乌鲁木齐市第101中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 乌鲁木齐市101中学高二物理期中试卷，以电磁学为核心，融合回旋加速器、磁流体发电机等科技情境，通过选择、实验、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维，适配高二学段中期教学评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电流磁效应、自感、变压器|第3题结合我国紧凑型质子回旋加速器，体现科技前沿| |多选题|3/18|电磁感应、安培力平衡|第9题磁流体发电机原理分析，考查科学推理| |实验题|2/14|变压器电压与匝数关系、楞次定律|第11题探究实验设计，培养科学探究能力| |解答题|3/40|远距离输电、电磁感应综合、磁场中粒子运动|第15题分层设问粒子临界运动，深化模型建构与科学论证|

乌鲁木齐市第101中学2025-2026学年第二学期期中考试 高二物理 (问卷) (卷面分值：100 分；考试时间：90分钟) 命题人：朱海军 审核人：兰春玲 姓名： 班级： 考号： 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题(4*7=28分) 1.如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（ ） A.图甲中，导线通电后磁针发生偏转 B.图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用 C.图丙中，当电流方向相同时，导线相互靠近 D.图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离 2.如图所示电路中，电源内阻不计，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，A和B是两个相同的小灯泡。则（ ） A.闭合开关S时，A、B灯同时亮 B.闭合开关S时，B灯立即亮；A灯逐渐亮，最后一样亮 C.断开开关S时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭 D.断开开关S时，通过B灯的电流方向不发生改变 3.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是( ) A.它们在磁场中运动的周期不同 B.它们的最大速度相等 C.两次所接高频电源的频率不相同 D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 4.如图所示，理想变压器的原线圈接在 的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( ) A.原线圈的输入功率为 B.电流表的读数为1A C.电压表的读数为55V D.通过电阻 R的交变电流频率是100Hz 5.如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平且方向垂直线框所在平面的匀强磁场，磁感应强度B=2.5T。正方形单匝金属线框在磁场上方h=0.45m处，质量为m=0.1kg,边长为L=0.4m,总阻值为R=1Ω。现将线框由静止释放,下落过程中线框 ab边始终与磁场边界平行， ab边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为v=2m/s，不计空气阻力，重力加速度取 则( ) A.cd边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为8W B. cd边刚离开磁场时克服安培力做功的功率为8W C.匀强磁场区域的高度为0.6m D.穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为1.3J 6.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（ ） A.感应电动势越来越大 B. a的电势比b的电势高 C.金属棒中的机械能越来越小 D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 7.如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( ) A. a粒子速率最大 B. c粒子速率最大 C. c粒子在磁场中运动时间最长 D.它们做圆周运动的周期 二、多选题 (3*6=18分，全对一个6分，选不全一个3分，选错一个0分。) 8.如图所示，面积为0.2m²的500匝线圈A处在磁场中，t=0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里.磁感应强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T.已知电路中的R₁=4Ω, R₂=6Ω, 电容C=30μF, 线圈A的电阻不计. 则 A.闭合S一段时间后，通过R2的电流为4×10-2A，方向由b至a B.闭合S一段时间后，通过R₂的电流为2A，方向由a至b C.闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R2的电荷量为2. D.闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R₂的电荷量为：3. 9.目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图表示它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。下列说法正确的是 ( ) A. B板带正电 B. A板带正电 C.其他条件不变，只增大射入速度，UAB增大 D.其他条件不变，只增大磁感应强度，UAB减小 10.如图所示，质量为m的细杆 ab置于倾角为的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是( ) 三、实验题(每小题2分共14份) 11.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (I)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；(填字母) A.干电池组 B.低压交流电源 C 直流电压表 D.多用电表 (2)为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过 ；(填字母) A. 2V B. 12V C. 50V (3)在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V ，则原线的输入电压可能为 ；(填字母)。 A. 1.5V B. 3.0V C. 6.0V D. 6.5V 12.某实验小组使用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素。 (1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向左偏了一下。保持开关闭合，将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向 (选填“左”或“右”)偏。 (3)通过变换A线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向，多次实验后总结出如下结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的 。 四、解答题(12+12+16=40分) 13.发电机输出电压为=245 V，先由变压比为 1：10 的升压变压器开压后输送到用户处，再用变压比为 10：1的降压变压器降压后对 110 盏标有“220V，100W”的电灯供电，电灯均正常发光，求： (1)发电机的输出功率： (2)导线上损耗的功率： 14.如图所示，宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=0.80Ω的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.50T，一根导体棒MN放在导轨上与导轨垂直，其在导轨之间部分的电阻r=0.2Ω。现用一平行于导轨的拉力F拉动导体棒沿导轨以v=10m/s的速度向右匀速运动，在运动过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计。求： (1)导体棒MN两端的电压大小，并说明哪端电势较高； (2)作用在导体棒上的拉力 F 的大小； (3)在导体棒移动0.50m的过程中，电阻R上产生的热量。 15.如图所示，一足够长的矩形区域 abcd内存在一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在ad边中点 O，沿垂直磁场方向射入一速度方向与ad边夹角θ=30°、大小为 v₀(未知量)的带正电粒子，已知粒子质量为 m，电荷量为 q， ad边长为L， ab边足够长，粒子重力不计，求： (1)若粒子恰好不能从磁场下边界射出，求粒子的入射速度大小； (2)若粒子恰好沿磁场上边界切线射出，求粒子的入射速度大小； (3)若带电粒子的速度 v₀大小可取任意值，求粒子在磁场中运动的最长时间。 学科网（北京）股份有限公司 $ 一、单选题(4×7=28分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B B C D D B 解析： 1. B：图甲（奥斯特实验）、图丙、图丁均展示电流产生磁场（磁效应），图乙展示磁场对电流的作用力（电动机原理），故选B。 2. B：闭合S瞬间，L产生反向电动势阻碍电流增大，B灯立即亮，A灯逐渐亮；断开S瞬间，L作为电源，电流反向，B灯逐渐熄灭。 3. B：由，氘核()和氦核()的相同，故周期相同，频率相同，最大速度也相同（最大半径由D形盒决定）。 4. C：，匝数比4:1，故（C对）；，（A错）；（B错）；（D错）。 5. D：进出磁场速度相同，动能不变，由能量守恒。计算得。 6. D：金属棒平抛，切割磁感线的有效长度和速度垂直分量不变，故，单位时间扫过的磁通量不变。 7. B：轨迹半径，由图知，故最大；周期相同（同粒子同磁场）；速率大则时间短（圆心角大但速率更大）。 二、多选题(3×6=18分) 题号 8 9 10 答案 AD BC AD 解析： 8.AD： ，。 ，由楞次定律知电流由（A对）。 电容器电压，（D对）。 9.BC： 由左手定则，正离子向下偏（A板正），负离子向上偏（B板负）。 稳定时，故。或增大，增大。 10.AD： 考察安培力与重力分力的平衡。当安培力方向与支持力或摩擦力方向配合能抵消重力分力时，摩擦力可为0。根据图示电流和磁场方向判断安培力方向，A和D选项中安培力方向可垂直于导轨向上或沿导轨向上抵消重力分力。 三、实验题(14分) 11.(1)BD;(2)B;(3)减小;(4)D · (1)变压器需交流电源和多用电表（测交流电压）。 · (2)为安全，低压通常不超过12V。 · (3)，增加，减小。 · (4)理想变压比应为2:1（8匝:4匝），输入应为6.0V。但实际有漏磁，输出电压偏低，故输入电压需略高于6.0V（选D）。 12.(1);(2)右;(3)变化 · (2)阻值调大，电流减小，磁通量减小，感应电流方向与原方向相反，指针右偏。 · (3)楞次定律：阻碍磁通量的变化。 四、解答题(40分) 13.(12分) · 解： (1)电灯总功率： 降压变压器输入功率等于输出功率（理想）： 发电机输出功率。 (2)降压变压器：，，故 输电线电流： 升压变压器：，，故 输电线损失电压： 输电线电阻：(题目隐含求解或直接用功率算) 损耗功率：(或)。 14.(12分) · 解： (1)电动势： 电路电流： MN两端电压（路端电压）： 由右手定则，N端电势高。 (2)拉力等于安培力： (3)移动时间： 电阻R热量： 15.(16分) · 解： (1)恰好不从下边界射出，轨迹与下边界相切。 几何关系：(由图中直角三角形) 由得 故 (2)恰好沿上边界切线射出，轨迹圆心在上边界。 几何关系： 故 (3)运动时间，不变。 最大时最大。 最大偏转角为(半圆)，但需满足在矩形内。 由图分析，粒子在磁场中偏转的最大圆心角为(即弧度)。 故。 学科网（北京）股份有限公司 $