内容正文:
2025~2026学年第-学期期中调研考试高二物理(学科)试卷
一、单项选择题:共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示,当导线环中有沿逆时针方向通过电流I时,小磁针最后静止时N极的指向( )
A. 平行纸面向右 B. 垂直纸面向外
C. 垂直纸面向里 D. 平行纸面向左
2. 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B 和电流所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 长为2L的直导线折成长度相等、夹角为90°的“L”形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在导线中通以电流I时,该通电导线受到的安培力多大( )
A. BIL B. C. 2BIL D. 0
4. 如图所示,电子的电荷量为e,以速率v沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,则电子受到的洛伦兹力多大( )
A. evB B. evBsin C. evBcos D. 0
5. 如图是三根平行直导线的截面图,它们的电流大小都相同,电流方向如图中所示。如果,则点的磁感应强度的方向是( )
A. 由指向B B. 由指向D C. 由指向C D. 由C指向
6. 探究感应电流产生的条件的实验装置如图所示,实验过程中,下列说法错误的是( )
A. 开关处于断开状态时,迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针会发生偏转
B. 开关处于闭合状态时,迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针会发生偏转
C. 开关闭合瞬间,线圈A产生的磁场的强弱迅速变化
D. 开关断开瞬间,线圈B内的磁场强弱迅速变化
7. 一束电子(e、m)以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场左侧边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为,轨迹如图所示,则( )
A. 电子做圆周运动的轨道半径为 B. 电子做圆周运动的轨道半径为
C. 电子在磁场中运动的时间 D. 电子在磁场中运动的时间
8. 下列四幅示意图,甲表示回旋加速器,乙表示磁流体发电机,丙表示速度选择器,丁表示电磁流量计,下列说法正确的是( )
A. 甲图,带电粒子从磁场中获得能量,粒子的动能不断增大
B. 乙图,一束等离子体喷入A、B间的磁场,B极板是发电机的负极
C. 丙图,可以判断出带电粒子的电性,粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D. 丁图,上、下表面的电压U与污水的流量Q成正比
9. 如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,若甲的质量大于乙的质量,则甲、乙分开后( )
A. 甲的动量大于乙的动量 B. 甲的动量小于乙的动量
C. 甲的动能大于乙的动能 D. 甲的动能小于乙的动能
10. 如图所示,A、B、C三个球的质量分别为2m、2m、4m,三个小球从同一高度同时被释放,其中A球有水平向右的初速度v0,B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )
A. 3次 B. 4次 C. 5次 D. 无数次
二、实验题:本题共1小题,每空3分,共计15分。
11. 如图所示的实验装置可以用来验证动量守恒定律。实验中用到质量分别为mA和mB的钢球A和B。(重力加速度取g)
(1)主要实验步骤有:
①按图所示安装好实验装置,并使斜槽末端___________,在地上铺一张白纸,在白纸上铺放复写纸。在白纸上记下重垂线所指的位置O、。
②先不放被碰小球B,让入射小球A球从斜槽上从同一位置C释放,重复多次,找到平均落地点P。
③把B球放在支柱上,让入射小球A从同一位置C释放,使它们发生碰撞,重复多次,找到入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N。
④测量并记录M、P到O点和N到的距离,分别用、表示。
(2)要求A、B两球的质量mA_______mB。(填>、<、=)
(3)要求A、B两球半径相等,是为了保证A、B两球能发生___________。
(4)若斜槽末端距地面的高度为h,则A、B两球碰撞前,球A的速度大小___________。(用表示)
(5)如果在误差允许范围内A、B两球的质量之比___________,则表明碰撞前后动量守恒。(用、表示)
三、计算题:本大题共4小题,其中12题8分、13题8分、14题14分、15题15分,共计 45 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O',并处于竖直向上的匀强磁场中。当导线中通以垂直纸面向里的电流I,且导线保持静止,细线与竖直方向夹角为。重力加速度取g。
(1)直导线受到两绝缘细线总的拉力大小T;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B。
13. 一个质量为0.20kg的垒球,以25m/s水平向右的速度飞向球棒,被球棒击打后速度大小不变,反向水平飞回。若球棒与垒球的作用时间为0.002s。求:
(1)垒球与球棒撞击过程中,垒球动量变化量的大小;
(2)球棒对垒球的平均作用力F大小。
14. 在光滑水平面上,质量为m的物体B静止,质量为2m的物体A以速度向它撞去。
(1)若碰撞后两个物体粘在一起,则碰撞后A的速度大小vA;
(2)若碰撞后两个物体粘在一起,则碰撞过程中A、B系统损失的机械能;
(3)碰撞后物体B的速度大小的取值范围。
15. 边长为2d的正三角形ABC区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B(未知),方向垂直纸面向外。大量质量为m、电荷量为的带电粒子,以大小不同的速度从BC的中点O垂直BC射入正三角形ABC区域内部,不计粒子的重力及相互间的作用。已知入射速度为的带电粒子,恰好垂直AC射出磁场。
(1)正三角形ABC区域内部匀强磁场的磁感应强度大小B为多大;
(2)若所有带电粒子均能从BC边飞出,带电粒子的入射速度v需满足什么条件;
(3)若在ABC区域外也存在足够大的匀强磁场,磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里,则入射速度为的带电粒子,从O点出发经磁场偏转后垂直BC再次回到O点所需时间t为多大。
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2025~2026学年第-学期期中调研考试高二物理(学科)试卷
一、单项选择题:共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示,当导线环中有沿逆时针方向通过电流I时,小磁针最后静止时N极的指向( )
A. 平行纸面向右 B. 垂直纸面向外
C. 垂直纸面向里 D. 平行纸面向左
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则可知导线环中电流在圆环内部(小磁针处)产生的磁场方向为垂直纸面向外,所以小磁针最后静止时N极的指向应为垂直纸面向外。
故选B。
2. 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B 和电流所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据左手定则,判断知图中安培力方向正确,故A正确;
B.图中电流方向与磁场方向平行,导线不受安培力的作用,故B错误;
C.根据左手定则,判断知图中安培力方向竖直向下,故C错误;
D.根据左手定则,判断知图中安培力方向垂直纸面向外,故D错误。
故选A。
3. 长为2L的直导线折成长度相等、夹角为90°的“L”形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在导线中通以电流I时,该通电导线受到的安培力多大( )
A. BIL B. C. 2BIL D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】该通电导线的有效长度为
则该通电导线受到的安培力大小为
故选B。
4. 如图所示,电子的电荷量为e,以速率v沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,则电子受到的洛伦兹力多大( )
A. evB B. evBsin C. evBcos D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】图中电子运动方向与磁场方向垂直,受到的洛伦兹力,电子的电荷量为,所以电子受到的洛伦兹力为
故选A。.
5. 如图是三根平行直导线的截面图,它们的电流大小都相同,电流方向如图中所示。如果,则点的磁感应强度的方向是( )
A. 由指向B B. 由指向D C. 由指向C D. 由C指向
【答案】A
【解析】
【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向,如图所示
直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反,大小相等,则合磁场为零;而直导线C在A点产生磁场,方向从D指向B,即为沿纸面由A指向B,即A点磁感应强度的方向由A指向B。
故选A。
6. 探究感应电流产生的条件的实验装置如图所示,实验过程中,下列说法错误的是( )
A. 开关处于断开状态时,迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针会发生偏转
B. 开关处于闭合状态时,迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针会发生偏转
C. 开关闭合瞬间,线圈A产生的磁场的强弱迅速变化
D. 开关断开瞬间,线圈B内的磁场强弱迅速变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.开关处于断开状态时,迅速移动滑动变阻器的滑片,A线圈中没有电流,不产生磁场,穿过线圈B的磁通量为零不变,故线圈B不会产生感应电流,电流表指针不会发生偏转,故A错误;
B.开关处于闭合状态时,迅速移动滑动变阻器的滑片,A线圈中的电流发生变化,会产生变化的磁场,穿过线圈B的磁通量发生变化,故线圈B会产生感应电流,电流表指针会发生偏转,故B正确;
C.开关闭合瞬间,A线圈中的电流突然增大,故其产生的磁场的强弱迅速变化,故C正确;
D.开关断开瞬间,A线圈中的电流突然减小,故其产生的磁场的强弱迅速变化,即穿过线圈B内的磁场强弱迅速变化,故D正确。
本题选错误的,故选A。
7. 一束电子(e、m)以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场左侧边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为,轨迹如图所示,则( )
A. 电子做圆周运动的轨道半径为 B. 电子做圆周运动的轨道半径为
C. 电子在磁场中运动的时间 D. 电子在磁场中运动的时间
【答案】B
【解析】
【详解】
AB.电子的运动轨迹如图所示,由图中几何关系可知,,所以轨道半径 ,故A错,B正确;
CD.电子在磁场中运动的时间由其轨迹所对的圆心角θ决定。电子做圆周运动的周期为
电子在磁场中运动的时间,其中θ为弧度。题目中
所以,故CD错误。
故选B。
8. 下列四幅示意图,甲表示回旋加速器,乙表示磁流体发电机,丙表示速度选择器,丁表示电磁流量计,下列说法正确的是( )
A. 甲图,带电粒子从磁场中获得能量,粒子的动能不断增大
B. 乙图,一束等离子体喷入A、B间的磁场,B极板是发电机的负极
C. 丙图,可以判断出带电粒子的电性,粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D. 丁图,上、下表面的电压U与污水的流量Q成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图,带电粒子从电场中获得能量,粒子的动能不断增大,故A错误;
B.乙图,一束等离子体喷入A、B间的磁场,根据左手定则可知带正电离子向B极板偏转,所以B极板是发电机的正极,故B错误;
C.丙图,粒子沿直线通过速度选择器时,根据受力平衡可得
解得
但不能判断出带电粒子的电性,故C错误;
D.丁图中,稳定时有
又
联立可得,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,若甲的质量大于乙的质量,则甲、乙分开后( )
A. 甲的动量大于乙的动量 B. 甲的动量小于乙的动量
C. 甲的动能大于乙的动能 D. 甲的动能小于乙的动能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.甲乙二人在光滑水平冰面上互推了一下,甲乙二人系统动量守恒,根据动量守恒定律,故AB错误。
CD.由于动量,动能
联立可得
由于甲乙二人动量相等,甲的质量大于乙的质量,所以甲的动能小于乙的动能,故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,A、B、C三个球的质量分别为2m、2m、4m,三个小球从同一高度同时被释放,其中A球有水平向右的初速度v0,B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )
A. 3次 B. 4次 C. 5次 D. 无数次
【答案】A
【解析】
【详解】由于三球竖直方向的运动情况相同,一定可以发生碰撞,可假设高度无穷大,可看作三球碰撞完成后才落地;A、B第一次碰撞过程,根据动量守恒和机械能守恒可得,
解得,
即碰撞后水平速度互换;接着B、C发生碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得,
解得,
可知碰后B反向与A再次发生碰撞,碰撞后水平速度发生交换,则碰后A向左,B竖直下落,三球不再发生碰撞,所以最多能够发生3次碰撞。
故选A。
二、实验题:本题共1小题,每空3分,共计15分。
11. 如图所示的实验装置可以用来验证动量守恒定律。实验中用到质量分别为mA和mB的钢球A和B。(重力加速度取g)
(1)主要实验步骤有:
①按图所示安装好实验装置,并使斜槽末端___________,在地上铺一张白纸,在白纸上铺放复写纸。在白纸上记下重垂线所指的位置O、。
②先不放被碰小球B,让入射小球A球从斜槽上从同一位置C释放,重复多次,找到平均落地点P。
③把B球放在支柱上,让入射小球A从同一位置C释放,使它们发生碰撞,重复多次,找到入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N。
④测量并记录M、P到O点和N到的距离,分别用、表示。
(2)要求A、B两球的质量mA_______mB。(填>、<、=)
(3)要求A、B两球半径相等,是为了保证A、B两球能发生___________。
(4)若斜槽末端距地面的高度为h,则A、B两球碰撞前,球A的速度大小___________。(用表示)
(5)如果在误差允许范围内A、B两球的质量之比___________,则表明碰撞前后动量守恒。(用、表示)
【答案】(1)必须水平
(2)
(3)对心正碰 (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
本实验是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,所以要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平。
【小问2详解】
为了保证碰撞后A不反弹,要求A、B两球的质量。
【小问3详解】
要求A、B两球的半径相等,是为了保证A、B两球能发生对心正碰。
【小问4详解】
根据题意可知,A球做平抛运动,则有,
解得。
【小问5详解】
设碰后A、B球的速度分别为、,由动量守恒定律有
由于小球在空中下落的高度相同,在空中的运动时间相同,则有
可得
解得
三、计算题:本大题共4小题,其中12题8分、13题8分、14题14分、15题15分,共计 45 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O',并处于竖直向上的匀强磁场中。当导线中通以垂直纸面向里的电流I,且导线保持静止,细线与竖直方向夹角为。重力加速度取g。
(1)直导线受到两绝缘细线总的拉力大小T;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由左手定则可知,导线所受安培力水平向右,对导线受力分析,如图所示
由平衡条件有,
解得,
【小问2详解】
由安培力公式
可得。
13. 一个质量为0.20kg的垒球,以25m/s水平向右的速度飞向球棒,被球棒击打后速度大小不变,反向水平飞回。若球棒与垒球的作用时间为0.002s。求:
(1)垒球与球棒撞击过程中,垒球动量变化量的大小;
(2)球棒对垒球的平均作用力F大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取垒球飞向球棒的方向为正方向。垒球的初动量为
垒球的末动量为
则垒球的动量变化量的大小
【小问2详解】
由动量定理可得垒球所受的平均作用力为
垒球所受的平均作用力的大小为5000N。
14. 在光滑水平面上,质量为m的物体B静止,质量为2m的物体A以速度向它撞去。
(1)若碰撞后两个物体粘在一起,则碰撞后A的速度大小vA;
(2)若碰撞后两个物体粘在一起,则碰撞过程中A、B系统损失的机械能;
(3)碰撞后物体B的速度大小的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由动量守恒定律有
代入数据解得。
【小问2详解】
根据题意,由能量守恒定律可得,碰撞过程中A、B系统损失的机械能
代入数据解得。
【小问3详解】
根据题意可知,当碰撞后两个物体粘在一起时,物体B的速度最小为
当两个物体发生弹性碰撞时,物体B的速度最大,设为,由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得
则碰撞后物体B的速度大小取值范围为。
15. 边长为2d的正三角形ABC区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B(未知),方向垂直纸面向外。大量质量为m、电荷量为的带电粒子,以大小不同的速度从BC的中点O垂直BC射入正三角形ABC区域内部,不计粒子的重力及相互间的作用。已知入射速度为的带电粒子,恰好垂直AC射出磁场。
(1)正三角形ABC区域内部匀强磁场的磁感应强度大小B为多大;
(2)若所有带电粒子均能从BC边飞出,带电粒子的入射速度v需满足什么条件;
(3)若在ABC区域外也存在足够大的匀强磁场,磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里,则入射速度为的带电粒子,从O点出发经磁场偏转后垂直BC再次回到O点所需时间t为多大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由几何关系可知点为轨迹的圆心,则轨迹的半径为
由洛伦兹力提供向心力有
联立解得
【小问2详解】
根据题意,画出粒子均能从BC边飞出的临界轨迹,如图所示
由几何关系有
解得
由洛伦兹力提供向心力有
联立解得
则所有带电粒子均能从BC边飞出,带电粒子的入射速度
【小问3详解】
根据题意,由洛伦兹力提供向心力有
解得
若入射速度为的带电粒子,则有
根据题意,画出粒子从O点出发经磁场偏转后垂直BC再次回到O点的运动轨迹,如图所示
由图可知,粒子的运动时间为
又有
联立解得
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