2026年1月辽宁省普通高中高二上学期期末考试物理练习试卷（十一）

2026年1月辽宁省普通高中期末考试试卷（十一） 高二物理 一、选择题（共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　） A．图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 B．图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热的原理来给锅体供热的 C．图丙所示的实验现象展示了磁能生电的电磁感应现象 D．图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量 2．如图所示电路，L为一自感线圈，A为电灯，L的直流电阻比A的电阻小得多，接通S，待电路稳定再断开S，断开时（　　） A．通过灯A的电流方向为从左向右 B．灯A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭 C．灯A将立即熄灭 D．通过L的电流方向为从右向左 3．磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS＝kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈（指针）偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量，由题中的信息可知（　　） A．该电流表的刻度是均匀的 B．线圈转动过程中受到的安培力的大小变大 C．若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 D．更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即） 4．下面各电路图中关于多用电表的使用，操作正确的是（　　） A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确 C．测电阻时，可按图丙连接方式测量 D．丁图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻 5．如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P下移，下列判断正确的是（　　） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变小 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的总功率变小 6．粒子和质子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等，忽略粒子之间的相互影响，则粒子和质子的（　　） A．运动半径之比是 B．运动半径之比是 C．运动周期之比是 D．运动周期之比是 7．在可控核聚变中用磁场来约束带电粒子的运动，叫磁约束。如图所示是一磁约束装置的简化原理图，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和4a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的氘核从圆心沿半径方向进入磁场。已知氘核质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该氘核的运动被约束在图中实线圆所围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，在绝缘的光滑水平面上有一竖直向下的匀强磁场分布在宽为的区域内，磁感应强度大小为。有一个边长为的正方形均匀导线框，以初速度垂直磁场边界进入磁场，当导线框的边刚进入磁场时，线框的速度大小为。已知线框的质量为，下列说法正确的是（　　） A．边刚进入磁场时，、间电压为 B．边刚进入磁场时，、间的电压为 C．边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动能的变化量为 D．边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动量变化量的大小为 9．如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知（　　） A．在t1时刻，电路中的磁场能最小 B．t1到t2电路中的电流值不断变小 C．从t2到t3电容器不断充电 D．在t4时刻，电容器的电场能最小 10．如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间中存在磁感应强度方向竖直向下、大小为B的匀强磁场，两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现使ab棒获得水平向右的瞬时速度，ab棒的速度随时间变化的关系如图乙所示。cd棒的质量为m，电阻为R，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．ab棒和cd棒组成的系统动量守恒 B．ab棒的电阻为2R C．时间内，cd棒产生的热量为 D．时间内，通过cd棒任一横截面的电荷量为 二、实验题：本大题共2小题，共计14分 11．图甲为多用电表刻度盘，图乙为多用电表功能选择开关。 (1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置，则需要调节图乙中 （选填“S”或“K”）处的旋钮。 (2)某同学用欧姆表“”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值，指针位于图甲中③位置，为了得到比较准确的测量结果，应选择倍率为 （选填“”或“”）的电阻挡，重新进行欧姆调零并完成测量。 (3)该同学粗测一节干电池的电动势，将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处，红表笔接电池正极，黑表笔接负极，指针位于图甲中②位置，对应的数值为 V。 (4)若该多用电表的表头满偏电流为1mA，内部有一节电动势为1.5V的干电池，测某一电阻时电流为0.6mA，则该电阻的测量值为 。 12．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，被测电池的电动势约为，内阻约为。要求尽量减小实验误差。 (1)本实验依据的实验原理是： 。 (2)根据题目要求，应该选择的实验电路是下图中的 （选填“图1”或“图2”）。 (3)已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： A．电流表：量程，内阻约 B．电流表：量程，内阻约 C．电压表：量程，内阻约 D．滑动变阻器：，额定电流2A E.滑动变阻器：，额定电流1A 为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。 (4)如图3是某同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的图线。若仅考虑电表内阻的影响，图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为______。 A． B． C． D． (5)用同一个电池给不同的玩具电动机供电，若电动机直流电阻为，两端电压为，通过的电流为，电池的电动势为，内阻为，则电动机获得最大功率的条件是______。 A． B． C． D． 三、计算题：本大题共3小题，共计40分 13．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为，电阻不计。在MQ之间接有一阻值的电阻。导体杆ab质量为，电阻，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度，使杆向右运动。求： (1)ab杆速度减为2m/s时，ab杆加速度大小a； (2)整个过程电阻R上产生的热量； (3)整个过程通过电阻R的电荷量q及导体杆ab移动的距离x。 14．如图所示，匝的矩形线圈边长，边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动，线圈电阻，外电路电阻，时，线圈平面与磁感线平行，边正转出纸外，边转入纸里。 (1)写出线圈感应电动势的瞬时表达式； (2)从图示位置转过的过程中流过电阻的电荷量是多大？ (3)线圈转一圈外力做功多大。 15．地球是个巨大的天然磁体，某小组学习相关内容后，对地磁场做了深入的研究。 (1)在地球的赤道上放置一矩形线圈，线圈平面与赤道平面重合，线圈的上、下边水平，此时穿过线圈平面的磁通量大小为。现使线圈绕其竖直轴线旋转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为多少？ (2)某同学在研学途中利用智能手机中的磁传感器测量某地地磁场的磁感应强度。如图甲建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。该同学在当地对地磁场进行了测量，测量时轴正向保持竖直向上，测量结果如下图。请你根据测量结果判断该同学是在“南半球”还是“北半球”进行此实验，并估测当地的地磁场磁感应强度的大小（结果保留2位有效数字）。 (3)地磁场能使宇宙射线中的带电粒子流偏转，成为地球生命的“保护伞”。赤道剖面外的地磁场可简化为包围着地球的厚度为的匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于剖面，如图乙所示。设宇宙射线中粒子的质量为，带负电且电荷量为，最大速率为，不计大气对粒子运动的影响，不考虑粒子间的相互作用及重力。要使从各方向射向地球的粒子都不能到达地面，求地磁场厚度应满足的条件。 高二物理 第1页 （共4页） 高二物理 第2页 （共4页） 高二物理 第1页 （共4页） 高二物理 第2页 （共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年1月辽宁省普通高中期末考试试卷（十一） 高二物理 一、选择题（共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　） A．图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 B．图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热的原理来给锅体供热的 C．图丙所示的实验现象展示了磁能生电的电磁感应现象 D．图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量 【答案】D 【知识点】电磁波的能量、电磁灶的结构和原理、通电导线在磁场中的作用力方向、直线电流周围的磁场 【详解】A.．图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过直导线周围的磁场来实现的，A错误； B．图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了高频电流在锅体中产生涡流生热而供热的，B错误； C．图丙所示的实验现象展示了电能生磁的现象，C错误； D．图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量，D正确。 故选D。 2．如图所示电路，L为一自感线圈，A为电灯，L的直流电阻比A的电阻小得多，接通S，待电路稳定再断开S，断开时（　　） A．通过灯A的电流方向为从左向右 B．灯A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭 C．灯A将立即熄灭 D．通过L的电流方向为从右向左 【答案】B 【知识点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像 【详解】AD．电路稳定后，通过线圈L的电流方向为从左向右，待电路稳定再断开S，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且线圈与灯A构成回路，则通过线圈L的电流方向仍为从左向右，通过灯A的电流方向为从右向左，故AD错误； BC．电路稳定后，由于线圈L的直流电阻比灯A的电阻小得多，则通过线圈L的电流大于通过灯A的电流；待电路稳定再断开S，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且线圈L与灯A构成回路，所以灯A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭，故B正确，C错误。 故选B。 3．磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS＝kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈（指针）偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量，由题中的信息可知（　　） A．该电流表的刻度是均匀的 B．线圈转动过程中受到的安培力的大小变大 C．若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 D．更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即） 【答案】A 【知识点】磁电式电流表、通电导线在磁场中的作用力方向、安培力的计算式及初步应用 【详解】A．依题意可知，其中N、B、S、k为常数，则I与θ成正比，故电流表的刻度是均匀的，A正确； B．由安培力，其中N、B、L为常数，电流I不变，故线圈转动过程中受到的安培力的大小不变，B错误； C．如图所示，根据左手定则，线圈将沿顺时针方向转动，C错误； D．电流表的灵敏度，更换k值更大的螺旋弹簧，灵敏度减小，D错误。 故选A。 4．下面各电路图中关于多用电表的使用，操作正确的是（　　） A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确 C．测电阻时，可按图丙连接方式测量 D．丁图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻 【答案】D 【知识点】用多用电表测量电学中的物理量 【详解】A．测电压时，红表笔接正极，应接灯泡的左端，黑表笔接负极，接灯泡右端，所以图甲连接方式红、黑表笔接法有误，故A错误； B．测电流时，电表应该串联接入电路，且电流应从红表笔进入从黑表笔流出，故B错误； C．测量电阻时，应将待测电阻与电路断开后测量，故C错误； D．因为欧姆表的黑表笔与内部电池的正极相连，所以测量二极管反向电阻时，应将黑表笔与二极管的负极相连，故D正确。 故选D。 5．如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P下移，下列判断正确的是（　　） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变小 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的总功率变小 【答案】B 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、电源的最大输出功率及其条件、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】AB．当往油箱里加油时，滑片P向下移，电路中的总电阻减小，总电流变大，电流表示数变大，电压表的示数变小，A错误、B项正确； C．由于外电阻与电源内阻大小关系无法确定，因此无法判断电源的输出功率是变大还是变小，故C错误； D．由可知，总电流增大时电源的总功率变大，故D错误。 故选B。 6．粒子和质子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等，忽略粒子之间的相互影响，则粒子和质子的（　　） A．运动半径之比是 B．运动半径之比是 C．运动周期之比是 D．运动周期之比是 【答案】A 【知识点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：半径、周期公式 【详解】AB．设粒子的质量为4，电荷量为2e，质子的质量为，电荷量为e，两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 解得 由题可知两粒子的动量大小相等，则粒子和质子的运动半径之比是。故A正确，B错误； CD．两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，运动周期 则粒子和质子的运动周期之比是。故CD错误。 故选A。 7．在可控核聚变中用磁场来约束带电粒子的运动，叫磁约束。如图所示是一磁约束装置的简化原理图，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和4a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的氘核从圆心沿半径方向进入磁场。已知氘核质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该氘核的运动被约束在图中实线圆所围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】带电粒子在圆（弧）形边界磁场中运动 【详解】氘核在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为 即运动轨迹半径越大，磁场的磁感应强度越小。令氘核运动轨迹最大的半径为，为了使氘核的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，如图所示 A点为氘核做圆周运动的圆心，氘核从圆心沿半径方向进入磁场，由左手定则可得，， 为直角三角形，则由几何关系可得 解得 解得磁场的磁感应强度最小值 故选A。 8．如图所示，在绝缘的光滑水平面上有一竖直向下的匀强磁场分布在宽为的区域内，磁感应强度大小为。有一个边长为的正方形均匀导线框，以初速度垂直磁场边界进入磁场，当导线框的边刚进入磁场时，线框的速度大小为。已知线框的质量为，下列说法正确的是（　　） A．边刚进入磁场时，、间电压为 B．边刚进入磁场时，、间的电压为 C．边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动能的变化量为 D．边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动量变化量的大小为 【答案】AD 【知识点】线框进出磁场产生的等效电路相关计算、动量定理的内容、动能定理的初步应用 【详解】A．边刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律有 设线框的电阻为，则边上的电压为，故A正确； B．边刚进入磁场时，回路中电流为0，、间的电压为，故B错误； CD．线框进入磁场时，安培力的冲量为 由于进入磁场与离开磁场的过程中，线框磁通量的变化大小相同，所以安培力的冲量大小相等；又根据动量定理有 所以边进入磁场与离开磁场的过程中，线框动量大小的减小量为，边离开磁场时速度变为零，边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动能的变化量为，故C错误，D正确。 故选AD。 9．如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知（　　） A．在t1时刻，电路中的磁场能最小 B．t1到t2电路中的电流值不断变小 C．从t2到t3电容器不断充电 D．在t4时刻，电容器的电场能最小 【答案】ACD 【知识点】振荡回路 【详解】由题意可知作出i-t图线（如图虚线所示） A．在t1时刻，电路中的电荷量q最大，电路中电流最小，则磁场能最小，故A正确； B．在t1到t2时刻电路中的q不断减小，说明电容器不断放电，电路中的电流值不断增加，故B错误； C．在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，故C正确； D．在t4时刻电路中的q等于0，说明电容器放电完毕，则电容器电场能最小，故D正确。 故选ACD。 10．如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间中存在磁感应强度方向竖直向下、大小为B的匀强磁场，两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现使ab棒获得水平向右的瞬时速度，ab棒的速度随时间变化的关系如图乙所示。cd棒的质量为m，电阻为R，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．ab棒和cd棒组成的系统动量守恒 B．ab棒的电阻为2R C．时间内，cd棒产生的热量为 D．时间内，通过cd棒任一横截面的电荷量为 【答案】ABD 【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题 【详解】A．根据左手定则可知，两金属棒所受安培力大小相等，方向相反，对两金属棒构成的系统，所受外力合力为0，则ab棒和cd棒组成的系统动量守恒，故A正确； D．根据图像可知，当两金属棒速度相等时，根据动量守恒定律有 解得 对cd棒进行分析，根据动量定理有 结合上述解得，故D正确； B．金属棒ab、cd材料相同、横截面积不同、长度均为L，则有， 两材料密度相同，则有 解得，故B正确； C．时间内，根据能量守恒定律有 cd棒产生的热量 解得，故C错误。 故选ABD。 二、实验题：本大题共2小题，共计14分 11．图甲为多用电表刻度盘，图乙为多用电表功能选择开关。 (1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置，则需要调节图乙中 （选填“S”或“K”）处的旋钮。 (2)某同学用欧姆表“”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值，指针位于图甲中③位置，为了得到比较准确的测量结果，应选择倍率为 （选填“”或“”）的电阻挡，重新进行欧姆调零并完成测量。 (3)该同学粗测一节干电池的电动势，将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处，红表笔接电池正极，黑表笔接负极，指针位于图甲中②位置，对应的数值为 V。 (4)若该多用电表的表头满偏电流为1mA，内部有一节电动势为1.5V的干电池，测某一电阻时电流为0.6mA，则该电阻的测量值为 。 【答案】(1)S (2) (3)1.40 (4)1000 【知识点】多用电表、用多用电表测量电学中的物理量 【详解】（1）若多用电表未被使用时发现指针出现在题图甲①位置，则需要调节机械调零旋钮，即题图乙中的旋钮S。 （2）指针位于图甲中③位置，要想使指针靠近表盘中央（即表盘读数变大），应选择更小的倍率，即选择倍率的电阻挡。 （3）在粗测一节干电池的电动势时，量程是2.5V，刻度盘最小刻度值为0.05V，题图甲中指针在②位置时所对应的数值为1.40V。 （4）根据闭合电路的欧姆定律有 解得 当电流为0.6mA时，根据闭合电路的欧姆定律有 解得 12．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，被测电池的电动势约为，内阻约为。要求尽量减小实验误差。 (1)本实验依据的实验原理是： 。 (2)根据题目要求，应该选择的实验电路是下图中的 （选填“图1”或“图2”）。 (3)已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： A．电流表：量程，内阻约 B．电流表：量程，内阻约 C．电压表：量程，内阻约 D．滑动变阻器：，额定电流2A E.滑动变阻器：，额定电流1A 为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。 (4)如图3是某同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的图线。若仅考虑电表内阻的影响，图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为______。 A． B． C． D． (5)用同一个电池给不同的玩具电动机供电，若电动机直流电阻为，两端电压为，通过的电流为，电池的电动势为，内阻为，则电动机获得最大功率的条件是______。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2)图1 (3) (4)B (5)A 【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可知，本实验依据的实验原理是 （2）内阻约为，电压表内阻远远大于电源内阻，电流表内阻与电源内阻差不多，可知，电流表分压影响较大，电压表分流影响较小，实验中应利用电压表直接测量路端电压，可知，应该选择的实验电路是下图中的图1。 （3）[1][2]为了减小电压表分流影响，滑动变阻器选择总阻值小一些的，即滑动变阻器选择；被测电池的电动势约为，内阻约为，则通过电流表的最大与最小电流分别为， 可知，为了确保电流表的安全与精度，电流表选择量程的。 （4）CD．电路图采用图1，路端电压的测量值等于真实值，即路端电压没有误偏差，故CD错误； AB．电路图采用图1，系统误差在于电压表的分流，电压表分流值为 由于电压表，图3中电压在0V到1.48V之间变化，可知的数量级为，故A错误，B正确。 故选B。 （5）电动机是非纯电阻，电动机消耗的功率 根据数学二次函数规律可知，当时，电动机消耗功率到达最大值，最大值为。 故选A。 三、计算题：本大题共3小题，共计40分 13．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为，电阻不计。在MQ之间接有一阻值的电阻。导体杆ab质量为，电阻，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度，使杆向右运动。求： (1)ab杆速度减为2m/s时，ab杆加速度大小a； (2)整个过程电阻R上产生的热量； (3)整个过程通过电阻R的电荷量q及导体杆ab移动的距离x。 【答案】(1) (2)1.2J (3)0.8C，3.2m 【知识点】无外力作用下，水平导轨上的单杆模型 【详解】（1）ab杆速度减为2m/s时，ab杆产生的电动势为 回路电流为 ab杆受到的安培力为 则ab杆的加速度的大小为 （2）由能量守恒可知整个过程产生的热量为 电阻R上产生的热量为 解得 （3）对导体杆ab，由动量定理得 又 其中 联立可得， 14．如图所示，匝的矩形线圈边长，边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动，线圈电阻，外电路电阻，时，线圈平面与磁感线平行，边正转出纸外，边转入纸里。 (1)写出线圈感应电动势的瞬时表达式； (2)从图示位置转过的过程中流过电阻的电荷量是多大？ (3)线圈转一圈外力做功多大。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】计算转动过程中通过线圈截面的电量、计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热、正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导 【详解】（1）线圈以的转速匀速转动，得，所以线圈的角速度 图示位置的感应电动势最大，其大小为 代入数据得 电动势的表达式 （2）从起转过的过程中，设时间为，流过的电荷量 代入数据得 （3）电动势的有效值为 线圈匀速转动的周期 外力做功大小等于电功的大小，可得 代入数据得 15．地球是个巨大的天然磁体，某小组学习相关内容后，对地磁场做了深入的研究。 (1)在地球的赤道上放置一矩形线圈，线圈平面与赤道平面重合，线圈的上、下边水平，此时穿过线圈平面的磁通量大小为。现使线圈绕其竖直轴线旋转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为多少？ (2)某同学在研学途中利用智能手机中的磁传感器测量某地地磁场的磁感应强度。如图甲建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。该同学在当地对地磁场进行了测量，测量时轴正向保持竖直向上，测量结果如下图。请你根据测量结果判断该同学是在“南半球”还是“北半球”进行此实验，并估测当地的地磁场磁感应强度的大小（结果保留2位有效数字）。 (3)地磁场能使宇宙射线中的带电粒子流偏转，成为地球生命的“保护伞”。赤道剖面外的地磁场可简化为包围着地球的厚度为的匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于剖面，如图乙所示。设宇宙射线中粒子的质量为，带负电且电荷量为，最大速率为，不计大气对粒子运动的影响，不考虑粒子间的相互作用及重力。要使从各方向射向地球的粒子都不能到达地面，求地磁场厚度应满足的条件。 【答案】(1) (2)北半球， (3) 【知识点】带电粒子在圆（弧）形边界磁场中运动 【详解】（1）此过程中穿过线圈的磁通量的变化量 （2）如图所示 地球可视为一个大磁场，磁场南极大致在地理北极附近，磁场北极在地理南极附近。由表中轴数据可看出轴的磁场竖直向下，则该同学是在北半球进行此实验。 磁感应强度为矢量，由图表数据可得当地的地磁场大小约为 （3）设粒子运动的半径为，粒子运动过程中洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，则，代入得 即所有粒子的都相同，如图所示，可推知当粒子沿磁场边界的切线方向射入时，其到达的位置离地面最近，当其轨迹与地面相切时磁场的厚度为，因此应满足的条件是 高二物理 第1页 （共4页） 高二物理 第2页 （共4页） 高二物理 第1页 （共4页） 高二物理 第2页 （共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $