吉林省通化市梅河口市第五中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

高二物理期末考试 一、选择题（1-7为单项选择，8-10为多项选择） 1．电磁波为信息的传播插上了翅膀，广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波的传播离不开介质 B．电磁波的频率越高，波长越短 C．只要空间内存在一个变化的磁场就一定能形成电磁波 D．物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 2．如图是“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95°C刻度线对齐，温度超过95°C，铃响表示报警。下列说法正确的是（　　） A．图中的是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 3．如图所示，沿顺时针方向的环形电流在圆心点产生的磁感应强度的大小为，环形电流上的两点的连线为圆环的直径，现将右边半圆环绕直径沿同一方向分别弯折和，此时点的磁感应强度大小分别为和，则等于（　　） A．2 B． C． D． 4．金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，已知电容器的电容为C，线圈的电感为L，下列说法正确的是（　　） A．此时电容器正在充电 B．此时磁场能正在转化为电场能 C．该振荡电路的周期为 D．此时电容器两端电势差增大 5．如图甲所示，矩形线圈匝数匝，内阻不计，在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所接外电阻阻值，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．感应电动势的最大值为 B．电压表示数为 C．0-0.1s内，电阻产生的焦耳热为 D．0-0.1s内，通过电阻的电荷量为 6. 如图所示，两根足够长光滑直金属导轨平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L；导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E、内阻为r；整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中。调节滑动变阻器滑动头至某一位置，将质量为m的金属棒ab垂直两导轨置于导轨上，ab恰能保持静止。已知重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻不计，ab与两导轨接触良好，则（　　） A. 磁场方向垂直导轨平面向下 B. 流过ab的电流大小为 C. 滑动变阻器接入电路的阻值为－r D. 若减小滑动变阻器的阻值，ab向下运动 7. 如图所示，质量为、电荷量绝对值为带电粒子（重力不计）从点以垂直于磁场边界的速度射入宽度为的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为，磁场的磁感应强度大小为。则（　　） A. 该带电粒子带正电 B. 磁场的宽度 C. 洛伦兹力对粒子做正功 D. 粒子通过磁场的时间为 8. 下列关于如图的说法，正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子加速时间越短 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 9. 如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A. 闭合开关S后，把R滑片右移 B. 闭合开关S后，把R的滑片左移 C. 闭合开关S后，把Q靠近P D. 无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 10. 如图所示，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻，金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，。磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为30°，以速度水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 流过金属棒的电流大小为 B. 流过金属棒的电流大小为 C. 流过金属棒的电流方向为 D. 金属棒端电势比端电势高 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某校一物理兴趣小组为了探究通电导线受力与什么因素有关，设计了如图所示的实验。 （1）甲同学为了探究安培力大小的影响因素，分别接通“1、4”和“1、2”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与________有关。（选填“电流I”或“导线在磁场中长度”） （2）乙同学为了探究安培力方向的影响因素，只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向______（选填“改变”或“不改变”）。 （3）若交换磁极的位置同时改变导线中电流的方向，导线受力的方向________（选填“改变”或“不改变”）。 12. 甲、乙、丙三位同学分别利用如图所示的装置进行电磁感应现象的探究。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现电流计指针向左偏转，下列操作中也能使指针向左偏转的有________。 A. 闭合开关 B 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 C. 开关闭合时，将滑动变阻器滑片向左滑动 （2）如图b所示，乙同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，如图c所示，时刻电流为0。下列说法正确的是（ ） A. 在时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0 B. 在到时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度 C. 强磁铁穿过线圈过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加 （3）丙同学设计了如图d所示的实验装置，其中R为光敏电阻（其阻值与光照强度呈负相关），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从右向左看，金属环A中电流方向为________（填“顺时针”或“逆时针”），A将会________（填“向左”或“向右”）运动。 13. 如图所示为交流发电机示意图，匝数n = 100的矩形线圈，边长分别为30cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B= 0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动，t=0时刻为图示位置，求： （1）交变电流的感应电动势瞬时值表达式： （2）电阻R上所消耗的电功率是多少； （3）由图示位置转过60°的过程中，通过R的电量是多少。 14. 如图所示电路中，电容器两极板水平放置，电容C为，电感内阻不计，L为2mH。开关S接在接线柱1时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关接到接线柱2时，灰尘在电容器内运动，g取 求： （1）开关S接到接线柱2后，流过线圈的电流第一次达到方向向上的最大值的时间t； （2）灰尘能获得的最大加速度的大小a。 15．如图所示，倾角为，间距为的两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘斜面上，上端接有一阻值的定值电阻。整个斜而有垂直斜面向上，磁感应强度的匀强磁场。有一质量，电阻的金属棒，从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，求：（取） (1)当金属棒沿导轨向下运动的速度时，的加速度大小； (2)金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率； (3)若从金属棒开始下滑至达到最大速度过程中，流经电阻R上的电量为，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。 BBCCA CD 8AC 9BC 10BC 11 （1）导线在磁场中长度 （2）改变 （3）不改变 12 （1）B （2）AB （3） ①. 顺时针 ②. 向左 13【小问1详解】 t = 0时刻线圈垂直于中性面，故交变电流的感应电动势瞬时值表达式为 【小问2详解】 感应电动势的有效值为 电阻R上消耗的电功率为 【小问3详解】 由图示位置转过60°的过程中有 平均电流为 平均感应电动势为 磁通量的变化量为 联立解得 14【小问1详解】 振荡电路的周期为 其中 联立解得 则开关S接到接线柱2后，电容器上极板带正电，电容器先放电，流过线圈的电流方向向下，经过放电完成后，线圈对电容器充电，流过线圈的电流方向依然向下，经过充电结束后，电容器下极板带正电，之后，电容器再次放电，流过线圈的电流方向向上，经过放电完成，此时线圈电流达到最大值， 即流过线圈的电流第一次达到方向向上的最大值的时间，解得 【小问2详解】 开关S接在1时，设灰尘电荷量为q，电容器的电压为U，板间距离为d，由平衡条件有 开关S接到接线柱2后，当电容器反向充电完毕时，两极板间电压为U，电场强度反向，此时灰尘的合力最大，加速度最大，灰尘受到的电场力方向与重力方向相同，由牛顿第二定律得 联立解得，最大加速度为 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）对金属棒进行受力分析，沿斜面方向安培力 根据牛顿第二定律有 代入数据得 （2）当金属棒的加速度为零时，速度达到最大，则有 解得 可知当速度最大时，电流最大，则有 根据 可知此时电功率最大，则有 （3）流经电阻的电量，，， 联立得 代入数据求得金属棒下滑的距离 根据能量守恒有 解得 故电阻R上产生的焦耳热 解得 学科网（北京）股份有限公司 $