内容正文:
2025-2026学年高二上学期物理周测 2026.1.18
(考试时间40 分钟,满分100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图甲所示,某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,强磁铁穿过线圈的过程中,电流随时间变化的图像如图乙所示,t₂ 时刻电流为0,下列说法正确的是
A.在t₂ 时刻,穿过线圈的磁通量的变化率最大
B.在 时间内,强磁铁的加速度大小小于重力加速度大小
C.在 时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
D.若将强磁铁从更高处释放,线圈中产生的感应电流的峰值不变
2.如图所示,A为一个边长为l的单匝正方形导线框,其电阻为R。在外力作用下导线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过磁感应强度大小为 B的匀强磁场区域,若以x轴的正方向作为安培力的正方向,导线框从图示位置开始计时,导线框所受的安培力随时间变化的图像正确的是
3.如图所示,两根足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内,导轨与x轴平行,左端接有定值电阻R₀。在x>0的区域内存在竖直向下的磁场,磁感应强度大小B随x 均匀变化,满足 且为定值)。一金属杆与导轨始终垂直且接触良好,在外力作用下沿x轴正方向做匀速运动。t=0时金属杆位于.x=0处,不计导轨和金属杆的电阻,下列关于金属杆两端的电压U 和所受安培力的大小F 关于时间t或位移x 的关系图像正确的是
4.如图所示,在直线 XY左、右两侧分别存在方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场,磁感应强度大小均为0.3T。半径为0.1m、顶角为90°的两个扇形组成的回路绕O点以200 rad/s的角速度在纸面内沿顺时针方向转动。已知该回路的总电阻为0.4 Ω,规定电流沿ABCDA方向时为正方向,∠XOB=θ,下列关于回路中电流Ⅰ与θ的关系图像正确的是
5.如图所示,空间中存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。边长为L的正方形线框 abcd 的总电阻为R。除 ab边为硬质金属杆外,其他边均为不可伸长的轻质金属细线,并且 cd边保持不动,杆 ab的质量为m。将线框拉至水平后由静止释放,杆ab第一次摆到最低位置时的速率为v,重力加速度为g,忽略空气阻力,关于该过程,下列说法正确的是
A. a端电势始终低于b端电势
B.杆ab 中电流的大小、方向均保持不变
C.安培力对杆 ab 的冲量大小为 du
D.安培力对杆 ab做的功为
6.为模拟航天器着陆,研究室构建了如图所示的立体非匀强磁场,关于中心轴对称分布,磁感应强度可分为纵向分量 Bh和水平径向分量B.(背向轴心),Bh的大小只随下落高度h变化(计初始位置为h=0),关系为 其中 (r为到对称轴的距离)。现有一横截面半径为1m m的金属细丝构成直径 d=1cm的圆环在磁场中由静止下落,其电阻率为 沿圆环中心的磁场方向始终竖直向上,在运动过程中圆环平面始终保持水平,速度在下落1.6m后达到稳定状态,则从开始下落到稳定时,圆环上通过的电荷量为
A.175πC B.20πC C.12.5πC D.6.5πC
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
7.如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场,下列说法正确的是
A.第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比为2:1
B.第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比为4:1
C.第二次进入与第一次进入过程中线圈产生的热量之比为2:1
D.两次流过线圈横截面的电荷量之比为2:1
8.如图甲所示,底部固定有单匝正方形线框的列车进站停靠时,以初速度ν水平进入方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的正方形有界匀强磁场区域,简化图如图乙所示,已知正方形线框的边长为l,每条边的电阻均相同,磁场的区域边长为d,且l<d,列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定,下列说法正确的是
A.线框进入磁场的过程中,克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热
B.线框离开磁场的过程中,克服安培力做的功等于线框和列车减少的动能
C.线框右边刚刚进入磁场时,感应电流沿图乙逆时针方向,其两端的电压为 Blv
D.线框右边刚刚进入磁场时,线框中的感应电流沿顺时针方向,其两端的电压为
三、非选择题(本题共3小题,共48分。请按要求完成下列各题)
9.(14分)如图所示为电阻为R 的矩形导线框 abcd,其边长ab=h、 ad=L,质量为m,将线框从某一高度处自由下落,通过方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,磁场区域的宽度为h。若线框恰好以恒定速度通过磁场,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)恒定速度的大小;
(2)从释放至完全离开磁场的过程中,线框中产生的焦耳热。
10.(16分)如图所示,由导体组成半径为r的水平圆环内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为 B的匀强磁场,圆环外接阻值为 R的定值电阻,一根长度大于2r的导体棒MN 以速度v在圆环上自左端向右端无摩擦地匀速滑动。除电阻R外其余电阻不计,求导体棒 MN从左端滑到右端的过程中,通过电阻 R的电流平均值及电荷量。
11.(18分)如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,导轨间距L=0.5m,一端通过导线与一定值电阻R连接;导轨上放置一质量m=1kg的金属杆,金属杆和导轨的电阻均忽略不计;匀强磁场的方向竖直向下、磁感应强度大小B=2T,用与导轨平行的水平拉力 F作用在金属杆上,金属杆最终将向右做匀速运动。拉力大小F与相对应金属杆做匀速运动的速度v的关系图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s²,求:
(1)流过电阻 R的电流方向;
(2)电阻R的阻值和金属杆与导轨间的动摩擦因数。
物理答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
B
A
C
B
ABC
AD
9.【解】(1)线框恰好以恒定速度通过磁场,可知线框运动过程中受到的安培力与重力平衡,有
mg=F (2分)
安培力 F=BIL (2分)
线框产生的感应电动势 E=BLv (2分)
线框产生的感应电流大小 (2分)
解得 (2分)
(2)由于线框进入磁场区域以恒定速度通过,位移为2h,此过程中只有重力和安培力做功,由动能定理可知,此过程中重力做的功全部用于克服安培力做功,无能量损失,转化为焦耳热,故Q=2mgh(4分)
10.【解】导体棒 MN从左端运动到右端的过程中,有 (2分)
电流的平均值 (2分)
电荷量q=I△t (2分)
又 (2分)
其中 (2分)
解得 (3分)
(3分)
11.【解】(1)由右手定则可知,流过电阻 R 的电流方向为由a 到b (2分)
(2)由图乙可知,当 时,速度大小 v₁=2m/s
当 时,速度大小
金属杆所受的安培力F=BIL (2分)
又 (2分)
E=BLv (2分)
解得安培力 (2分)
根据金属杆受力平衡可知 (2分)
(2分)
联立解得R=0.5 Ω,μ=0.4 (4分)
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