山西大学附属中学校2025-2026学年第二学期开学考试高二物理试题

山西大学附中 2025~2026学年第二学期高二3月月考 物理试题 考试时长：75分钟 满分：100分考查内容：磁场、安培力、电磁感应 命题人：李丹宏审核人：高二物理组 一、单项选择题；本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求。 1.如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两 手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时 刘伟感觉有电击感。下列说法正确的是() A.发生电击瞬间，变压器线圈中的电流变大 刘伟 B.发生电击前后，通过刘伟的电流方向不变 李 C.刘伟有电击感是因为两手间有瞬间的高电压 D.若李辉握住表笔金属部分，也会有电击感 2.如图所示，在半径为R的圆周上有A、B、C、D四个等分点，甲、乙两根通电长直导 线垂直于纸面通过圆周上的A、B两点。当通过两直导线电流大小相等，方向如图所示时， 圆心0处磁感应强度大小为√2B。(已知通电长直导线周围某点磁感应强度大小B=k, 式中I为导线中的电流，r为该点到导线的距离，k为比例系数)。则() A.圆心O处的磁感应强度方向与AB连线平行 B.当乙导线中电流反向时，圆心O处磁感应强度不变 甲☒A C.C处磁感应强度大小为 D.C处磁感应强度方向与AB连线垂直 乙 3.某学习小组用图示装置测量磁场的磁感应强度。弹簧测力计竖直 悬挂一边长为L的等边三角形金属线框abc,静止时测力计示数为F。e、f分别为ab、ac 的中点，过f的水平虚线下方存在垂直线框平面的待测匀强磁场（图中未画出）。线框中 通入大小为I、方向由b点流入c点流出的电流，再次静止时，、f仍在水平虚线上，测 力计的示数变为3F,则磁感应强度大小和方向分别为() A. 2F 垂直线框平面向里 3F B. ，垂直线框平面向外 8F D. 12F 3M 垂直线框平面向里 垂直线框平面向外 试卷第1页，共7页 4.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。 两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度 大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。在振动过程中，某 时刻磁场分界线位于正方形线圈的正中间，如图乙所示。（永磁铁振动时磁场分界线不会 离开线圈)关于图乙中的线圈，下列说法正确的是( A.此时穿过线圈的磁通量为B乃 线圈 。L·· B.此时线圈中的感应电流为0 磁场分界线知 C.永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为顺 ×××× 时针方向 D.永磁铁相对线圈下降时，线圈受到的安培力向下 甲 乙 5.如图所示，abedef为“日”字形导线框，其中abdc和cd均为边长为l的正方形，导线 ab、cd小、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度等于2l的匀强磁场， 磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里，导线框以速度ⅴ水平向右匀速穿过磁场区域， 运动过程中线框平面始终和磁场垂直且无转动。从b边进入磁场边界的时刻开始，线框 平面穿过磁场的过程中，下列选项关于b两点之间的电势差U,随位移变化的图像正确的 是() X X AUab Uab Bh 3 3 A Bly B. 21 31 41 3 2 >x 2Bl 31 4/ 3 Uab 个Uab Blv B 3 3 0 D 0 21 31 41 2Blv 2B1 3 试卷第2页，共7页 6.如图所示，倾角0=30°的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为B=2.5T的匀强 磁场区域，区域I和区域Ⅱ的磁场方向分别垂直于斜面向上和向下，磁场宽度HP及PN均 为L=0.4m。一个质量=0.4kg、电阻R=22(每边电阻相等)、边长也为L的单匝正方 形导线框bcd由静止开始沿斜面下滑，ab边恰好匀速穿过区域虹，再经区域Ⅱ的磁场后离 开。则() G A.b边刚进入磁场I至到达JP的过程中，b边产生的热量 B· 为0.8J B.ab边刚进入磁场I时ab两端的电压为1V C.ab边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为5m/s2 D.ab边刚进入磁场Ⅱ至到达N的过程中，通过ab边的电 荷量为0.4C 7.如图甲，两根足够长的平行金属导轨固定在水平桌面上，左端接有阻值=12的电阻。 一质量=0.1kg的金属棒垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属棒在 水平向右的拉力F作用下向右运动，拉力F与时间t的关系式为F=0.3+0.2t(N),仁2s时 撤去拉力，金属棒在=2.55s时停止运动，整个运动过程金属棒速度v随时间t变化的图像 如图乙所示。导轨和金属棒电阻不计，重力加速度g取10/s2.下列判断正确的是() A.金属棒与导轨间摩擦力大小为0.3N ↑/m·s) B.整个过程中金属棒运动的距离为2.5m C.撤去拉力后，电阻R上产生的焦耳热为0.2J R×X D.撤去拉力后，通过电阻R的电荷量为W5C 22.55 100 甲 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.回旋加速器工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒间的狭缝很小，匀强 磁场与盒面垂直，加速电压为U。A处粒子源产生的氘核(H)被加速，在加速过程中不 考虑相对论效应和重力的影响。已知元电荷为，则下列说法正确的是() A.氘核每转一周，电场力做功为eU B.加速电压U越大，氘核出射速度越大 C.该加速器可以直接加速a粒子(4He) 离子 D.若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间将减小 出口处 试卷第3页，共7页 9.如图所示，半径为r的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心0的金属轴 以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为R的三根金属辐条OA、OB、OC,辐条互 成120角。在圆环圆心角∠MON=120的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向 外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一阻值也为R的定值 电阻相连，定值电阻的另一端通过导线接在圆环的中心轴上。在圆环匀速转动过程中，则 下列说法正确的是() A.辐条转至图示位置时电流方向由O流向C B.辐条切割磁感线产生的电动势为E=Bwr2 C.流过定值电阻R的电流大小为1=3r2 8R D.导电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量为B 4R 10.在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示， 纸面内有一矩形abcd,其长ab为41、宽ad为2√51，P、Q为ab边上的点，aQ=Pb=l。 在矩形bcd外存在范围足够大的匀强磁场（图中未画出磁场），磁感应强度大小为Bo。一质 量为、带电荷量为+q(q>0)的粒子，从P点垂直b以速度向外射入磁场，粒子从Q 处进入无场区。现在将入射速度变为v2=21,粒子从P点垂直ab射入磁场，粒子的重力 不计，粒子离开P点至回到P点的运动路程可能为() ar- A.24πl+18√51 B.20ml+15√51 C. 56πl+51 D 88+60V31 3 3 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11.(8分)某实验小组计划自己制作一块简易的多用电表，他们找了一块电流表（满偏电 流I。=1.0A,内阻R=9002)进行改装，欲改装成集电流表、电压表、欧姆表为一体 的一块多用电表，选用合适的元件按图示的电路连接。 a b (1)改装电流表：闭合开关S,使用P、b作为新电流表的接线柱，要改装成量程为010.0A 的电流表，应选电阻R=2: (2)改装电压表：闭合开关S,使用P、c作为新电压表的接线柱，要改装成量程为0~9.0V 的电压表，应选电阻R2=2: 试卷第4页，共7页 (3)改装欧姆表(×1挡和×10挡)：使用P、α作为欧姆表的接线柱，则 （选填“P或 “)接红表笔。已知电池的电动势为1.5V,内阻不计。如果要使用“×1挡”，开关S应 (选填闭合”或断开)。现使用“×10挡”测量某一电阻R,,正确操作，发现电流表的指针 指在0.50mA”的位置，则被测电阻R,的阻值为 2。 (4)若该电阻表使用一段时间后，电源的电动势变小，但仍能欧姆调零。用该电阻表测量某 一定值电阻，测量值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”) 12.(8分)某兴趣学习小组要测量玩具电车上干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材： A.电压表V(0-3V,内阻约为3k2) B.电流表A(00.6A,内阻约为0.52) C.电阻箱R(0999.92) D.待测干电池 E.开关、导线若干 ()该小组同学设计了甲、乙两个电路图，为使测量结果尽量准确，应该选择 (选 填“甲”或“乙”)电路图。用该电路图测得的电动势比真实值 (选填偏大”或偏小”)。 甲 (2)实验测得一个电池的路端电压U和通过电池的电流大小I的关系图像如图丙所示。由图 可以求得电源电动势 V,内阻= 2,短路电流I= A。 ◆U/V 1.6 C 1.49 1.2 1.04 0.8020.40.60.8iA 7 丙 (3)该实验小组的小A同学在了解两电路测量的误差来源后，利用两电路分别测量了多组U、 I数据并作出对应的I图像（图丁），其中甲图电路作出的图像为 （选填“m”或 “b)。根据a、b两图像可以求得电池的电动势E= ,内阻= 试卷第5页，共7页 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13.(8分)如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈bcd,线圈平面与磁场方向垂直。 已知线圈的匝数N=1000,边长ab=1.01m、bc=0.5m,电阻r=202。磁感应强度B随时 间变化的规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： AB/T ×a××××b× 0.2 + 0.1 ×××n× B × 0 ×××××× 1245 -0.1 ×××××× -0.2 甲 乙 (1)3s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向： (2)在1~5s内通过线圈的电荷量9： (3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q。 14.（12分)空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场与水平向右的匀强电场，虚线N与水 平方向成45°，WP水平向右。一质量为=0.01kg、电荷量为g0.1C的带正电微粒恰能沿 着虚线MN以速度=1s做匀速直线运动。当微粒到达N点时，撤去磁场，一段时间后 微粒经过P点，重力加速度大小取g10/s2。求： (1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小： (2)微粒从N点运动到P点的过程中与WP的最大竖直距离： × + + × (3)N、P两点的电势差U。 N-p × M X 试卷第6页，共7页 15.(18分)如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强 磁场，磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度。 向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始 终与导轨垂直。两杆的质量均为，在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨 的电阻忽略不计。 (1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向； (2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为子，求：①N在磁场内运动过程中通 过回路的电荷量q:②初始时刻N到b的最小距离x: (3)初始时刻，若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到b的距离为(k>1), 求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围。 试卷第7页，共7页 山大附中2025~2026学年第二学期开学考试 高二年级物理评分细则 考试时长：75分钟 满分：100分 考场内容：磁场、安培力、电磁感应 命题人：李丹宏 审核人：高二物理组 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D A D D CD ABD AD 11．（8分） 【答案】(1)100（1分） (2)810（1分） (3) a （1分） 闭合 （1分） 1500（2分） (4) 偏大 （2分） 12.（8分） 【答案】(1) 甲 （1分） 偏小（1分） (2) 1.5 （1分） 1.0 （1分） 1.5（1分） (3) b （1分） U2 （1分） （1分） 13.（8分） 【答案】（1），感应电流方向为；（2）；（3） 【详解】（1）3s时感应电动势 磁通量的变化量 解得 （1分） 代入数据解得 （1分） 感应电流方向为（1分）。 （2）在内线圈中的感应电动势 感应电流 电荷量 解得 （1分） 代入数据解得 （1分） （3）内线圈中的感应电动势 内线圈中的感应电流 内线圈产生的焦耳热 内线圈产生的焦耳热（1分） 内线圈产生的焦耳热为（1分） （1分） 14.（12分） 【答案】(1)，1N/C (2)0.025m (3)0.2V 【详解】（1）未撤磁场之前，微粒在复合场中恰能沿着MN做匀速直线运动，可知微粒受力情况如图所示 由受力平衡可知  （1分）       解得            （1分） 又因为            （1分） 解得（1分） （2）将微粒在N点时的速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可知微粒在竖直方向做竖直上抛运动竖直分速度            （1分） 故微粒从N点运动到P点的过程中与NP的最大竖直距离    （1分） 解得（1分） （3）从N点运动到P点，微粒运动的时间为    （1分） 沿NP方向，微粒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得        （1分） 结合上述分析可知 则        （1分） 两点的电势差（2分） 15.（18分） 【答案】（1），方向水平向左；（2）①，②；（3） 【详解】（1）细金属杆M以初速度向右刚进入磁场时，产生的动生电动势为 （1分） 电流方向为，电流的大小为 （1分） 则所受的安培力大小为 （1分） 安培力的方向由左手定则可知水平向左（1分）； （2）①金属杆N在磁场内运动过程中，由动量定理有 （1分） 且 （1分） 联立解得通过回路的电荷量为 （1分） ②设两杆在磁场中相对靠近的位移为，有 （1分） （1分） 整理可得 （1分） 联立可得 若两杆在磁场内刚好相撞，N到的最小距离为 （1分） （3）两杆出磁场后在平行光滑长直金属导轨上运动，若N到的距离与第（2）问初始时刻的相同、到的距离为，则N到cd边的速度大小恒为，根据动量守恒定律可知 （1分） 解得N出磁场时，M的速度大小为 由题意可知，此时M到cd边的距离为 （1分） 若要保证M出磁场后不与N相撞，则有两种临界情况： ①M减速出磁场，出磁场的速度刚好等于N的速度，一定不与N相撞，对M根据动量定理有 （1分） （1分） 联立解得 ②M运动到cd边时，恰好减速到零，则对M由动量定理有 （1分） （1分） 同理解得 综上所述，M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围为 （1分） 答案第4页，共4页 答案第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $