越好
(2)打点计时器打点时重物的速度大小为______。(结果用题中字母表示)
(3)当地的重力加速度大小为,从打点到打点,重物重力势能的减少量=______。(结果用题中字母表示)
【答案】(1)B (2)##
(3)mgL4
【解析】
【小问1详解】
A.根据实验需验证的关系
其中应是从静止开始下落的高度,而重物从静止开始下落的第一个0.02s(打点时间间隔)内下落的高度为,故A错误;
B.使用打点计时器时应先接通电源后释放纸带,故B正确;
C.为了减小实验误差,应用质量大、体积小的物体,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
纸带上相邻计数点时间间隔
打D点时的速度
或
【小问3详解】
重力势能的减小量
12. 某实验小组进行测电源电动势与内阻的实验,要求测量结果准确。该小组设计了如图甲所示的电路图进行实验,其中保护电路电阻R1=1Ω。
(1)闭合开关S1后,开关S2先后与a、b接通,并移动滑动变阻器获得多组数据,测得多组电压表读数U与对应的电流表读数I,并作出U−I图像如图乙所示。其中Ⅱ图线是根据开关接到_______(选填“a”或者“b”)所测的数据绘出的图像。
(2)为减小误差,小组同学经过讨论后,根据图像计算出电源电动势_______V,内阻为_______Ω(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)b (2) ①. 5.0 ②. 0.67
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律得,故U−I图像中U为路端电压,I为通过电源的电流。
所以当S2与a接通时,把电流表、电源、R1看成等效电源Ⅰ,如图所示虚线部分
当S2与b接通时,把电源、R1与电压表并联的电路看成等效电源Ⅱ,如图所示虚线部分
即
而电源的U−I图像斜率的绝对值等于电源的内阻,所以Ⅱ图线是根据开关接到“b”所测的数据绘出的图像。
【小问2详解】
[1]S2与a接通时,由图线Ⅰ可得等效电源Ⅰ的电动势①
[2]S2与b接通时,由图线Ⅱ可得等效电源Ⅱ的电动势为②
等效电源Ⅱ的内阻为③
联立①②③解得
四、计算题
13. 如图所示,金属杆ab的长为l,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面为θ角斜向上,结果ab静止于水平导轨上。求金属杆ab受到的:
(1)安培力大小;
(2)摩擦力大小。
【答案】(1)BIl (2)BIlsinθ
【解析】
【小问1详解】
B与I相互垂直,故金属杆ab受到的安培力
【小问2详解】
如图所示,对金属杆ab受力分析,有
14. 某农场为了方便将粮食运送到一定高度的仓库,设计了一个小型运粮装置,其工作原理可简化为如图所示的电路图,电源电动势、内阻,定值电阻R的阻值为40Ω,M为电动机。闭合开关S,稳定后,理想电流表A的示数,电动机带动质量的一袋粮食以速度匀速上升,重力加速度。求
(1)定值电阻R两端的电压;
(2)电动机的机械效率;
(3)电动机线圈的内阻。
【答案】(1)100V
(2)80% (3)
【解析】
【小问1详解】
电动机与定值电阻并联,根据闭合电路欧姆定律可知定值电阻R两端电压为
【小问2详解】
通过R的电流为
根据并联电路规律可知电动机的工作电流为
电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
电动机的机械效率为
【小问3详解】
电动机线圈的发热功率为
则电动机线圈的内阻为
15. 平面直角坐标系中,第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从轴负半轴上的P点与轴正方向成120°垂直磁场射入第Ⅳ象限,经轴上的N点与轴正方向成120°角射入电场,最后从轴正半轴上的M点以垂直于y轴方向的速度射出电场,粒子从P点射入磁场的速度为,不计粒子重力,求
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子从P点运动到M点的总时间t;
(3)匀强电场的场强大小E;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有
可得粒子在磁场中运动的轨道半径
【小问2详解】
作出粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可知,粒子在磁场中转过的角度为150°,粒子在磁场中运动的周期
则粒子在磁场中运动的时间
由几何知识可得
从N到M运动的时间
则粒子从P点运动到M点的总时间
【小问3详解】
在电场中竖直方向则有
解得
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