广东茂名市田家炳中学2025-2026学年高二下学期6月期中物理试题

**基本信息** 高二期中物理试卷聚焦选择性必修二电磁学内容，75分钟考查（选择46分、实验16分、解答38分），以回旋加速器、法拉第圆盘发电机等真实情境为载体，融合基础概念与综合应用，体现物理观念与科学思维的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|交流电、变压器、电磁感应、磁场对电流作用|基础概念辨析，如第4题回旋加速器速度与电压关系| |实验题|2题/16分|加速度与力关系、金属电阻率测定|科学探究能力，如第12题螺旋测微器读数与电路设计| |解答题|3题/38分|安培力计算、带电粒子在复合场运动、电磁感应综合|综合应用，如第14题离子加速与磁场偏转结合几何关系|

茂名市田家炳中学2025-2026学年第二学期高二级期中考试 物理 试卷 考试范围：选择性必修二；考试时间：75分钟 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 第I卷（选择题） 一、单选题：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，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0 C．线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向上 D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为 2．如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（   ） A．原线圈两端电压的有效值为 B．副线圈中电流的有效值为0.5A C．原、副线圈匝数之比为1∶4 D．原线圈的输入功率为12W 3．如图所示，灯泡A、B完全相同，L是自感系数很大的线圈，其自身电阻与定值电阻R相等，下列说法正确的是（  ） A．闭合电键S瞬间，灯泡A、B立即发光 B．闭合电键S，当电路稳定后，灯泡A、B的亮度不同 C．断开电键S时，灯泡A缓慢熄灭，灯泡B立即熄灭 D．断开电键S时，灯泡A、B均缓慢熄灭，流过灯泡B的电流方向与原来相反 4．如图所示，回旋加速器是由两个D形金属盒组成，中间狭缝之间加电压（电场），使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法中正确的是（　　） A．粒子射出D型盒时的最大速度与电压大小无关 B．粒子在磁场中运动周期是电场变化周期的两倍 C．粒子在磁场中运动周期是电场变化周期的一半 D．电场是起偏转的作用，磁场是起加速的作用 5．为研究一些微观带电粒子的成分，通常先利用加速电场将带电粒子加速，然后使带电粒子进入位于匀强磁场中的云室内。若某带电粒子的运动方向与磁场方向垂直，其运动轨迹如图所示，已知此带电粒子在运动过程中质量和电荷量保持不变，但动能逐渐减少，不计重力，下列说法中正确的是（    ） A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电 C．粒子从b到a，带负电 D．粒子运动过程中洛伦兹力对它做负功 6．如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻，一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（　　） A．通过电阻R的电流方向为P→R→M B．a、b两点间的电压为BLv C．a端电势比b端高 D．外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热 7．如图所示，在中有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量和电荷量大小都相等的带电粒子、、以不同的速率从点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（    ） A．粒子带负电，粒子、带正电 B．射入磁场时粒子的速率最小 C．粒子在磁场中运动的时间最长 D．粒子在磁场中运动的周期最小 二、多选题：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，至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分。 8．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。半径为L的铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，磁感应强度为B，方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要低 B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C．若圆盘转动的角速度为，铜盘转动产生的感应电动势大小为 D．若圆盘转动的方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 9．如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，线圈总电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。一个的电阻与线圈两端a、b相连接，则下列说法正确的是（　　） A．a端电势比b端高40V B．a端电势比b端低32V C．在0~1s内回路产生的电能为160J D．在0~1s内电阻R上产生的焦耳热为120J 10．如图所示，长均为d的CD、EF两条金属导轨水平平行放置，导轨间距为导轨的D、F间接有一电阻R，左端C、E分别与弯曲的光滑轨道平滑连接．矩形CDFE区域内存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为将一电阻为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．已知水平金属导轨电阻不计，与导体棒间的动摩擦因数为，导体棒与水平导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g，不计电磁辐射．在导体棒的整个运动过程中，下列说法中正确的是　　 A．流过电阻R的电荷量为 B．电阻R的最大电流为 C．电阻R中产生的焦耳热为 D．导体棒在磁场中运动的最大加速度为 第II卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，共16分，请按题目要求作答。 11．（6分）在“探究加速度与力的关系”实验中，某同学设计了甲、乙两种实验方案（如图），试回答下列问题。 (1)关于本实验的要求，下列说法正确的是 （多选）。 A．只有甲方案需要补偿阻力 B．甲、乙方案都需要补偿阻力 C．只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量 D．甲、乙方案都必须满足小车的质量远大于重物的质量 (2)若该同学根据乙方案，作出加速度a与力传感器的示数F（连接力传感器与小车的细绳上的拉力）的a-F关系图线如图丙，直线部分斜率为k，则小车质量M＝___________。 (3)根据甲方案进行实验，得到的一条纸带如图丁所示，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为：、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝___________ （结果保留两位有效数字）。 12．（10分）某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下： ①首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径d__________mm，铜棒的长度L__________cm。 ②为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为6，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15k）    B．电压表V2（量程15V，内阻约为75k） C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2）    D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1） E．滑动变阻器R1（0-5Ω，0.6A）            F．输出电压为3V的直流稳压电源 G．电阻箱                                H．开关S，导线若干 为尽量减小实验误差，电压表选__________；电流表选__________；（填器材前的字母） ③如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式____________。 四、解答题：本题共3小题，共38分。 13．（8分）某研究小组在研究通电导线在磁场中的受到力方向跟哪些因素有关的实验中，把长L=0.2m的导体棒置于匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I=2.0A，方向向左，导体棒受到的安培力大小为4×10-3N。（g取10m/s2）求： （1）安培力的方向。 （2）磁感应强度大小。 （3）若导体棒中电流大小为3A，导线棒L质量为6×10-4kg，则两根竖直细导线所受的拉力T各为多少？ 14．（14分）如图所示，离子室内充有大量带正电的某种粒子，它们以不同的初速度从离子室飘出，经加速电场加速后，从速度选择器两极板间的中点平行于极板进入速度选择器。速度选择器两极板间匀强电场的电场强度大小为E（未画出），匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里。部分粒子沿直线通过速度选择器后，从M点沿半径方向射入半径为R的圆形磁场区域，然后从N点射出。O为圆形磁场的圆心，∠MON=120°，圆形区域内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。不计粒子所受的重力及它们之间的相互作用。求： （1）粒子从M点进入圆形磁场时的速度v； （2）该粒子的比荷； （3）粒子在圆形磁场中运动的时间t。 15．（16分）如图所示，与是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为，质量、电阻的金属杆垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为，导轨左端接阻值的电阻，导轨电阻不计，时刻杆受水平拉力的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第末杆的速度为。求： (1)末杆受到的安培力的大小； (2)若时间内，电阻上产生的焦耳热为，这段时间内水平拉力做的功为多少； (3)若第末以后，拉力不再变化，且末至杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量，则该过程杆克服安培力做的功为多大（结果保留两位有效数字）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《茂名市田家炳中学2025-2026学年第二学期高二级期中考试 物理试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D A B C C BC BC BC 1．C 【详解】A．根据题意可知，该交流电的频率为 故A错误； B．线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故B错误； C．根据题意，由右手定则可知，线圈转到图示位置时，电流由，由左手定则可知，边受到的安培力方向向上，故C正确； D．根据题意，由公式可知，仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为原来的2倍，为，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．由题图知，原线圈电压最大值为，则原线圈两端电压的有效值为 故A错误； B．灯泡正常发光，由P = UI得，副线圈中电流有效值为 故B正确； C．由理想变压器电压与匝数关系可知 故C错误； D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率 P1 = PL = 3W 故D错误。 故选B。 3．D 【详解】AB．闭合S时，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光，由于线圈的阻碍，A灯后发光，由于线圈的电阻与R的电阻相等，灯A逐渐变亮，最后A、B一样亮，故AB错误； CD．断开S时，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于线圈的自感作用，线圈中的电流只能慢慢减小，故两灯逐渐均缓慢熄灭，此时流过B灯的电流方向向右，而断开前流过B灯的电流方向向左，故C错误，D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．令D形金属盒的半径为R，该半径为粒子在磁场中圆周运动的最大半径，根据 解得粒子射出D型盒时的最大速度 可知，粒子射出D型盒时的最大速度与电压大小无关，故A正确； BC．为了使得能够在磁场中圆周运动与电场中加速过程达到同步，需要使粒子在磁场中运动周期等于电场变化周期，故BC错误； D．粒子在磁场中所受洛伦兹力不做功，可知，电场是起加速的作用，磁场是起偏转的作用，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】ABC．带电粒子在电场中做圆周运动，有 解得 依题意，粒子的动能逐渐减小，即粒子的速度越来越慢，根据上述式子可知，粒子的半径越来越小，由图可知粒子应该是从b运动到a，由粒子的轨迹可以判断洛伦兹力的方向，根据左手定则可知，粒子应该带正电。故AC错误；B正确； D．粒子运动过程中洛伦兹力始终与速度方向垂直，不做功。故D错误。 故选B。 6．C 【详解】AC．根据右手定则可知，金属导线ab中的电流由，a相当于电源的正极，所以a端电势比b端高，所以通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A错误，C正确； B．电路中产生的感应电动势 a、b两点间的电压为 故B错误； D．外力F做的功等于克服安培力做功，即等于电路中产生的总焦耳热，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．根据左手定则，粒子带正电，粒子、带负电，故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力 可得 由图可知射入磁场时粒子的运动半径最小，故射入磁场时粒子的速率最小，故B错误； CD．粒子在磁场中运动的周期为 可知三个粒子在磁场中运动的周期相等，粒子在磁场中运动的时间为 射入磁场时粒子轨迹对应的圆心角最大，故粒子在磁场中运动的时间最长，故C正确，D错误。 故选C。 8．BC 【详解】AB．若从上往下看，圆盘顺时针转动，根据右手定则可知，电流方向由指向圆盘中心，则圆盘中心电势比边缘高，电流沿a到b的方向流过电阻，故A错误，B正确； C．若圆盘转动的角速度为，铜盘转动产生的感应电动势大小为 故C正确； D．若圆盘转动的方向不变，角速度大小发生变化，则电流的大小发生变化，电流方向不发生变化，故D错误。 故选BC。 9．BC 【详解】AB．由楞次定律可知线圈中的电流方向为a流向b，b相当于正极，又 故A错误，B正确； C．由法拉第电磁感应定律得 回路中产生的总电能 故C正确； D．电阻R上产生的焦耳热 故D错误。 故选BC。 10．BC 【详解】流过电阻R的电荷量，故A错误；金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：，解得：金属棒到达水平面时的速度，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为，最大的感应电流为，最大加速度为，故B正确，D错误；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：，则克服安培力做功：，所以整个电路中产生的焦耳热为，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热，故C正确；故选BC． 【点睛】金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由E=BLv求出感应电动势，然后求出感应电流；由可以求出流过电阻R的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到导体棒产生的焦耳热． 11．(1)BC (2) (3)0.78 【详解】（1）AB．甲、乙方案都需要补偿阻力，故B正确，A错误； CD．乙有力传感器测量拉力，不需要必须满足小车的质量远大于重物的质量，只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量，故C正确，D错误； 故选BC。 （2）若该同学根据乙方案，则根据 根据a-F关系图线可得 则小车质量 （3）根据逐差法可知加速度位 = 12． 1.840 4.220 A D 【详解】①[1][2]螺旋测微器的读数是 d=1.5mm+34.0×0.01mm=1.840mm 游标卡尺的精度是0.05mm,其读数是 L=42mm+4×0.05mm=42.20mm=4.220cm ②[3][4][5]电源为3V，因此电压表应选A，通过待测电阻的最大电流约为 则电流表应选D。 ③[6]由电阻定律可知 由欧姆定律可知电阻率 13．（1）安培力的方向竖直向下；（2）0.01T；（3） 【详解】（1）根据左手定则可知，安培力的方向书竖直向下； （2）根据公式 解得 B = 0.01T （3）由平衡条件知 解得 14．（1），方向向右；（2）；（3） 【详解】（1）能沿直线通过速度选择器应满足 解得 方向向右； （2）设粒子做圆周运动的半径为，从M点沿半径方向射入半径为R的圆形磁场区域，然后从N点射出。∠MON=120°，如图所示 根据几何关系得 根据 解得 （3）粒子做圆周运动的周期 则粒子在圆形磁场中运动的时间 联立解得 15．(1)；(1)；(1) 【详解】(1)杆产生的感应电动势 感应电流 4s末杆受到的安培力 (2)由 可得 故时间内安培力做功为 对，由动能定理得 得 (3)内，杆运动的加速度 4s末，由牛顿第二定律得 得 杆最终匀速运动，有 得 设杆从末至匀速运动前通过的位移为，通过杆的电荷量 得 4s末至杆达到最大速度的过程，由动能定理得 其中，解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $