精品解析：山西太原市某校2025-2026学年高二上学期1月半月考物理试题

2025-2026年度高二年级1月半月考试卷 高二物理 考试范围：选择性必修二第一章到第三章第三节；考试时间：60分钟 注意事项： 1，答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答照卡和试卷指定位置上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一井交回。 第I卷（选择题） 本部分共10小题，共53分。单项选择每道题5分，第8-10题多项选择每道题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分。 一、单选题 1. 关于物理学史，下列说法不正确的是（　　） A. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 B. 麦克斯韦总结了前人的研究成果，建立了经典的电磁场理论 C. 赫兹预言了电磁波的存在，并首次在实验室证实了电磁波的存在 D. 磁感应强度的单位是特斯拉，磁通量的单位是韦伯，电流的单位是安培 2. 如图，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q的正电荷以速率v沿纸面方向进入磁场，不计重力，该电荷所受洛伦兹力F的大小是（　　） A. qvBsinθ B. qvBcosθ C. qvB D. 0 3. 某手摇发电机原理简化为题图：正方形导线框abcd在条形匀强磁场中左右往复切割磁感线，从而供电。已知导线框电阻均匀，边长大于磁场宽度。某次导线框向右匀速穿过磁场，以边刚进入磁场时为零时刻，则间电势差随时间变化的图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面处在方向竖直向上的匀强磁场中，一根长为L的金属细杆通有电流I时，恰好能保持静止，此时磁感应强度大小为B。若保持电流I不变，磁感应强度大小变为，方向变为垂直斜面向上，仍使金属细杆在斜面上保持静止，重力加速度为g。则此时金属细杆（　　） A. 电流垂直纸面向外 B. 受到的安培力变为原来的倍 C. 对斜面压力大小变为原来的倍 D. 磁感应强度 5. 如图所示，边长为l的正方形金属框abcd置于匀强磁场中，磁场方向水平向右。金属框以角速度ω绕金属框的bc边逆时针（从上往下看）匀速转动。时金属框平面与磁场平行（图示状态），下列说法正确的是（　　） A. 时，ad边的电流方向从d指向a B. 在的时间内，ab边的电流方向为先a→b，后b→a C. 在的时间内，cd边一直切割磁感线 D. 若绕ab边转动，在的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小 6. 如图所示，半径为的圆形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，圆心为，质子（）和氦原子核（）先后从边界上点沿半径方向飞入磁场。只考虑洛伦兹力作用，它们在磁场中运动的时间相同，其中氦原子核在磁场中做圆周运动的轨迹半径为。则质子和氦原子核的速度大小之比约为（　　） A. B. C. D. 7. 某学习小组设计了一台电磁滑梯装置，简化模型如图所示。足够长倾角为的光滑绝缘斜面上分布着间隔均匀的水平平行磁场带，内有磁感应强度均为，方向垂直斜面向下的匀强磁场，每个磁场带的宽度及相邻磁场带间隔均为。现将一个质量为，电阻为，边长为的正方形金属线框从斜面某处静止释放，已知重力加速度为，则下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A. 线框重力做功等于其动能增加、安培力做功、电热能之和 B. 线框加速度随时间均匀减小 C. 线框匀速时的速度大小 D. 若线框从静止到速度为的过程中所用时间为，则正、反向通过导线横截面的电荷量之和 二、多选题 8. 如图甲所示，电阻R＝1Ω的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，在定值电阻R1上产生的u-t图像如图乙所示，定值电阻，其他导线电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 当线圈平面与磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量最大 B. 线圈的角速度 C. 线圈中产生电动势的有效值为10V D. 回路中电流的有效值为1A 9. 如图，一个内壁粗糙程度一致的绝缘细管固定在水平面上，细管处在垂直于纸面向里的水平匀强磁场中。一个带正电的小球（球的直径略小于细管的内径）以一定的初速度沿管向右滑动，细管足够长，则小球的速度大小v随时间t的关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，圆心为O、直径的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。金属杆OP长度与导轨半径相等，单位长度电阻，OP绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，阻值的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻均不计，电压表V、电流表A均是理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1.25A C. 电压表的读数为7.5V D. 电容器的电荷量为 第II卷（非选择题） 本部分共4道题，11题为实验题共8分，12-14题为解答题共39分。 三、实验题（共8分） 11. 霍尔元件是电子领域的核心传感器部件之一，其应用覆盖了工业、汽车、电子消费等多场景。为了更清晰掌握其电学特征，某学习小组找来一个P型（空穴正电荷载体导电）霍尔元件GaAs（砷化镓）进行研究。该小组设计的实验原理如图1所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流，电压表测量霍尔电压。 （1）工作时流经毫伏电压表的电流方向是_____； A. 从左向右 B. 从右向左 （2）该小组同学用螺旋测微器测得该元件沿磁场方向的厚度为（如图2所示），则_____mm； （3）实验中小组同学改变霍尔电流，测得数据如表格所示，请根据表格中数据在坐标纸上补全第四次数据点并连线__________，从而得出霍尔电压与霍尔电流的关系式。 实验次数 （4）如果实验时由于元件放置不水平，导致磁场没有完全垂直元件的工作表面，则测量的霍尔电压_____（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 四、解答题（共39分） 12. 如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。两导轨间距为，导轨足够长。金属棒和的质量分别为、，电阻分别为、。棒静止于导轨水平部分，现将棒从高处自静止沿弧形导轨下滑，通过点进入导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。重力加速度。求： （1）棒刚进入磁场时，棒的加速度大小； （2）从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，流过棒的电荷量； （3）从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，棒中产生的焦耳热。 13. 如图，第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；第二、三、四象限存在方向垂直平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B，第三、四象限磁感应强度大小相等。一带正电的粒子，从轴负方向上的点沿与轴正方向成角平行平面入射，经过第二象限后恰好由轴上的点垂直轴进入第一象限，然后又从轴上的点进入第四象限，之后经第四、三象限重新回到点，回到点的速度方向与入射时相同，不计粒子重力。求： （1）粒子在第二象限做圆周运动的半径的大小； （2）粒子从点入射时的速度； （3）粒子进入第四象限时在x轴上的N点到坐标原点的距离； （4）粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径（用已知量表示结果）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年度高二年级1月半月考试卷 高二物理 考试范围：选择性必修二第一章到第三章第三节；考试时间：60分钟 注意事项： 1，答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答照卡和试卷指定位置上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一井交回。 第I卷（选择题） 本部分共10小题，共53分。单项选择每道题5分，第8-10题多项选择每道题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分。 一、单选题 1. 关于物理学史，下列说法不正确的是（　　） A. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 B. 麦克斯韦总结了前人的研究成果，建立了经典的电磁场理论 C. 赫兹预言了电磁波的存在，并首次在实验室证实了电磁波的存在 D. 磁感应强度的单位是特斯拉，磁通量的单位是韦伯，电流的单位是安培 【答案】C 【解析】 【详解】A． 奥斯特于1820年发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故A正确； B．麦克斯韦在19世纪中叶总结了法拉第等前人的研究成果，建立了经典的电磁场理论，故B正确； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，故C错误； D． 磁感应强度的国际单位是特斯拉（T），磁通量的国际单位是韦伯（Wb），电流的国际单位是安培（A），故D正确。 要求选择不正确的说法，故选C。 2. 如图，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q的正电荷以速率v沿纸面方向进入磁场，不计重力，该电荷所受洛伦兹力F的大小是（　　） A. qvBsinθ B. qvBcosθ C. qvB D. 0 【答案】C 【解析】 【详解】由于磁感应强度方向与速度方向垂直，所以该电荷所受洛伦兹力大小为 故选C。 3. 某手摇发电机原理简化为题图：正方形导线框abcd在条形匀强磁场中左右往复切割磁感线，从而供电。已知导线框电阻均匀，边长大于磁场宽度。某次导线框向右匀速穿过磁场，以边刚进入磁场时为零时刻，则间电势差随时间变化的图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设正方形导体框的边长为L，磁感应强度为B，运动速度为v，则cd边进入磁场时，产生感应电动势 设导体框的总电阻为R，则有 当cd边通过磁场的右边界，ab边还未进入磁场时，导体框中磁通量不变，不产生感应电流，此时 当ab边进入磁场时，ab边充当电源，此时 根据以上计算结果，可判断随时间变化的规律。 故选B。 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面处在方向竖直向上的匀强磁场中，一根长为L的金属细杆通有电流I时，恰好能保持静止，此时磁感应强度大小为B。若保持电流I不变，磁感应强度大小变为，方向变为垂直斜面向上，仍使金属细杆在斜面上保持静止，重力加速度为g。则此时金属细杆（　　） A. 电流垂直纸面向外 B. 受到的安培力变为原来的倍 C. 对斜面压力大小变为原来的倍 D. 磁感应强度 【答案】C 【解析】 【详解】A．当磁场方向变为垂直斜面向上时，由平衡条件可知，金属杆受到的安培力沿斜面向上，根据左手定则可知电流方向垂直纸面向里，故A错误； BD．开始时，磁场方向竖直向上，根据左手定则可知安培力水平向右，由平衡条件可得 当磁场变为沿斜面向上时，由平衡条件可得 可得，，故BD错误； C．根据受力平衡可知，原来斜面对金属细杆的支持力为 磁场变化后斜面对金属细杆的支持力为 可得 结合牛顿第三定律可知，金属细杆对斜面的压力等于原来的倍，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，边长为l的正方形金属框abcd置于匀强磁场中，磁场方向水平向右。金属框以角速度ω绕金属框的bc边逆时针（从上往下看）匀速转动。时金属框平面与磁场平行（图示状态），下列说法正确的是（　　） A. 时，ad边的电流方向从d指向a B. 在的时间内，ab边的电流方向为先a→b，后b→a C. 在的时间内，cd边一直切割磁感线 D. 若绕ab边转动，在的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，ad边切割方向与磁场平行，瞬时电流为0，故A错误； B．在的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小，由楞次定律ab边的电流方向为先a→b，后b→a，故B正确； C．在的时间内，cd边一直没有切割磁感线，故C错误； D．若绕ab边转动，在的时间内，通过金属框的磁通量一直为0，故D错误。 故选B 。 6. 如图所示，半径为的圆形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，圆心为，质子（）和氦原子核（）先后从边界上点沿半径方向飞入磁场。只考虑洛伦兹力作用，它们在磁场中运动的时间相同，其中氦原子核在磁场中做圆周运动的轨迹半径为。则质子和氦原子核的速度大小之比约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设磁感应强度垂直纸面向外，大小为，质子的质量和带电荷量分别为、，则粒子的质量和带电荷量分别为、，带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期公式为 所以质子和粒子在磁场中做圆周运动的周期之比为 设质子和粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角分别为和，轨迹半径分别为和，它们在磁场中运动的时间相等，有 所以 作出两粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系可知， 由题意知 可求得 设它们的速度分别为和，由洛伦兹力提供向心力有 可得 可知质子和α粒子的速度大小之比为2：3。 故选A。 7. 某学习小组设计了一台电磁滑梯装置，简化模型如图所示。足够长倾角为的光滑绝缘斜面上分布着间隔均匀的水平平行磁场带，内有磁感应强度均为，方向垂直斜面向下的匀强磁场，每个磁场带的宽度及相邻磁场带间隔均为。现将一个质量为，电阻为，边长为的正方形金属线框从斜面某处静止释放，已知重力加速度为，则下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A. 线框重力做功等于其动能增加、安培力做功、电热能之和 B. 线框加速度随时间均匀减小 C. 线框匀速时的速度大小 D. 若线框从静止到速度为的过程中所用时间为，则正、反向通过导线横截面的电荷量之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．由功能关系可知线框重力做功等于其动能增加以及电热能之和，A错误； B．当线框完全在磁场外或完全在磁场内时，磁通量不变，不受安培力，加速度为 当线框进入或穿出磁场时，对线框受力分析，由牛顿第二定律有 其中 联立可得 由于速度是变化的，且不是随时间线性变化的，所以加速度也不是随时间均匀变化的，B错误； C．线框匀速时，由受力平衡可得 解得线框匀速时的速度大小为，C错误； D．若线框从静止到速度为的过程中，由动量定理有 其中 由电流的定义式有 联立解得通过导线横截面的电荷量之和，D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图甲所示，电阻R＝1Ω的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，在定值电阻R1上产生的u-t图像如图乙所示，定值电阻，其他导线电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 当线圈平面与磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量最大 B. 线圈的角速度 C. 线圈中产生电动势的有效值为10V D. 回路中电流的有效值为1A 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当线圈平面与磁场方向垂直时，根据 可知通过线圈的磁通量最大，故A正确； B．结合图像可知周期为 可知线圈的角速度，故B错误； C．根据定值电阻R1的图像，可知电压最大值为，可知定值电阻R1电压的有效值为，考虑线圈内阻分压，线圈中产生电动势的有效值为11V，故C错误； D．回路中电流的有效值为，故D正确。 故选AD。 9. 如图，一个内壁粗糙程度一致的绝缘细管固定在水平面上，细管处在垂直于纸面向里的水平匀强磁场中。一个带正电的小球（球的直径略小于细管的内径）以一定的初速度沿管向右滑动，细管足够长，则小球的速度大小v随时间t的关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设小球质量为，若，小球做匀速直线运动，故A正确； B．若，由牛顿第二定律得 可知随着速度的减小，加速度逐渐减小，所以小球先做加速度逐渐减小的减速运动，后做匀速运动，故B正确； CD．若，由牛顿第二定律得 可知随着速度的减小，加速度逐渐增大，所以小球做加速度逐渐增大的减速运动，最终速度减为0，故C错误，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，圆心为O、直径的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。金属杆OP长度与导轨半径相等，单位长度电阻，OP绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，阻值的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻均不计，电压表V、电流表A均是理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1.25A C. 电压表的读数为7.5V D. 电容器的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．OP绕O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，电流从PO流向M点，所以流过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； B．电流从PO流向M点，则产生的电动势为 PO的电阻为 电流表的读数为，故B错误； C．电压表的读数为，故C正确； D．电容器两端电压 电容器的电荷量为，故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 本部分共4道题，11题为实验题共8分，12-14题为解答题共39分。 三、实验题（共8分） 11. 霍尔元件是电子领域的核心传感器部件之一，其应用覆盖了工业、汽车、电子消费等多场景。为了更清晰掌握其电学特征，某学习小组找来一个P型（空穴正电荷载体导电）霍尔元件GaAs（砷化镓）进行研究。该小组设计的实验原理如图1所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流，电压表测量霍尔电压。 （1）工作时流经毫伏电压表的电流方向是_____； A. 从左向右 B. 从右向左 （2）该小组同学用螺旋测微器测得该元件沿磁场方向的厚度为（如图2所示），则_____mm； （3）实验中小组同学改变霍尔电流，测得数据如表格所示，请根据表格中数据在坐标纸上补全第四次数据点并连线__________，从而得出霍尔电压与霍尔电流的关系式。 实验次数 （4）如果实验时由于元件放置不水平，导致磁场没有完全垂直元件的工作表面，则测量的霍尔电压_____（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 【答案】（1）B （2）##0.918##0.919##0.921##0.922 （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 由于载流子为空穴，根据左手定则可知，4脚的电势高于2脚的电势，因此工作时流经毫伏电压表的电流方向从右到左。 故选B。 【小问2详解】 由图可知螺旋测微器测得沿霍尔元件磁场方向的厚度为 【小问3详解】 描点作图如下 【小问4详解】 根据题意可知，电路稳定时则有 又因为 联立解得 当霍尔元件没有水平放置时，导致垂直平面的磁场分量减小，因此测量的霍尔电压偏小。 四、解答题（共39分） 12. 如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。两导轨间距为，导轨足够长。金属棒和的质量分别为、，电阻分别为、。棒静止于导轨水平部分，现将棒从高处自静止沿弧形导轨下滑，通过点进入导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。重力加速度。求： （1）棒刚进入磁场时，棒的加速度大小； （2）从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，流过棒的电荷量； （3）从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，棒中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 棒沿弧形轨道下滑过程中，根据机械能守恒 棒进入磁场瞬间感应电动势 根据闭合电路欧姆定律 对棒有 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 对、，由动量守恒定律得 对棒，应用动量定理有 有 解得 【小问3详解】 、棒在水平面内运动过程，由能量守恒定律 根据焦耳定律可知 解得 13. 如图，第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；第二、三、四象限存在方向垂直平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B，第三、四象限磁感应强度大小相等。一带正电的粒子，从轴负方向上的点沿与轴正方向成角平行平面入射，经过第二象限后恰好由轴上的点垂直轴进入第一象限，然后又从轴上的点进入第四象限，之后经第四、三象限重新回到点，回到点的速度方向与入射时相同，不计粒子重力。求： （1）粒子在第二象限做圆周运动的半径的大小； （2）粒子从点入射时的速度； （3）粒子进入第四象限时在x轴上的N点到坐标原点的距离； （4）粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径（用已知量表示结果）。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系得 解得 【小问2详解】 由上两式解得 粒子在第四、三象限中做圆周运动，由几何关系可知 设粒子在轴上点的速度为，有 又 解得 所以 【小问3详解】 设点的纵坐标为，由几何关系得 设粒子在电场中运动的时间为，点横坐标为，则有和 解得 【小问4详解】 粒子在第四、三象限中运动半径为，圆心为，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $