精品解析：甘肃省天水市张家川回族自治县实验中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

张家川县实验中学2024-2025学年春季学期高二年级期中考试物理试卷 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共计7小题，每题4分，共计28分） 1. 下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是（　　） A. 判断安培力和洛伦兹力的方向都用右手定则 B. 运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 C. 安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功 D. 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零 【答案】D 【解析】 【详解】A.判断安培力和洛伦兹力的方向都用左手定则，故A错误； B.电荷运动方向与磁场方向平行时不受洛伦兹力的作用，故B错误； C.洛伦兹力对运动电荷不做功，但安培力垂直于电流，与通电导体运动方向未必垂直，安培力可能做功，故C错误； D.若通电导体电流方向与磁场方向平行，通电导体受安培力为零，故D正确。 故选D。 2. 闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在下列图中，B、v、I方向均正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．导体棒虽运动，但不切割磁感线，因此无感应电流产生，故A错误； B．伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向外，故B错误； C．导体棒运动方向与磁场方向在一条直线上，导体棒不切割磁感线，因此无感应电流产生，故C错误； D．根据右手定则可知，掌心向外，大拇指方向指向导体棒运动方向水平向左，则感应电流方向应沿导线向下，故D正确； 故选D。 3. 根据法拉第电磁感应定律，如果某一闭合的10匝线圈，通过它的磁通量在0.1s内从增加到，则线圈产生的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】线圈产生的感应电动势大小为 故选A。 4. 某小型发电机产生的交流电动势为e=50sin（100πt）V。对此电动势，下列表述正确的有（　　） A. 有效值是25V B. 最大值是50V C. 周期是0.02s D. 频率是100Hz 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．有效值为 A错误； B．最大值是50V，B错误； C．周期是 C正确； D．频率是 D错误。 故选C。 5. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一不计重力的带电粒子以某一速度垂直于磁感应强度方向进入磁场，粒子从磁感应强度较弱的区域进入到较强的磁场区域后，粒子做匀速圆周运动的（　　） A. 速率增大，轨道半径增大 B. 速率减小，周期变小 C. 速率不变，轨道半径减小 D. 速率不变，周期变大 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，即速率不变，根据洛伦兹力提供向心力得 又因为周期和速度满足 联立解得 ， 当粒子从磁感应强度较弱的区域进入到较强的磁场区域后，B增大，则轨道半径r减小，周期T减小。 故选C。 6. 如图所示，三根长为L的直线电流固定在等边三角形的三个顶点，A、B电流的方向垂直纸面向里，C电流的方向垂直纸面向外，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，则导线C受到的安培力的大小和方向是（　　） A. ，水平向左 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小分别为B0，根据力的平行四边形定则，结合几何的菱形关系，可得C处磁感应强度方向为竖直向下，大小为 再由左手定则可知，安培力方向水平向右，大小为 故选B。 7. 如图所示，电源内阻不计，灯泡L1、L2完全相同，L是自感系数足够大的线圈，直流电阻与灯泡电阻相同．闭合电键S，则下列判断正确的是（　　） A. 闭合电键后，L1、L2两灯泡逐渐变亮 B. 闭合电键后，L1、L2两灯泡先变亮后变暗 C. 断开电键一瞬间，灯泡L1中有从左向右的电流 D. 断开电键一瞬间，灯泡L2的功率变为原来的四分之一 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因为电源内阻不计，闭合电键后，L1、L2两灯泡电流不变，亮度不变，故AB错误； CD．断开电键一瞬间，电感阻碍电流减小，流过电感电流向右，则灯泡L1中有从右向左的电流，两灯泡电流之和与原电流大小相同，所以两灯泡电流变为原来的一半，根据 可知，灯泡L2的功率变为原来的四分之一，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（本题共计3小题，每题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共12分） 8. 下列图象描述的电流属于交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】电流的大小和方向周期性变化的电流为交变电流，而BC电流的方向没有发生变化，因此不属于交变电流，而AD电流的反向发生周期性变化，属于交变电流。 故选AD。 9. 下列关于以下四幅插图的说法正确的是（ ） A. 图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，但是磁铁转得更快 B. 图乙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 C. 图丙是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过 D. 如图丁，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，磁铁比铝框转得快，A正确； B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中产生很强涡流，金属块中产生大量热量，从而冶炼金属，B正确； C．图丙中假设粒子带正电，从N向M运动，电场力的方向向下，洛伦兹力方向也向下，无法平衡，则不能做匀速直线运动，C错误； D．当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，弹簧上下振动，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，在水平直线MN上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带正电荷q的粒子，从直线N上的O点以速度v竖直向上射入磁场，由P点离开磁场，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的（　　） A. 轨道半径为 B. 轨道半径为 C. 时间为 D. 时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力 解得 运动了半周，则运动时间 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空3分，共计24分） 11. 如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的_________和___________。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹___________偏转（填“向上”“向下”或“不”）。通过该实验我们能得出什么结论？___________ 【答案】 ①. 负极 ②. 正极 ③. 向下 ④. 磁场对运动电荷有力的作用 【解析】 【详解】[1][2]电子离开阴极后，电场要对其加速，电子带负电，所加电场应该从B指向A，所以A的电势低，B的电势高，A接负极，B接正极； [3]磁铁两极之间的磁场从N指向S，电子从A向B运动，根据左手定则可判断电子受洛伦兹力向下，因此向下偏转； [4]通过该实验我们能知道磁场对运动电荷有力的作用。 12. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验电路，实验中： （1）调整好电路后，将开关闭合，灵敏电流计指针向右偏转了一下后又返回到中间位置。接着将A线圈稍微向上拔出一些，则穿过线圈B的磁通量会______（填“增大”“减小”或“不变”），在拔出过程中灵敏电流计指针______（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （2）闭合开关，将线圈A插入线圈B后，滑动变阻器的滑片迅速向左滑时，灵敏电流计的指针______（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （3）若将直流电源换成频率足够低的低压交流电源，将线圈A插入线圈B中，保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关后，观察灵敏电流计将发现：______。 【答案】 ①. 减小 ②. 向左 ③. 向左 ④. 左右摆动 【解析】 【详解】（1）[1][2]向上拔出一些时回路面积不变，磁场减弱，故磁通量减小；因为磁通量增大时，指针向右偏转，故当磁场方向不变，磁通量减小时，指针向左偏转； （2）[3]闭合开关，将线圈A插入线圈B后，滑动变阻器的滑片迅速向左滑时，滑动变阻器的有效值变大，则B线圈中的电流减小，故B线圈产生的磁场变弱，则穿过A线圈的磁通量减小，故指针向左偏转； （3）[4]将电池换成低压交流电源，线圈A插入线圈B中，穿过线圈B的磁通量大小与方向不断发生变化，线圈B中产生的感应电流大小与方向不断变化，灵敏电流计指针不停地左右摆动。 四、解答题（本题共计3小题，每小题12分，共计36分） 13. 一个q=3.2×10 -19C的正电荷，以v=3×106m/s的速度沿着与磁场垂直射入B=0.1T匀磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？方向如何？ 【答案】9.6×10-14N，方向向上 【解析】 【详解】它受到的洛伦兹力 由左手定则可知，方向向上。 14. 如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为匝、边长的正方形线圈，总电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光。求： （1）交流发电机产生的电动势的最大值； （2）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量。 【答案】（1）20V；（2）0.01C 【解析】 【详解】（1）由题意，根据法拉第电磁感应定律，可得该发电机产生交流电电动势的最大值为 （2）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量 15. 如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是，求： (1)电子运动的轨迹半径； (2)电子的质量； (3)电子穿过磁场的时间。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)电子运动轨迹如图所示 由几何知识得 (2)由牛顿第二定律得 解得 (3)电子做圆周运动的周期 电子在磁场中的运动时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 张家川县实验中学2024-2025学年春季学期高二年级期中考试物理试卷 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共计7小题，每题4分，共计28分） 1. 下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是（　　） A. 判断安培力和洛伦兹力的方向都用右手定则 B. 运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 C. 安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功 D. 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零 2. 闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在下列图中，B、v、I方向均正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 根据法拉第电磁感应定律，如果某一闭合的10匝线圈，通过它的磁通量在0.1s内从增加到，则线圈产生的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 4. 某小型发电机产生的交流电动势为e=50sin（100πt）V。对此电动势，下列表述正确的有（　　） A. 有效值是25V B. 最大值是50V C. 周期是0.02s D. 频率是100Hz 5. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一不计重力的带电粒子以某一速度垂直于磁感应强度方向进入磁场，粒子从磁感应强度较弱的区域进入到较强的磁场区域后，粒子做匀速圆周运动的（　　） A. 速率增大，轨道半径增大 B. 速率减小，周期变小 C. 速率不变，轨道半径减小 D. 速率不变，周期变大 6. 如图所示，三根长为L的直线电流固定在等边三角形的三个顶点，A、B电流的方向垂直纸面向里，C电流的方向垂直纸面向外，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，则导线C受到的安培力的大小和方向是（　　） A. ，水平向左 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向右 7. 如图所示，电源内阻不计，灯泡L1、L2完全相同，L是自感系数足够大的线圈，直流电阻与灯泡电阻相同．闭合电键S，则下列判断正确的是（　　） A. 闭合电键后，L1、L2两灯泡逐渐变亮 B. 闭合电键后，L1、L2两灯泡先变亮后变暗 C. 断开电键一瞬间，灯泡L1中有从左向右的电流 D. 断开电键一瞬间，灯泡L2的功率变为原来的四分之一 二、多选题（本题共计3小题，每题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共12分） 8. 下列图象描述的电流属于交变电流的是（　　） A. B. C. D. 9. 下列关于以下四幅插图的说法正确的是（ ） A. 图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，但是磁铁转得更快 B. 图乙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 C. 图丙是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过 D. 如图丁，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 10. 如图所示，在水平直线MN上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带正电荷q的粒子，从直线N上的O点以速度v竖直向上射入磁场，由P点离开磁场，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的（　　） A. 轨道半径为 B. 轨道半径为 C. 时间为 D. 时间为 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空3分，共计24分） 11. 如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的_________和___________。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹___________偏转（填“向上”“向下”或“不”）。通过该实验我们能得出什么结论？___________ 12. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验电路，实验中： （1）调整好电路后，将开关闭合，灵敏电流计指针向右偏转了一下后又返回到中间位置。接着将A线圈稍微向上拔出一些，则穿过线圈B的磁通量会______（填“增大”“减小”或“不变”），在拔出过程中灵敏电流计指针______（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （2）闭合开关，将线圈A插入线圈B后，滑动变阻器的滑片迅速向左滑时，灵敏电流计的指针______（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （3）若将直流电源换成频率足够低的低压交流电源，将线圈A插入线圈B中，保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关后，观察灵敏电流计将发现：______。 四、解答题（本题共计3小题，每小题12分，共计36分） 13. 一个q=3.2×10 -19C的正电荷，以v=3×106m/s的速度沿着与磁场垂直射入B=0.1T匀磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？方向如何？ 14. 如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为匝、边长的正方形线圈，总电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光。求： （1）交流发电机产生的电动势的最大值； （2）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量。 15. 如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是，求： (1)电子运动的轨迹半径； (2)电子的质量； (3)电子穿过磁场的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $