广东省惠州市实验中学2025-2026学年高二上学期12月期中物理试题

惠州市实验中学2025-2026学年高二年级上学期期中考试试题 (物理) 考试时长：75分钟 一、单选题(每题4分，共28分) 1.关于磁场，下列说法正确的是( ) A.通电导线在磁场中受到的安培力越大，该位置的磁感应强度越大 B.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C.垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向 D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 2.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则( ) A.在 t=0.2s时，振子的加速度为零 B.在 t=0.4s时，弹簧的弹性势能最小 C.在 t=0.6s时，振子位于B点 D. 0.3~0.5s时间内，振子的路程为5cm 3.如图所示，真空中正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电， O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是( ) A. M、N两点电场强度相同 B. M、N两点电势相同 C.正电荷在 M点电势能比在O点时要小 D.负电荷在 N点电势能比在 O点时要大 4.如图为指纹锁示意图，当手指的指纹一面与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器两端电压保持不变，手指挤压锁表面的过程中，指纹与小极板之间的距离变小，电容器( ) A.电容变小 B.处于充电状态，电荷量增加 C.存储的电能减少 D.内部电场强度不变 5.有关下列四幅图的描述正确的是( ) A.图1中，交流电压U越大，粒子出射速度越大 B.图2中，粒子a的比荷大于b的比荷 C.图3中，避雷针通过尖端放电，将金属棒内电荷释放至大气，中和空气中的电荷 D.图4中，电源通过静电力做功将其他形式的能转化为电势能 6.具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核(、和)(电荷量相同，质量不同)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场，分别落在A、B、C三点，如图所示。不计粒子的重力，则( ) A.三种粒子在电场中运动的时间相同 B.三种粒子在电场中运动的过程中电势能的变化量相同 C.落在A点的是 D.到达负极板时，落在C点的粒子的动能等于落在λ点的粒子的动能 7.如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上O点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面)且速度大小相等的带正电的粒子(重力不计)，已知粒子质量为m，电荷量大小为 q，速度大小为 则粒子在磁场中运动的最长时间为( ) 二、多选题(每题6分，共18分，漏选少选得3分，错选多选不得分) 8.如图所示为获取弹簧振子的位移一时间图像的一种方法，小球的运动轨迹是往复运动的一段线段。下列说法正确的是 ( ) A.如果纸带不动，作出的振动图像仍然是曲线 B.如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段 C.图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动 D.图示时刻，振子正经过平衡位置向左运动 9.如图所示，甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑绝缘轨道，M、N为两轨道的最低点，匀强磁场垂直于甲轨道平面向里，匀强电场平行于乙轨道平面向右，两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放，在它们第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是 ( ) A. a球在M点的动能小于 b球在 N点的动能 B. a球的机械能守恒、b球的机械能减小 C. a球受到的洛伦兹力和b球受到的静电力均逐渐增大 D. a球对M点的压力大于 b球对N点的压力 10.军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”，具有很强的环境适应性，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力。如图所示，某款军用机器狗的直流电机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它与电动势为E，内阻为r的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作。机器狗质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A.电源消耗的热功率为 EI B.电动机的效率为 C.电源的输出功率为EI-I²R D.若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑，受到的阻力恒为重力的k倍，则机器狗能达到的最大速度 三、实验题(每空2分，共18分) 11. (1)广东惠州某学习小组用细线和小球做了一个“单摆”，进行了以下实验：如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能到达的最高位置。为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过 (选填“O”“P”或“Q”)时开始计时；测出悬点到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间 t，则重力加速度 g= (用L，n，t表示)。 (2)广东惠州某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： ①粗测水果电池电动势，某同学将多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为 V。 ②按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出U-I图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势E= V，内阻r= kΩ (结果保留两位有效数字)； ③该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管(LED)正常发光，LED的I-U图像如图丁中曲线所示，则 LED正常发光时的电压U= V (保留两位有效数字)； 12.为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验中所用的器材：电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时，某次的测量结果如图甲所示，其读数为D= mm。 (2)采用伏安法测金属丝电阻时，为减小系统误差，需考虑电流表内接还是外接。如图乙所示，某同学采用试触法：让电压表的一端接在A点，另一端先后接B点和C点。结果发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，则实验中应将电压表的另一端接 (选填“B”或“C”) 点。 (3)根据实验数据作出 U--I图线，如图丙所示。若接入电路的金属丝长度为L，利用上述物理量可得出该金属丝的电阻率ρ= (用字母D、a、b、π、L表示) 四、解答题(36分) 13、(10分)光滑的金属导轨相互平行，它们所在平面与水平面夹角为45°，磁感应强度为B=1T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重0.1N、电阻5Ω的金属棒，导轨间距L=0.5m，导轨中所接电源的电动势为6V，内阻1Ω，电阻R阻值未知，其它的电阻不计，则欲使金属棒在导轨上保持静止，求： (1)电阻的阻值 R的大小； (2)若只改变磁感应强度的方向和大小，金属棒在导轨上仍保持静止，求磁感应强度的最小值及方向。 14.(12分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板之间的距离d=50cm，形成了电容为C=6μF的平行板电容器。电源电动势E=15V、内阻r=1Ω，定值电阻R=9Ω。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P调到某一位置，待电路稳定后，将一带负电小球放入板间恰能保持静止。已知带电小球的质量 所带电荷量 取重力加速度 求： (1)此时电容器两端的电压； (2)滑动变阻器接入电路的阻值； (3)将开关S迅速断开后，通过滑动变阻器的电荷量。 15.(14分)为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、 R，区域中的危险区内有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C，在外圆绝缘薄板上再开小孔D，COD在同一条直线上。一个α粒子(He核：质量是质子的4倍，电量是质子的两倍)从左板内侧的A点由静止释放，经电场加速后从C点沿 CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，最终从D点离开磁场，已知质子的质量为 m、元电荷电量e、不计重力，两板间电压为 U， 求： (1)粒子通过 C点时的速度大小 v； (2)磁感应强度的大小 B； (3)粒子在磁场中运动的时间 t. 学科网（北京）股份有限公司 $