黑龙江省智研联盟2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

黑龙江省智研联盟 2025-2026学年度上学期1月份第二次联合考试 高二年级物理学科试卷 评卷人 得分 一、单选题（本大题共7小题，满分28分） 1．一个电解槽中，单位体积内的正负离子数都为n，每个离子的带电量为q，正负离子的平均定向速率都为v，电解槽的横截面积为S，通过电解槽的电流强度为（　　） A．0 B．nqSv C．2nqSv D．4nqSv 2．如图所示，将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表，已知，。下列说法正确的是（　　） A．接 Oa 端是电流表，量程为500 mA B．接 Ob端是电压表，量程为15 V C．接 Oa 端是电流表，量程为120 mA D．接 Ob端是电压表，量程为 3 V 3．关于下图中的四个物理情境，说法正确的是（　　） A．如图甲所示，由磁感线方向可知，通电直导线中的电流方向是向下的 B．如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则该处磁感应强度一定为 C．如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中向右加速运动，线圈中会产生感应电流 D．如图丁所示，线圈从1位置平移到2位置时，穿过此线圈平面的磁通量减小 4．用金属丝折成如图所示的对称线框，已知，边界Ⅰ、Ⅱ为匀强磁场的边界，磁场宽度为，初始时刻边与边界Ⅰ的间距为a，现在让线框水平向右匀速通过磁场区域。以顺时针电流方向为正，设边刚进磁场边界Ⅰ时线框中的电流大小为，则图中能正确表示线框中的电流随着时间变化规律的是（　　） A． B． C． D． 5．节约能源是当今世界的一种重要社会意识。原来采用110kV高压向远方的城市输电，在输电线路上损耗的功率为。为减小输电线上损耗的功率，在输送功率一定、输电线路不变的同时，输电电压变为440kV，则在输电线路上损耗的功率变为（　　） A． B． C． D． 6．下列对电场中的概念、公式的理解，正确的是（　　） A．根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比 B．根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 C．根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 D．根据公式，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服静电力做功为1J，则A、B两点的电势差为1V 7．如图所示，置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连，套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B．圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动 C．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 D．圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动 评卷人 得分 二、多选题（本大题共3小题，满分18分，全部选对得满分，部分选对得部分分） 8．如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处。使金属环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向水平，和绝缘细杆摆动的竖直面垂直。若悬点摩擦和空气阻力不计，且摆动过程中金属环不翻转，则（　　） A．金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，完全进入磁场区域后无感应电流 B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应电流越大 C．金属环开始摆动后。摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小 D．金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为金属环中的电能 9．如图，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为已知自由电子的电荷量为e．下列说法中正确的是 A．M板比N板电势高 B．霍尔元件是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器 C．导体中自由电子定向移动的速度为 D．导体单位体积内的自由电子数 10．如图，一个匝数为的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，通过理想自耦变压器给一电阻供电，变压器的原线圈匝数可以调节，电流表、电压表均为理想电表。滑片P初始时位于原线圈中点处，当矩形线圈以角速度匀速转动时，电压表的示数为，不计线圈和导线的电阻，下列说法正确的是（　　） A．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式为 B．此时，电阻消耗的电功率为 C．若滑片向上移动，则流过矩形线框的电流变大 D．若滑片向下移动，则电阻消耗的电功率变大 评卷人 得分 三、实验题（本大题共2小题，满分12分） 11．在做“测定金属的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确： (1)某同学采用了如图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）； (2)在本实验中，某同学用游标卡尺（图3）和螺旋测微器测（图4）该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为 cm，直径为 mm。 12．某实验小组测量待测电阻的阻值大小。 (1)先用欧姆表“×10”挡粗测的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 。 (2)为了进一步精确测量该待测电阻的阻值，设计了如图乙所示的测量电路。 ①图乙中电压表V量程为1V、内阻为，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应将的阻值调为 ； ②在闭合电路开关前应该把滑动变阻器的滑片移到右端； ③用笔画线代替导线补充完成图丙中实物间的连线 ； ④某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值 （用U、I和电压表内阻表示） 评卷人 得分 四、解答题（本大题共3小题，满分42分） 13．如图所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以50r/s的转速匀速旋转时，求 （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？ （3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量为多少？ 14．平面直角坐标系中，第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从轴负半轴上的P点与轴正方向成120°垂直磁场射入第Ⅳ象限，经轴上的N点与轴正方向成120°角射入电场，最后从轴正半轴上的M点以垂直于y轴方向的速度射出电场，粒子从P点射入磁场的速度为，不计粒子重力，求 (1)粒子在磁场中运动的轨道半径R； (2)粒子从P点运动到M点的总时间t； (3)匀强电场的场强大小E； 15．如图，间距为L的光滑金属导轨，半径为r的圆弧部分竖直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。金属棒ab和cd垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd在运动中始终不接触。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。求： （1）ab棒到达圆弧底端时轨道对其的支持力大小； （2）当ab棒速度变为时，cd棒加速度的大小（此时两棒均未离开磁场）； （3）若cd棒以离开磁场，已知从cd棒开始运动到其离开磁场一段时间后，通过cd棒的电荷量为q，求此过程系统产生的焦耳热是多少。（此过程ab棒始终在磁场中运动） ( …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D B D C D AC BCD BD 1．C 【详解】电荷的定向移动产生电流，正电荷与负电荷定向移动的方向相反，产生的电流方向相同，根据电流的定义式有 故选C。 2．B 【详解】AC．用Oa两端时是电流表，量程为 故AC错误； BD．用Ob两端时是电压表，量程为 故B正确，D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．如图甲所示，根据右手螺旋定则结合磁感线方向可知，通电直导线中的电流方向是向上的，故A错误； B．若导线与磁场垂直，则，图中未指出导线与磁场的关系，则该处磁感应强度不一定为，故B错误； C．线圈运动过程中，磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误； D．如图丁所示，线圈从1位置平移到2位置时，磁场减弱，根据可知，穿过此线圈平面的磁通量减小，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】当线框在发生第一个位移a的过程中线框还没有进入磁场，所以此过程中电流为零； 当线框在发生第二个位移a的过程中线框切割磁感线的有效长度从逐渐增大到 所以线框中的电流 也会从逐渐增加到，电流方向为顺时针方向； 当线框在发生第三个位移a的过程中线框切割磁感线的有效长度从逐渐减小到，线框中的电流也会从逐渐减小到，但电流方向不变； 当线框在发生第四个位移a的过程中线框切割磁感线的有效长度从逐渐增大到所以线框中的电流会从逐渐增加到，但电流方向变为逆时针方向； 当线框在发生第五个位移a的过程中线框切割磁感线的有效长度从逐渐减小到，线框中的电流也会从逐渐减小到，方向依然为逆时针方向。 故B正确，ACD错误。 故选B。 5．D 【详解】输电线路上损耗的功率 其中r为输电线电阻，P为输送功率，U为输电电压，输电电压升高为原来4倍，损耗功率减小为。 故选D。 6．C 【详解】A．电容器的电容由其结构（如极板形状、间距、介质）决定，与电荷量和电压无关。定义式仅用于计算，不能说明与成正比，故A错误； B．电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．真空中点电荷的电场强度公式明确表明，与场源电荷的电荷量成正比，与距离平方成反比，故C正确； D．克服静电力做功1J，说明电场力做功。根据公式 得 即A、B两点的电势差为-1V，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，选项A错误； B．若圆盘逆时针减速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减小。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，选项B错误； C．当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，则ab棒没有感应电流，则将不会运动，选项C错误； D．由右手定则可知，圆盘逆时针加速转动时，感应电流从边缘流向中心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，选项D正确。 故选D。 8．AC 【详解】A．金属环每次进入和离开磁场区域磁通量均发生变化，故都有感应电流，完全进入磁场区域后磁通量没变化，故无感应电流，A正确； B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，但没有产生感应电流，B错误； CD．金属环开始摆动后，进出磁场过程产生感应电流，有焦耳热产生，故机械能减小，摆角会越来越小，当摆动过程都在磁场区域内时，没有产生感应电流，机械能守恒，摆角不变，故摆角小到某一值后不再减小，C正确，D错误。 故选AC。 9．BCD 【分析】金属导体是自由电子导电，电流方向向右，则电子向左定向移动，在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断电子所受的洛伦兹力方向，判断哪个板聚集电子，再确定M、N两板电势的高低；当电子不再发生偏转时，受力平衡，，得出 ；根据电流的微观表达式，求解导体单位体积内的自由电子数n． 【详解】A．如题目图，电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，故A错误； B．霍尔元件是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，故B正确； C．由，得自由电子定向移动的速度为，故C正确； D．电流的微观表达式是，则导体单位体积内的自由电子数，，，代入得，故D正确； 【点睛】本题现象称为霍耳效应，也可以从洛伦兹力与电场力平衡分析电压表的示数，中等难度． 10．BD 【详解】A．根据题意可知线圈输出电压的有效值为，则线圈输出电压的最大值为，从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式为 故A错误； B．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可知副线圈两端电压的有效值为，电阻消耗的电功率为 故B正确； C．若滑片向上移动，根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可知副线圈两端的电压变小，根据可知流过副线圈的电流减小，根据理想变压器原副线圈电流比等于匝数反比可知流过矩形线框的电流变小，故C错误； D．若滑片向下移动，根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可知副线圈两端的电压变大，根据可知电阻消耗的电功率变大，故D正确。 故选BD。 11．(1)小 (2) 10.025 4.486/4.485/4.487 【详解】（1）此同学的接法为电流表外接法，电压测量准确，但是此时电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和，即电流表读数大于通过电阻的电流，由欧姆定律可知，电阻的测量值小于真实值。 （2）[1]图3游标卡尺分度值为0.05mm，长度读数为10cm+5×0.05mm＝10.025cm [2]图4螺旋测微器分度值为0.01mm，直径读数为4mm+48.6×0.01mm＝4.486mm 12．(1)110 (2) 1000 【详解】（1）欧姆表读数为 （2）[1]把量程为1V电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱，由串联电路的特点可得 解得 [2] 依据电路原理图，对实物连线进行补充完善，如图所示 [3] 某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，通过电压表的电流为 通过的电流为   则待测电阻的阻值为   联立解得 13．（1）；（2）50A；200V（3）C 【详解】（1）线圈转动的角速度 感应电动势的最大值 从中性面开始计时瞬时值表达式为 （2）电动势的有效值为 电流表示数 电压表示数 （3）根据 从计时开始，线圈转过的过程中 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 可得粒子在磁场中运动的轨道半径 （2）作出粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可知，粒子在磁场中转过的角度为150°，粒子在磁场中运动的周期 则粒子在磁场中运动的时间 由几何知识可得 从N到M运动的时间 则粒子从P点运动到M点的总时间 （3）在电场中竖直方向则有 解得 15．（1）3mg；（2）；（3） 【详解】（1）设ab到达圆弧底端时受到的支持力大小为N，ab下滑机械能守恒，有 解得 由牛顿第二定律 解得 （2）设ab棒的速度 时，cd棒的速度为，由动量守恒定律 得 棒电动势 棒电动势 回路中电流 I＝ 代入数据解得 I＝ 此时cd棒所受安培力 F=BIL 此时cd棒加速度为 a= 解得 a = （3）由题意可知，cd棒以离开磁场后向右匀速运动，从开始运动到其离开磁场一段时间后，对ab，由动量定理有 又 解得 此过程有能量守恒定律得 解得 ‍‍ $