精品解析：黑龙江哈尔滨市第三中学校2025-2026学年高二下学期学情自测物理试题

高二下物理限时训练 一、选择题（本题共10小题，共53分。在每小题给出的四个选项中，1~7小题只有一个选项正确，每小题5分。8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分） 1. 一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图像如图所示。分别是带电粒子到达两点对应的时刻，则下列说法中正确的是（　　） A. 该电荷从A到B的过程中，一定克服电场力做功 B. A处的场强可能等于B处的场强 C. 该电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能 D. 该电荷一定带正电 2. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 3. 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为，内阻忽略不计，为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表。在滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大 B. 电流表示数变大 C. 电容器C所带电荷量增加 D. 点电势不变 4. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如甲图所示，则以下说法中正确的是（　　） A. 时刻，交变电流的电动势达到最大 B. 时刻，交变电流的电动势为零 C. 时刻，线圈平面位于中性面 D. 该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙 5. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面。如图所示，是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中点的磁感应强度为，则下列说法正确的是（　　） A. 直导线中电流的方向垂直纸面向外 B. 两点的磁感应强度相同 C. 点的磁感应强度在四个点中最小 D. 点磁感应强度与竖直方向成斜向右上方 6. 如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线框的磁通量先增大后减小 B. 线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C. 线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D. 线框所受安培力的合力始终向上 7. 如图所示，边长为的等边三角形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，D为边的中点，一个质量为、电荷量为的带电粒子平行边从D点射入磁场，粒子的速度大小为，且刚好垂直边射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A 该粒子带负电 B. 匀强磁场的磁感应强度 C. 若只改变该粒子射入磁场的速度大小，则粒子一定不能从点射出磁场 D. 若只改变该粒子射入磁场的速度方向，则粒子可以从边射出磁场，且在磁场中运动的时间可能是 8. 关于下列图片的解释正确的是（　　） A. 真空冶炼炉利用热传导的热量使金属熔化 B. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来减少涡流 C 使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以 D. 用来探测金属壳地雷的探雷器是利用涡流工作的 9. 如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计、线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连。升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器，当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作，则下列说法正确的是（　　） A. 线框的转速为 B. 医疗设备正常工作的总功率是 C. 降压变压器原、副线圈匝数之比为 D. 保持发电机输出电压不变，现增加医疗设备，输电线上损耗功率占总功率比例增大 10. 如图所示，一边长为的正方形线圈置于光滑绝缘水平面上，线圈右侧存在竖直方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，两磁场的宽度均为，磁感应强度大小均为，方向如图所示。线圈的边与磁场边界平行。现给线圈一水平向右的初速度，当线圈全部进入磁场Ⅱ时速度刚好为零，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中，线圈做的是加速度逐渐减小的减速运动 B. 线圈边运动到Ⅰ、Ⅱ磁场交界处时的速度大小为 C. 线圈的边在磁场Ⅰ、Ⅱ运动的过程中线圈产生的焦耳热之比为 D. 若线圈的初速度增大为，则线圈的边刚好运动到磁场Ⅱ右边界时的速度大小为 二、实验题（共14分） 11. 半导体薄膜压力传感器是一种电学元件，该元件在压力作用下会发生微小形变，其阻值随压力变化的图线如图甲所示。某学习小组设计了如图乙所示的电路图，并利用此装置测量某一物体的质量。已知图乙中电源的电动势为7.2V（内阻未知），电流表A的量程为60mA，内阻为18.0Ω，重力加速度取。 （1）实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为0.6A，应给电流表______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为______Ω的电阻（保留两位有效数字）； （2）用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行测量，测量前先进行以下操作：压力传感器上先不放物体，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏，保持滑片位置不变，然后在压力传感器上放一物体，读出此时电流表的示数为0.36A，则可计算出压力传感器的阻值为______Ω（保留到小数点后一位），所放物体的质量为______kg（保留两位有效数字）。 三、解答题（共33分） 12. 如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离为，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ=37°。导轨所在平面内分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的上端接有内阻的直流电源。现把一个质量为的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为，金属导轨电阻不计，g取。已知，，求： （1）求直流电源的电动势E； （2）若保持第一问的E不变，只将磁感应强度方向改为竖直向上，求金属棒的加速度大小。 13. 如图所示，足够长的平行光滑导轨间距为，导轨由水平部分和倾斜部分组成，CD连线与导轨垂直且C、D处平滑连接。水平导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为，倾斜导轨间无磁场。一导体棒a静止放置在水平导轨上，a棒与CD的距离为d。另一导体棒b从距水平导轨高度为的倾斜导轨上由静止释放，运动过程中a、b棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒始终未相遇。已知a、b棒的质量均为、电阻值均为、长度均为，不计导轨电阻和空气阻力，重力加速度g取。求： （1）b棒刚进入磁场时，回路的电流； （2）a、b棒稳定后，a棒上产生的总焦耳热； （3）a棒与CD的距离d的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下物理限时训练 一、选择题（本题共10小题，共53分。在每小题给出的四个选项中，1~7小题只有一个选项正确，每小题5分。8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分） 1. 一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图像如图所示。分别是带电粒子到达两点对应的时刻，则下列说法中正确的是（　　） A. 该电荷从A到B的过程中，一定克服电场力做功 B. A处的场强可能等于B处的场强 C. 该电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能 D. 该电荷一定带正电 【答案】C 【解析】 【详解】D．根据图像可知，粒子做加速直线运动，由于粒子在电场中仅在电场力作用下，表明粒子所受电场力方向与速度方向相同，由于不知道电场方向，则不能确定粒子的电性，故D错误； B．图像的斜率的绝对值表示加速度大小，根据图像可知，粒子在A处的加速度大于在B处的加速度，即粒子在A处的电场力大于在B处的电场力，则A处的场强一定大于B处的场强，故B错误； C．根据上述可知，粒子从A点运动到B点，粒子做加速运动，动能增大，电场力做正功，电势能减小，即该电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能，故C正确； A．根据上述，粒子从A点运动到B点，粒子做加速运动，电场力一定做正功，故A错误。 故选C。 2. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电流方向沿顺时针方向，由下极板流向上极板，且下极板带正电，所以此时电容器正在放电，电容器两板间的电压正在减小，电容器中的电场能减小，线圈中磁场能增大，则电路中电流正在增大，故AB错误； CD．根据 可知若LC振荡电路中电感减小，则其振荡周期减小，若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的2倍，故C错误，D正确。 故选D。 3. 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为，内阻忽略不计，为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表。在滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大 B. 电流表示数变大 C. 电容器C所带电荷量增加 D. 点的电势不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．滑片P由b向a滑动，R3接入电阻增大，根据“串反并同”可知，与等效串联的电流表和电压表的示数均减小，故AB错误； C．根据“串反并同”可知，与并联的电容器两端的电压增大，根据可知，电容器C所带电荷量增加，故C正确； D．假设有一理想电压表并联在两端，根据“串反并同”可知，理想电压表的示数增大，即两端的电压增大，即增大，又因为， 所以增大，故D错误。 故选C。 4. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如甲图所示，则以下说法中正确的是（　　） A. 时刻，交变电流的电动势达到最大 B. 时刻，交变电流的电动势为零 C. 时刻，线圈平面位于中性面 D. 该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙 【答案】A 【解析】 【详解】由图甲可得，和时，，线圈平面与中性面垂直，此时交变电流的电动势e达到最大，而图乙中，和时，交变电流的电动势e为0，故选A。 5. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面。如图所示，是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中点的磁感应强度为，则下列说法正确的是（　　） A. 直导线中电流的方向垂直纸面向外 B. 两点的磁感应强度相同 C. 点的磁感应强度在四个点中最小 D. 点磁感应强度与竖直方向成斜向右上方 【答案】C 【解析】 【详解】A．在点，原匀强磁场的磁感应强度为，方向竖直向上，有通电直导线后，磁感应强度为，由安培定则可知，通电直导线在点产生的磁场方向竖直向上，则有直导线中电流的方向垂直纸面向里，A错误； B．由安培定则可知，通电直导线在两点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，都与原匀强磁场方向垂直，则有两点的合磁场的磁感应强度大小相等，方向不相同，B错误； C．由安培定则可知，通电直导线在两点产生的磁场方向与原匀强磁场方向垂直，在点产生的磁场方向竖直向下，与原匀强磁场方向相反，通电直导线在各点产生磁感应强度大小相等，由磁感应强度的叠加原理可知，点的磁感应强度在四个点中最小，C正确； D．通电直导线在b点产生的磁场方向与原匀强磁场方向垂直向左，且大小等于，因此点合磁感应强度与竖直方向成斜向左上方，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线框的磁通量先增大后减小 B. 线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C. 线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D. 线框所受安培力的合力始终向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过线框的磁通量先减小后增大，故A错误； B．时间内电流减小，穿过线框的磁场向外，磁通量减小，由楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流；时间内电流增大，穿过线框的磁场向里，磁通量增大，由楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流，故B错误； C．穿过线框的磁通量先减小后增大，由“增缩减扩”可知，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C正确； D．由左手定则可知时间内线框所受安培力的合力向下，时间内线框所受安培力的合力向上，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，边长为的等边三角形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，D为边的中点，一个质量为、电荷量为的带电粒子平行边从D点射入磁场，粒子的速度大小为，且刚好垂直边射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 匀强磁场的磁感应强度 C. 若只改变该粒子射入磁场的速度大小，则粒子一定不能从点射出磁场 D. 若只改变该粒子射入磁场的速度方向，则粒子可以从边射出磁场，且在磁场中运动的时间可能是 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子垂直于BC边射出磁场，所以粒子向下偏转，洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知粒子带正电，故A错误； B．粒子垂直于BC射出磁场，圆心在BC上，同时粒子从D点水平射入，圆心应该在过D点与BC垂直的垂线的垂足处，所以粒子在磁场中做圆周运动的半径为三角形BC边上高的一半，即 根据洛伦兹力提供向心力，有qv0B=m 解得，故B错误； C．改变初速度的大小，当半径r＝L，粒子从C点射出，故C错误； D．粒子在磁场中做圆周运动周期T＝＝ 粒子从C点与AC相切射出磁场时，偏转60°，运动时间为t＝T＝，故D正确。 故选D。 8. 关于下列图片的解释正确的是（　　） A. 真空冶炼炉利用热传导的热量使金属熔化 B. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来减少涡流 C. 使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以 D. 用来探测金属壳地雷的探雷器是利用涡流工作的 【答案】BD 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化，故A错误； B．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，故B正确； C．电磁炉是高频电流在金属锅底产生涡流从而产生大量的热量加热食物，则使用电磁炉加热食物时，不能用陶瓷锅，故C错误； D．用来探测金属壳地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计、线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连。升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器，当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作，则下列说法正确的是（　　） A. 线框的转速为 B. 医疗设备正常工作的总功率是 C. 降压变压器原、副线圈匝数之比为 D. 保持发电机输出电压不变，现增加医疗设备，输电线上损耗的功率占总功率比例增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因发电机产生正弦式交流电的最大值为 电压表读出的是有效值为 又 联立解得n=50r/s，故A正确； B．因为在升压变压器、降压变压器及它们之间的输电线上有电能损耗，所以医疗设备正常工作的总功率小于发电机输出功率，故B错误； C．若升压变压器、降压变压器都为理想变压器，对升压变压器有 ， 解得，又 解得 故输电线上的电压降为 故降压变压器原线圈两端电压为 又，故C错误； D．增加负载，负载电阻减小，输出电流增大 由导致输电线上电流增大 损耗功率 输电线上损耗的功率占总功率比例 当负载增加， 增大，占比增大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一边长为的正方形线圈置于光滑绝缘水平面上，线圈右侧存在竖直方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，两磁场的宽度均为，磁感应强度大小均为，方向如图所示。线圈的边与磁场边界平行。现给线圈一水平向右的初速度，当线圈全部进入磁场Ⅱ时速度刚好为零，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中，线圈做的是加速度逐渐减小的减速运动 B. 线圈的边运动到Ⅰ、Ⅱ磁场交界处时的速度大小为 C. 线圈的边在磁场Ⅰ、Ⅱ运动的过程中线圈产生的焦耳热之比为 D. 若线圈的初速度增大为，则线圈的边刚好运动到磁场Ⅱ右边界时的速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．线圈进入磁场I时，满足 其中，，得 线圈在磁场I与II中运动时，满足 其中，，得 故当线圈由I进入II时，加速度突然变大，A错误； B．设线圈cd边刚要进入磁场II时的速度为，线圈的cd边在磁场I运动的过程，由动量定理得 线圈的cd边在磁场II运动的过程，有 联立解得，B正确； C．cd边在磁场I运动的过程中线圈产生的热量为 cd边在磁场II运动的过程中线圈产生的热量为 可得，故C正确； D．由上述分析可知 线圈的ab边刚好运动到磁场II右边界时，对全程运用动量定理得，解得，故D正确。 故选BCD。 二、实验题（共14分） 11. 半导体薄膜压力传感器是一种电学元件，该元件在压力作用下会发生微小形变，其阻值随压力变化的图线如图甲所示。某学习小组设计了如图乙所示的电路图，并利用此装置测量某一物体的质量。已知图乙中电源的电动势为7.2V（内阻未知），电流表A的量程为60mA，内阻为18.0Ω，重力加速度取。 （1）实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为0.6A，应给电流表______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为______Ω的电阻（保留两位有效数字）； （2）用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行测量，测量前先进行以下操作：压力传感器上先不放物体，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏，保持滑片位置不变，然后在压力传感器上放一物体，读出此时电流表的示数为0.36A，则可计算出压力传感器的阻值为______Ω（保留到小数点后一位），所放物体的质量为______kg（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. 并联 ②. 2.0 （2） ①. 13.0 ②. 0.80 【解析】 【小问1详解】 [1][2]当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时，需要并联一个小电阻，有 代入数据，解得 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时，半导体的阻值为，由图甲可知 调节滑动变阻器使得电流表满偏，有 其中改装电表内阻为 当秤盘上放上重物，且电流表示数为0.36A时，有 根据图线甲可得 联立得， 三、解答题（共33分） 12. 如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离为，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ=37°。导轨所在平面内分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的上端接有内阻的直流电源。现把一个质量为的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为，金属导轨电阻不计，g取。已知，，求： （1）求直流电源的电动势E； （2）若保持第一问的E不变，只将磁感应强度方向改为竖直向上，求金属棒的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 受力分析 BIl=mgsinθ 由闭合电路欧姆定律E=Ir+IR0 解得 【小问2详解】 只将磁感应强度方向改为竖直向上，则安培力变为水平向右，由第一问得F安=BIl=mgsinθ 受力分析得mgsinθ-F安cosθ=ma 解得 13. 如图所示，足够长的平行光滑导轨间距为，导轨由水平部分和倾斜部分组成，CD连线与导轨垂直且C、D处平滑连接。水平导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为，倾斜导轨间无磁场。一导体棒a静止放置在水平导轨上，a棒与CD的距离为d。另一导体棒b从距水平导轨高度为的倾斜导轨上由静止释放，运动过程中a、b棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒始终未相遇。已知a、b棒的质量均为、电阻值均为、长度均为，不计导轨电阻和空气阻力，重力加速度g取。求： （1）b棒刚进入磁场时，回路的电流； （2）a、b棒稳定后，a棒上产生总焦耳热； （3）a棒与CD的距离d的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 b棒在倾斜导轨上运动时，机械能守恒。由机械能守恒定律有 解得 代入数据解得 b棒刚进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势 回路总电阻 由欧姆定律得电流 代入数据解得 【小问2详解】 a、b棒在磁场中运动时，系统水平方向合外力为零，动量守恒。初始时a静止，b速度为，稳定后共同速度为，则 解得 系统损失的机械能转化为焦耳热，总焦耳热 代入数据得 a、b棒电阻相等，串联时产生热量相等，故 【小问3详解】 对a棒，由动量定理 其中为电荷量，回路中电荷量 、分别为b棒和a棒在磁场中位移，联立得 解得 代入数据解得 为保证两棒不相撞，a棒与CD距离至少为，故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $