安徽六安市独山中学2025-2026学年高二下学期5月期中考试物理试题

**基本信息** 高二物理期中试卷聚焦电磁学与力学核心模块，以智能驾驶、远距离输电等真实情境为载体，考查物理观念与科学思维，实验与解答题注重综合应用能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/40|质谱仪、远距离输电、电磁感应|结合科技情境（如霍尔元件），辨析概念本质| |多选题|2/12|带电粒子在磁场运动、自感现象|多过程分析，考查科学推理| |实验题|2/14|碰撞动量守恒、双缝干涉测波长|强调操作规范与数据处理（如游标卡尺读数）| |解答题|3/34|电磁感应综合、电磁场中粒子运动、导体棒平衡|多模块融合（力电综合），突出模型建构与问题解决|

独山中学2025-2026年第二学期期中考试--高二物理试卷 一、单选题（每小题4分，共40分） 1．如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（　　） A．甲图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场，击中光屏同一位置的粒子一定是相同的粒子 B．乙图中磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越大 C．丙图中只要回旋加速器D形盒足够大，粒子就能获得无限大的速度 D．丁图中，无论是电子还是质子从左向右水平射入速度选择器中均可能做匀速直线运动 2．“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，为输电导线的电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压大于输入电压 B．输出功率等于输入功率 C．用电器增多后，消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压升高 3．一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为　　 A． B． C． D． 4．图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t＝0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPM的磁通量、金属棒ab的加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 5．如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小。磁场内有一块足够大的平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离处，有一个点状的α粒子放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是。已知α粒子的电荷量与质量之比。若只考虑在图纸平面内运动的α粒子，则感光板ab上被α粒子打中区域的长度是（　　）（不计粒子的重力） A．20cm B．32cm C．40cm D．48cm 6．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，E为电源，R为定值电阻，L为自感线圈，线圈直流电阻RL<R，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，a、b均立即亮，稳定时a较亮 B．闭合开关S，b立即亮，a逐渐亮，稳定时一样亮 C．稳定后断开开关S，b立即熄灭，a逐渐熄灭 D．稳定后断开开关S，b闪亮一下，a、b同时逐渐熄灭 7．智能驾驶备受人们的青睐，而霍尔元件在智能驾驶中起着重要的作用，能够实时监测汽车的速度。当磁铁靠近霍尔元件时的模拟图如图所示，磁感应强度大小为B，元件中通入的电流大小为I，导体中的载流子是电子，导体沿磁场方向的长度为d，导体的高度为h，下列说法正确的是（　　） A．该元件上表面的电势高于下表面的电势 B．若将电流和磁场都反向，则上表面的电势低于下表面的电势 C．磁感应强度B增加，上、下表面的电势差减小 D．减小通入的电流大小I，上、下表面的电势差增加 8．交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻R=99Ω，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为1Ω，面积是0.05m2。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为100πrad/s。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.1T。则 A．线圈经过甲位置时，电流表的示数为 B．线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为100J D．线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为100πsin100πtV 9．随着辅助驾驶技术的飞速发展，雷达已成为车辆的关键传感器之一，为汽车提供了全面的感知能力。毫米波雷达的发射和接收都要用到LC振荡电路，既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图所示LC振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小，此时（　　） A．电容器正在放电 B．电容器上极板带正电 C．电路中的磁场能正在增大 D．电容器两极板间的电场强度正在减小 10．如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为，磁感应强度的大小为。一直角边长为的等腰直角三角形均匀导线框ABC从图示位置开始沿轴正方向以速度匀速穿过磁场区域。规定逆时针电流方向为正，水平向左为安培力的正方向。则关于线框中的电流，线框受到的安培力与线框移动距离的关系图像可能正确的是（　　）   A B   C   D   二、多选题（每小题6分，共12分） 11．在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场，现有a、b、c三个比荷（）相同的带电粒子（不计重力）依次从P点沿PQ方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示，带电粒子a从PM边中点O射出，b从M点射出，c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中运动的 A．速率之比为1：2：4 B．周期之比为1：1：2 C．时间之比为2：2：1 D．动量大小之比为1：2：4 12．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个完全相同的小灯泡，则（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，A、B两灯同时亮 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，B灯突然变亮，后逐渐变暗，直至熄灭 三、实验题（每空2分，共14分） 13．某实验小组同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。 (1)实验装置如图所示，安装时需先将斜槽末端调成水平，如何检验斜槽末端是否水平？请写出此操作步骤：______。 (2)实验时，让质量为m1的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，P为落点的平均位置。再把质量为m2的被撞小球B放在斜槽轨道末端，让A球______，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N分别为两球落点的平均位置，并测出OP、OM、ON。 (3)为了保证小球A碰后不反弹，则应满足m1______m2（选填“大于”、“等于”或“小于”），实验中测得OM=2x0、OP=3x0、ON=4x0，且碰撞过程中的动量守恒，则可判断出______。 14．某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是___________cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为（），则该单色光的波长为___________。 四、解答题（9分+12分+13分，共34分） 15．如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L=1m、且竖直放置的足够长光滑金属导轨，导轨上端P、M间用导线连接，导轨和导线的电阻忽略不计。整个导轨处于方向垂直导轨平面向里、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆的质量为m=2kg，电阻为r=0.1Ω。将ab杆由静止开始释放，下落h=1.5m高度后杆的速度达到最大。重力加速度取g=10m/s2。求： (1)金属杆下落过程中的最大速度； (2)金属杆从开始下落h高度过程中产生的热量； (3)金属杆从开始下落h高度过程中通过导体棒的电量。 16．如图，直角坐标系xOy第Ⅰ、Ⅱ象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅲ、Ⅳ象限内存在着垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小。一带负电的粒子从y轴上P点（0，10cm）以的速度平行于x轴进入匀强电场，粒子从x轴上的Q点（20cm，0）进入匀强磁场。已知粒子的比荷为，不计粒子重力，求： （1）电场强度大小； （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径。    17．如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。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，金属导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。，求： (1)导体棒两端的电压； (2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向； (3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 第6页，共6页 第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 《独山中学2025-2026年第二学期高二物理期中考试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B C C D B A B A 题号 11 12 答案 AC AD 1．D 【详解】A．甲图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场，在加速电场中有 根据洛伦兹力提供向心力 击中光屏同一位置 可知击中光屏同一位置的粒子比荷一定相等，但不一定是相同的粒子，故A错误： B．乙图中，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 当电子的速度一定时，磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越小，故B错误； C．丙图中只要回旋加速器的D形盒足够大，加速粒子就能获得较大的能量，具有较大的速度，可当能量达到25MeV~30 MeV后就很难再加速了，原因是按照狭义相对论，粒子的质量随速度的增大而增大，而质量的变化会导致其回旋周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步，因此加速粒子就不能获得无限大的速度，故C错误； D．丁图中带正电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的电场力和向上的洛伦兹力，当两个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出；当带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的洛伦兹力和向上的电场力，当两个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】AB．由于输电过程中，线路中有电流、输电导线电阻R会分压且产生热量，会损失功率，故输出功率大于输入功率，输出电压大于输入电压，故A正确，B错误； C．用电器增多后，则交变电源的输出功率增大，根据 由于原线圈输入电压不变，原、副线圈匝数不变，则副线圈输出电压不变，可知输电导线的电流增大，根据，可知消耗的功率增大，故C错误； D．用电器增多后，由以上分析可知，输电导线的电流增大，根据 可知原线圈输入电压减小，根据，由于原、副线圈匝数不变，则的输出电压减小，故D错误。 故选A。 3．B 【分析】解本题的关键是根据所磁感应强度B随时间t的变化关系图，利用法拉第电磁感应定律求出线框中电压随时间的变化情况，然后根据电流热效应可以求出感应电流的有效值；在求电压时注意所给图象的斜率物理意义． 【详解】由图可知，磁场是周期性变化的，因此产生电压也是周期性变化的法拉第电磁感应定律有： 秒产生电压为： 秒产生电压为： 由图可知，磁场的变化周期为5s，所以产生的感应电流周期也为5s，前3s电流为：，后2s电流为： 设电流的有效值为I，根据电流的热效应在一个周期内，有：，其中，，， 所以解得：，故ACD错误，B正确．故选B． 【点睛】本题是关于法拉第电磁感应定律和交流电有效值的综合题要正确应用法拉第电磁感应定律定律，尤其是理解的含义，平时加强规律的综合应用． 4．C 【详解】A．由图看出，通过R的感应电流随时间t增大，根据法拉第电磁感应定律得知，穿过回路的磁通量是非均匀变化的，应是曲线，故A错误； B．由 知v与时间t成正比，知加速度不变，故B错误； C．根据牛顿第二定律 其中 可知 v随时间t均匀增大，其他量保持不变，故F随时间均匀增大，故C正确； D．通过导体棒的电量为 故图象为开口向上的抛物线，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】α粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得α粒子的轨道半径为 由于 因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，则此切点P1就是α粒子能打中的左侧最远点； 再考虑N的右侧。任何α粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点； 粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系可得， 则感光板ab上被α粒子打中区域的长度为 故选C。 6．D 【详解】AB．闭合开关，由于线圈自感电动势阻碍电流增大，所以b先亮，a后亮，由于线圈直流电阻RL<R，稳定时a较亮，A、B错误； CD．稳定后断开开关，由于线圈自感电动势阻碍电流减小，a、b灯泡形成回路，b灯中电流反向且瞬间增大，b闪亮一下，a、b同时熄灭，C错误，D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．若元件的载流子是自由电子，根据左手定则，自由电子受到向上的洛伦兹力，向上表面聚集，则上表面的电势低于下表面电势，故A错误； B．若将电流和磁场都反向，自由电子受到向上的洛伦兹力，向上表面聚集，则上表面的电势低于下表面电势，故B正确； CD．霍尔元件上下表面产生稳定电压时，载流子受力平衡，则， 电流的微观表达式为 联立可得 由此可知，磁感应强度B增加，上、下表面的电势差增大，若减小电流I，则上、下表面的电势差减小，故CD错误。 故选B。 8．A 【详解】A．线圈产生的感应电动势的最大值为 电流有效值 电流表示数为电流有效值，可知线圈经过甲位置时，电流表的示数为，选项A正确； B．线圈每次经过中性面位置时，电路中电流方向发生变化，乙位置与中性面垂直，选项B错误； C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为，选项C错误； D．线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为e=50πsin100πtV，选项D错误。 故选A。 9．B 【详解】ACD．某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小，可知磁场能正在减小，电场能正在增大，则电容器正在充电，两极板间电压增加，则电场强度正在增加，故ACD错误； B．由右手螺旋定则可知，回路中的电流为下极板流向上极板，因为电容器正在充电所以电容器上极板带正电，故B正确。 故选B。 10．A 【详解】AB．导线框进入磁场中切割磁感线的有效长度与位移大小相等，导线框进入磁场中的感应电动势 此过程的感应电流 感应电流与位移大小成正比，根据右手定则可知，感应电流方向沿逆时针方向，即感应电流为正值，上述过程导线框的位移为L；当导线框的A出磁场后，导线框切割磁感线的有效长度始终为L，即感应电动势一定，感应电流一定，根据右手定则可知，感应电流方向沿逆时针方向，感应电流为正值，此过程维持的位移大小为L；当导线框的BC边开始进入磁场时，令从导线框刚刚进入磁场作为初始位置，总位移为，则磁感线的有效长度，导线框进入磁场中的感应电动势 根据右手定则可知，感应电流方向沿顺时针方向，为负值，则此过程的感应电流 结合上述可知，A正确，B错误； CD．结合上述可知，导线框刚刚进入磁场时感应电流方向沿逆时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，安培力为正值，大小为 可知，安培力与位移成二次函数的关系；当导线框的A出磁场后，感应电流方向沿逆时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，安培力为正值，大小为 当导线框的BC边开始进入磁场时，感应电流方向沿顺时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，安培力为正值，大小为 可知，安培力与位移成二次函数的关系，故CD错误。 故选A。 11．AC 【详解】AD．设正方形的边长为L，根据几何关系可知粒子运动的半径分别为，， 由洛伦兹力提供向心力得 解得 则有 根据动量表达式，因为粒子的质量关系不确定，所以动量的大小关系也不能确定，故A正确，D错误； BC．根据周期 可知a、b、c三个粒子在磁场中运动的周期相等；又有， 所以时间之比为 故B错误，C正确。 故选AC。 12．AD 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，分流作用增大，B灯逐渐变暗直至被短路熄灭，而这个过程外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故A正确，B错误； CD．稳定后当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈L中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过B灯，B灯突然变亮，后逐渐变暗，直至熄灭，故C错误，D正确。 故选AD。 13．(1)将小球放在斜槽末端，小球若不滚动，则斜槽末端可视为水平 (2)从同一位置S由静止滚下 (3) 大于 4 【详解】（1）将小球放在斜槽末端，小球若不滚动，则斜槽末端可视为水平 （2）应让A球从同一位置S由静止滚下，确保这次实验中A球碰撞前的速度相同。 （3）[1] 为了保证碰撞后入射小球A不反弹，入射小球A的质量需大于被碰小球B的质量； [2] 设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球的速度大小为v1，被碰球的速度大小为v2，由动量守恒可得 小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，根据可知它们的运动时间相等，则 水平方向做匀速直线运动，则有 代入数据可得4 14．(1)D (2)1.725 (3) 【详解】（1）干涉条纹由图乙变为图丙，观察到的条纹增加，即条纹间距减小，由公式得 AB．换用长度更长的遮光筒会使条纹间距变大，增大单缝到双缝的距离，条纹间距不变，故A错误，B错误； C．换用间距更小的双缝，即减小，则条纹间距增大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，即变小，则条纹间距减小，故D正确。 故选D。 （2）由图可知，该干涉条纹位置是 （3）根据题意可知，条纹间距为 由公式有 联立解得 15．(1)2m/s； (2)26J； (3)15C 【详解】（1）安培力大小等于重力时速度达到最大，此时 解得最大速度 （2）金属杆下落过程中运用能量守恒 解得 （3）电荷量 解得 16．（1）25V/m；（2）10cm 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的规律有 解得 （2）粒子从P运动到Q，只有电场力做功，根据动能定理可得 解得： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿运动定律有： 解得 17．(1) (2)0.28N，方向沿斜面向上 (3)0.5T≤B≤2.5T 【详解】（1）回路电流为 导体棒两端的电压为 （2）安培力大小为 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上 根据平衡条件可得 解得，摩擦力方向沿斜面向上 （3）最大静摩擦力为 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由 解得 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由 解得 则磁感应强度大小的取值范围为 答案第10页，共10页 答案第1页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $