精品解析：湖北华中师范大学第一附属中学2025-2026学年度上学期高二年级期末检测物理试题

2025—2026学年度上学期高二年级期末检测 物 理 试 题 本试题卷共6页，15题。全卷满分 100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答题卡上。 一、选择题：本大题共 10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求；第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于电场、磁场和电磁感应的说法正确的是（ ） A. 根据公式电场中某点的电势与试探电荷的电荷量有关 B. 在没有导体的空间，变化的磁场不会产生感生电场 C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量变化 D. 将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．电势是比值定义式，电势是电场本身的固有属性，与试探电荷的电荷量、电势能均无关，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场一定会激发出感生电场，与空间是否存在导体无关，导体的作用仅是让感生电场驱动自由电荷形成感应电流，故B错误； C．该表述是楞次定律的核心内容，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故C正确； D．通电导线所受安培力为（为电流方向与磁场方向的夹角），当即电流与磁场方向平行时，，此时磁感应强度不一定为零，故D错误。 故选C。 2. 某光伏电站的核心部件由半导体材料制成。一半导体材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示，取O点的电势为零，则该电场中N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据 电势φ随位置x变化的图像的斜率表示电场强度。 沿着x轴正方向电场强度先增大后减小，电势φ随位置x变化的图像的斜率先增大后减小。C正确，AB错误； D．从N点到P点，电场强度均为正值，电场强度的方向不变，所以电势φ随位置x变化的图像斜率的方向不变，D错误。 故选C。 3. 如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟感觉有电击感。下列说法正确的是（　　） A. 发生电击瞬间，多用电表可能损坏 B. 发生电击瞬间，变压器线圈中的电流变大 C. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 D. 若李辉握住表笔金属部分，也会感觉有电击感 【答案】C 【解析】 【详解】A．因多用表的表笔已经与被测线圈脱离，则多用电表不可能被烧坏，故A错误； BC．表笔与线圈脱离瞬间，线圈中的电流减小，根据楞次定律可知，线圈自感作用产生感应电动势，阻碍线圈中的电流减小，所以感应电流方向与线圈中原来的电流方向相同，由于刘伟与线圈并联，一开始两者电流方向相同，表笔与线圈脱离后，线圈相当于电源，电流从线圈流入刘伟，使得表笔与线圈脱离前后通过刘伟的电流方向发生改变，故B错误，C正确； D．实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，当与线圈脱离后，在电表回路不会产生感应电动势，则他不会受到电击，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在一半径为的圆周上均匀分布有个绝缘带电小球（可视为质点）无间隙排列，其中点的小球带电荷量为，其余小球带电荷量为，此时圆心点的电场强度大小为，现仅撤去点的小球，则点的电场强度为（　　） A. 大小为，方向沿连线斜向下 B. 大小为，方向沿连线斜向下 C. 大小为，方向沿连线斜向上 D. 大小为，方向沿连线斜向上 【答案】C 【解析】 【详解】假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q的小球，由于圆周的对称性，根据电场的叠加原理知，圆心O处场强为0，所以圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量为+3q的小球在O点产生的场强，则有 方向由A指向O点，A处+q在圆心O点产生的场强大小为 方向由A指向O点，所以仅撤去A点的小球，则O点的电场强度等于 方向由O指向A点 故选C。 5. 如图所示，、△CDE为相同的等腰直角三角形，且A、C、E在同一条直线上。△ABC内有垂直纸面向里的匀强磁场，△CDE 内有垂直纸面向外的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相等，一电阻分布均匀的正方形刚性导线框的边长为，且为AB长度的一半。该线框沿ACE向右以速度v匀速穿过磁场，t=0时刻恰好位于图中所示位置。线框平行于ACE方向所受的安培力为F，向左为正，导线框中电流I以顺时针方向为正方向，二者与时间t的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设线框边长为，总电阻为，位移为 设基准时间，规定导线框中顺时针电流为正方向。线框向右穿过磁场的过程中，左、右两边分别切割磁感线。 （1）当时，线框左边在中，有效长度为，产生顺时针的电动势；右边在中，有效长度 产生逆时的针电动势。则总电动势为 所以感应电流为 方向为顺时针，与规定的正方向相同，故为正值。可见 所以该过程图像表现为过原点的正比例斜线；该过程的安培力为 可见 所以该过程图像为开口向上的抛物线。在时，， （2）当时，线框的左边在斜边界上，有效长度为 产生顺时针的电动势；此时线框右边已完全进入区域，右边框的有效长度突变为，产生顺时针电动势。两边处于反向磁场中，总电动势同向相加有 则感应电流为 方向为顺时针，与规定的正方向相同，故为正值；在瞬间，电流由突增至；当瞬间， 选项A错误地将此时刻电流降为0，选项B错误地将电流变为负值；该过程的安培力为 故图像必为曲线。在瞬间，突增至；当瞬间，。选项D错误地将二次函数画成了直线折线。 （3）当时，线框左边跨过交界处完全进入，有效长度，产生逆时针电动势；右边在斜边界上，有效长度 产生顺时针电动势。两边处于同向磁场中，总电动势反向抵消，净电动势为逆时针方向，大小为 感应电流为 方向为逆时针，与规定的正方向相反，故为负值；在瞬间，左右边有效切割长度均为，电动势完全抵消，电流发生突变，瞬间降为0。该过程的安培力 整体受力向左，图像为曲线。在瞬间，安培力随电流降为0；当时， （4）当时，右边已完全离开磁场，；仅左边切割磁感线，有效长度 感应电流为 方向为逆时针方向，与规定的正方向相反，故为负值。安培力为 受力向左，图像由呈曲线平滑减小至0。 综上分析，只有C选项符合题意。 故选C。 6. 某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为0.5m，磁感应强度大小约为1T，质子加速后获得的最大动能为 根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为（忽略相对论效应，1eV=1.6×10-19J （ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】忽略相对论效应，质子动能满足公式 其中质子质量 最大动能为 解得最大速率为 故选C。 7. 如图（a）所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为L、2L。空间存在竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，t=T时刻，B=0，用同种材料制成的导体杆a、b均垂直导轨放置，单位长度的电阻为，导轨电阻忽略不计。t=0时刻，杆b位于左右轨道交界处，a、b两杆相距，分别以、2的初速度向右运动，速度方向与杆垂直。时间内，a、b两杆未脱离导轨，a杆未运动至右侧导轨，则此过程中流过回路的电荷量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】t=0时，磁感应强度​，回路面积为，初始磁通量 时，磁感应强度，末态磁通量，磁通量变化量的大小​ 回路电阻 联立，，电动势大小，得 ​​ 故选B。 8. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机。如图所示，半径为r的金属圆盘O端和a点通过导线与外电路相连，电阻 ，圆盘接入 Oa间的等效电阻为R，平行板电容器电容为C。圆盘在外力作用下绕O点以角速度顺时针匀速转动过程中，有一个油滴静止在两极板间。已知重力加速度为g，匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 油滴带负电 B. Oa两端电势差为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻 R1上消耗的电功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．圆盘顺时针转动，根据右手定则，感应电流方向从O到a，a端为电源正极，O端为电源的负极。平行板电容器的电压等于两端的电压，电流从c流向b，故上极板带正电，下极板带负电，板间电场方向向下。油滴静止，电场力与重力平衡，电场力方向向上，与电场方向相反，油滴带负电，故A正确； B．金属圆盘转动时，半径切割磁感线，感应电动势为 电路总电阻 总电流​ 两端电势差为路端电压，故B错误； C．电容器并联在两端，电容器两端电压等于的电压 电容器所带电荷量，故C正确； D．电阻上消耗的电功率，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示是一款电动助力车，调速把手应用了“霍尔效应”来控制行驶速度。调速把手内部截面如图乙所示，永久磁铁固定在手柄转套上，霍尔器件固定在手柄芯上，骑手旋转调速把手，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就会发生变化，永久磁铁与霍尔器件的位置关系如图丙所示，霍尔器件是一个棱长分别为a、b、l的长方体金属器件（自由电荷为电子）。助力车正常行驶时，在霍尔器件从上向下通有一个如图丙所示的恒定电流I，霍尔器件就能在C、D间输出电压U，电机电路感知电压U的变化就能相应地改变电机转速，已知电压U越大，电机转速越大，则（ ） A. 图丙中霍尔器件C端的电势低于 D端的电势 B. 图丙中霍尔器件C端的电势高于 D端的电势 C. 维持恒定电流I及穿过霍尔器件的磁场不变，仅减小图丙中器件的尺寸a，可使电动助力车获得更大的转速 D. 若骑手按图乙箭头所示方向转动把手时穿过霍尔器件的磁场的磁感应强度B增大，则电动助力车的转速将会减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．从图丙中可知，磁场方向向右穿过霍尔器件，电流方向向下，根据左手定则，电子受到洛伦兹力指向侧，所以累积负电荷，因此，A正确，B错误； C．霍尔器件中，电流 其中是载流子数密度，是元电荷，是电流通过的横截面积，是电子速度，又因为之间电压为 而 联立解得 结合题干可知，不变，当减小时，电压增大，因此转速增加，C正确； D．根据C选项当中电压的表达式可知，当磁感应强度增加时，电压增大，转速增加，D错误。 故选AC。 10. 如图半径为R的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子。带电粒子质量为m，电荷量为q>0。现粒子沿正对cd中点且垂直于cd方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从 bd之间的 圆弧飞出磁场（cd⊥ab），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，已知 则（ ） A. 从b点飞出的粒子在磁场中运动时间最长 B. 从b点飞出的粒子在磁场中运动时间最短 C. 粒子源发射粒子的最大速度为 D. 在磁场中运动时间为 的粒子，其速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意可得粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系可知，其中从b点出磁场的粒子轨迹半径最大，从d点出磁场的粒子轨迹半径最小，从d点出磁场的粒子轨迹对应圆心角最大，故从d点飞出的带电粒子的运动时间最长，同理从b点飞出的带电粒子对应的圆心角最小，则运动时间最短，故A错误，B正确； C．因为从b点出磁场的粒子轨迹半径最大，即从b点出磁场的粒子速度最大，如图所示 当粒子从b点出磁场时，设其轨道半径为，对应的圆心为，根据几何关系可得， 根据正弦定理可得 解得 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得，故C错误； D．在磁场中运动时间为 的粒子，则粒子轨迹对应圆心角为 若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期，设其半径为，轨迹圆心为，运动轨迹如图所示 设，根据几何关系，可得 整理可得 两边平方，则有 变形得 化简得 可得 解得 即 根据 解得 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本大题共5 小题，共60分。 11. 在探究电磁感应现象的实验中。 （1）如图甲所示，这是探究电磁感应现象的实验装置。用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，导体AB不动，使磁铁左右运动，则电流计的指针_______（填“偏转”或“不偏转”）。 （2）为判断线圈环绕方向，可将灵敏电流计与线圈L连接。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计左端流入时，指针向左偏转。如图乙所示，将磁铁从线圈中拔出时，发现指针向左偏转，俯视线圈，其环绕方向为_______（填“顺时针”或“逆时针”）。 （3）如图丙所示，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置。保持开关闭合，在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流计的指针_______（填“向左偏”“向右偏”或“不动”）。 【答案】（1）偏转 （2）逆时针 （3）向右偏 【解析】 【小问1详解】 导体AB不动，使磁铁左右运动，导体AB会切割磁感线产生感应电流，则电流计的指针会偏转。 【小问2详解】 通过线圈的磁铁磁场方向向下，将磁铁从线圈中拔出时，磁通量减小，由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向下，根据指针向左偏转，可知感应电流由a经G流向b，再由安培定则知故线圈环绕方向为逆时针。 【小问3详解】 在开关闭合的瞬间，电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计的指针左偏；保持开关闭合，在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电阻变大，电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，会观测到电流计的指针向右偏。 12. 某实验小组利用高中电学实验室中的常见器材研究水果电池的特性。经查阅资料了解到，单个水果电池电动势较低（约1 V），主要影响因素有水果的酸性强度、金属电极的材料种类等。水果电池的内阻通常较大，一般在几百到几千欧姆，主要影响因素有水果的种类、电极的插入深度和间距等。 该小组希望精确测量该水果电池的电动势和内阻，实验室有以下器材可供使用：量程0~200μA、内阻2000Ω的微安表、最大阻值为9999Ω电阻箱2个（ 开关、导线若干。 （1）为将微安表改装成量程0~1V的电压表，串联电阻箱的阻值应调节为________Ω，改装好的电压表内阻记为 RV。 （2）将改装后的电压表（已更换表盘刻度）接入测量电路，电路如图（a）所示。多次改变电阻箱的阻值，同时记录相应的电压表示数U，绘制出 关系图线，如图（b）所示，图线斜率为k，纵轴截距为b。根据绘制的图线，可得该水果电池的电动势为E=__________，内阻为r=__________。（结果用k、b、RV表示） （3）在水果电池的两个金属电极间距不变的情况下，将金属电极拔出一些，减少插入深度，则测量得到的内阻将________（填“变大”、“变小”、“不变”） 【答案】（1）3000 （2） ①. ②. （3）变大 【解析】 【小问1详解】 将微安表改装为量程的电压表，根据串联分压原理，满偏时总内阻满足   已知微安表内阻，因此串联电阻 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 干路总电流 联立整理得  两边同除以变形得： 结合题中图线，斜率 纵截距 联立解得： ​​ 【小问3详解】 将金属电极拔出一些，减少了电极与水果内部电解质（酸性物质）的接触面积。 根据电阻定律  在材料和距离（可类比为长度）不变的情况下，接触面积 减小，会导致电阻增大。 因此，测量得到的内阻会变大 13. 如图所示，水平面内固定一个铜质的半径为r的金属圆环，圆环粗细均匀，总电阻为12R；匀强磁场垂直圆环所在平面，方向竖直向下，磁感应强度为B。一根电阻不计的金属棒搁在金属圆环上，在水平向右的外力作用下以的速度做匀速运动，运动过程中金属棒与圆环接触良好。求： （1）金属棒运动到距圆心O为 处时流经棒的电流的大小和方向； （2）金属棒运动到圆心O处时整个电路消耗的电功率。 【答案】（1），从C到A （2） 【解析】 【小问1详解】 当棒距圆心时，棒与圆环交点A、C的连线长度 由几何关系，两段弧对应的圆心角分别为和，因此两段弧的电阻分别为， 两段圆弧并联，外电路总电阻 金属棒产生的感应电动势 棒的电流 根据右手定则，电流方向为从C到A（沿棒向上）。 【小问2详解】 当金属棒过圆心时，切割长度为圆环直径，感应电动势 此时两段弧为半圆弧，电阻均为，并联总电阻 整个电路消耗的电功率 14. 离子推进器又称离子发动机，广泛用于空间推进。中国空间站天和核心舱用来调整姿态、维持轨道的霍尔推进器就是离子推进器的一种。如图所示，某种离子推进器模型由离子源S、间距为 的中心处开有小孔的两平行金属板 M、N和左右侧面间距为L 的立方体构成，其右侧面 K为喷口。以金属板N上的小孔 O 为坐标原点，建立x、y和 z 坐标轴。M、N 板之间存在大小为 E、方向沿 x轴正方向的匀强电场。离子从离子源S 飘出 （可认为初速度为0），经M、N板间电场加速后进入立方体空间，最后从右侧面K射出。已知离子的质量为 m、电荷量为 q（q>0）.忽略离子间的相互作用及粒子重力。求： （1）粒子从O 点射出时的速度大小； （2）若在N板右侧立方体中加上沿z轴正向的匀强磁场，要离子能够从K端射出，所加磁场磁感应强度的最大值； （3）若在N板右侧立方体中加上互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向沿z轴正向，场强大小为 E；磁场方向沿y轴负向，磁感应强度大小为 。粒子在立方体中运动时离x轴的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 离子从离子源 由静止出发，经、 板间电场加速，电场力做功转化为离子动能。由动能定理得 解得 故粒子从 点射出时的速度大小为 【小问2详解】 在 板右侧立方体中加沿轴正方向的匀强磁场后，离子在 平面内做圆周运动。由洛伦兹力提供向心力得 得 离子从 端射出，磁感应强度最大时，轨迹恰好经过右侧面的边界。轨迹圆心在轴负方向，设半径为，临界时满足 解得 代入 得 【小问3详解】 在立方体中，电场沿 轴正方向，磁场沿轴负方向，离子运动始终在平面内，离轴的距离即为 设离子速度分量为 、，令 由洛伦兹力公式得 且 解得 并有 积分得 由题给磁感应强度 得 又 因此 当时，离 轴距离最大，最大距离为 代入数据得 此时，最大距离发生在立方体内，故粒子在立方体中运动时离 轴的最大距离为 15. 如图，水平面内有两根电阻忽略不计的金属导轨，左侧通过导线连接一个（C=0.2F）的电容器。M、N为与导轨平滑连接的绝缘小段，将导轨分成不连通的两个部分。HI段与MH延长线、LJ段与 NL 延长线所成角度均为。轨道所在区域存在竖直向下，大小为 B=1T的匀强磁场。一根质量为 电阻为 的金属棒DE垂直于导轨静置在靠近电容一侧的水平导轨上，棒长和导轨间距均为L=1m，和金属棒DE长度和质量均相同但电阻忽略不计的金属棒 PQ 紧贴 MN放置在其右侧，PQ 棒右方有单位长度电阻 质量为 的长金属棒FG，FG 垂直于导轨放置。开始时，电容器储存电量为Q=0.6C，闭合电键K，使DE 棒加速运动，稳定后通过MN。金属棒 DE与金属棒 PQ发生完全非弹性碰撞，碰后形成一个组合体，当FG棒通过HL时已达稳定状态，且运动过程中未与组合体发生碰撞，在其通过 HL 瞬间将组合体锁死在导轨上，FG 运动过程中未脱离轨道。 求： （1）金属棒DE通过MN时的速度大小； （2）为防止组合体碰到金属棒FG，金属棒FG至少需放置在离MN多远处； （3）金属棒FG停止运动时离H点的距离。 【答案】（1）2m/s （2）1m （3）0.67m 【解析】 【小问1详解】 电容器放电推动导体棒，由动量定理 其中 稳定后电容器电压等于动生电动势 剩余电量 通过导体棒DE的电荷量 联立可得 解得 【小问2详解】 DE、PQ发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的速度为，根据动量守恒 解得 组合体与PQ在磁场中运动，共速时达到稳定状态，设共同速度为，系统动量守恒 解得 对FG动量定理 其中 由题意知 解得 【小问3详解】 组合体锁死后，FG以初速度进入斜导轨，设停止时离H点距离为 向右运动位移时，有效切割长度，感应电动势，电阻，电流​ 安培力 对FG应用动量定理 因，代入得 积分得  整理得方程 解得正根  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度上学期高二年级期末检测 物 理 试 题 本试题卷共6页，15题。全卷满分 100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答题卡上。 一、选择题：本大题共 10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求；第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于电场、磁场和电磁感应的说法正确的是（ ） A. 根据公式电场中某点的电势与试探电荷的电荷量有关 B. 在没有导体的空间，变化的磁场不会产生感生电场 C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量变化 D. 将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零 2. 某光伏电站的核心部件由半导体材料制成。一半导体材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示，取O点的电势为零，则该电场中N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟感觉有电击感。下列说法正确的是（　　） A. 发生电击瞬间，多用电表可能损坏 B. 发生电击瞬间，变压器线圈中的电流变大 C. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 D. 若李辉握住表笔金属部分，也会感觉有电击感 4. 如图所示，在一半径为的圆周上均匀分布有个绝缘带电小球（可视为质点）无间隙排列，其中点的小球带电荷量为，其余小球带电荷量为，此时圆心点的电场强度大小为，现仅撤去点的小球，则点的电场强度为（　　） A. 大小为，方向沿连线斜向下 B. 大小为，方向沿连线斜向下 C. 大小为，方向沿连线斜向上 D. 大小为，方向沿连线斜向上 5. 如图所示，、△CDE为相同的等腰直角三角形，且A、C、E在同一条直线上。△ABC内有垂直纸面向里的匀强磁场，△CDE 内有垂直纸面向外的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相等，一电阻分布均匀的正方形刚性导线框的边长为，且为AB长度的一半。该线框沿ACE向右以速度v匀速穿过磁场，t=0时刻恰好位于图中所示位置。线框平行于ACE方向所受的安培力为F，向左为正，导线框中电流I以顺时针方向为正方向，二者与时间t的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为0.5m，磁感应强度大小约为1T，质子加速后获得的最大动能为 根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为（忽略相对论效应，1eV=1.6×10-19J （ ） A. B. C. D. 7. 如图（a）所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为L、2L。空间存在竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，t=T时刻，B=0，用同种材料制成的导体杆a、b均垂直导轨放置，单位长度的电阻为，导轨电阻忽略不计。t=0时刻，杆b位于左右轨道交界处，a、b两杆相距，分别以、2的初速度向右运动，速度方向与杆垂直。时间内，a、b两杆未脱离导轨，a杆未运动至右侧导轨，则此过程中流过回路的电荷量为（ ） A. B. C. D. 8. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机。如图所示，半径为r的金属圆盘O端和a点通过导线与外电路相连，电阻 ，圆盘接入 Oa间的等效电阻为R，平行板电容器电容为C。圆盘在外力作用下绕O点以角速度顺时针匀速转动过程中，有一个油滴静止在两极板间。已知重力加速度为g，匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 油滴带负电 B. Oa两端电势差为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻 R1上消耗的电功率为 9. 如图所示是一款电动助力车，调速把手应用了“霍尔效应”来控制行驶速度。调速把手内部截面如图乙所示，永久磁铁固定在手柄转套上，霍尔器件固定在手柄芯上，骑手旋转调速把手，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就会发生变化，永久磁铁与霍尔器件的位置关系如图丙所示，霍尔器件是一个棱长分别为a、b、l的长方体金属器件（自由电荷为电子）。助力车正常行驶时，在霍尔器件从上向下通有一个如图丙所示的恒定电流I，霍尔器件就能在C、D间输出电压U，电机电路感知电压U的变化就能相应地改变电机转速，已知电压U越大，电机转速越大，则（ ） A. 图丙中霍尔器件C端的电势低于 D端的电势 B. 图丙中霍尔器件C端的电势高于 D端的电势 C. 维持恒定电流I及穿过霍尔器件的磁场不变，仅减小图丙中器件的尺寸a，可使电动助力车获得更大的转速 D. 若骑手按图乙箭头所示方向转动把手时穿过霍尔器件的磁场的磁感应强度B增大，则电动助力车的转速将会减小 10. 如图半径为R的一圆柱形匀强磁场区域的横截面，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，磁场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子。带电粒子质量为m，电荷量为q>0。现粒子沿正对cd中点且垂直于cd方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从 bd之间的 圆弧飞出磁场（cd⊥ab），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，已知 则（ ） A. 从b点飞出的粒子在磁场中运动时间最长 B. 从b点飞出的粒子在磁场中运动时间最短 C. 粒子源发射粒子的最大速度为 D. 在磁场中运动时间为 的粒子，其速度为 二、非选择题：本大题共5 小题，共60分。 11. 在探究电磁感应现象的实验中。 （1）如图甲所示，这是探究电磁感应现象的实验装置。用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，导体AB不动，使磁铁左右运动，则电流计的指针_______（填“偏转”或“不偏转”）。 （2）为判断线圈环绕方向，可将灵敏电流计与线圈L连接。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计左端流入时，指针向左偏转。如图乙所示，将磁铁从线圈中拔出时，发现指针向左偏转，俯视线圈，其环绕方向为_______（填“顺时针”或“逆时针”）。 （3）如图丙所示，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置。保持开关闭合，在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流计的指针_______（填“向左偏”“向右偏”或“不动”）。 12. 某实验小组利用高中电学实验室中的常见器材研究水果电池的特性。经查阅资料了解到，单个水果电池电动势较低（约1 V），主要影响因素有水果的酸性强度、金属电极的材料种类等。水果电池的内阻通常较大，一般在几百到几千欧姆，主要影响因素有水果的种类、电极的插入深度和间距等。 该小组希望精确测量该水果电池的电动势和内阻，实验室有以下器材可供使用：量程0~200μA、内阻2000Ω的微安表、最大阻值为9999Ω电阻箱2个（ 开关、导线若干。 （1）为将微安表改装成量程0~1V的电压表，串联电阻箱的阻值应调节为________Ω，改装好的电压表内阻记为 RV。 （2）将改装后的电压表（已更换表盘刻度）接入测量电路，电路如图（a）所示。多次改变电阻箱的阻值，同时记录相应的电压表示数U，绘制出 关系图线，如图（b）所示，图线斜率为k，纵轴截距为b。根据绘制的图线，可得该水果电池的电动势为E=__________，内阻为r=__________。（结果用k、b、RV表示） （3）在水果电池的两个金属电极间距不变的情况下，将金属电极拔出一些，减少插入深度，则测量得到的内阻将________（填“变大”、“变小”、“不变”） 13. 如图所示，水平面内固定一个铜质的半径为r的金属圆环，圆环粗细均匀，总电阻为12R；匀强磁场垂直圆环所在平面，方向竖直向下，磁感应强度为B。一根电阻不计的金属棒搁在金属圆环上，在水平向右的外力作用下以的速度做匀速运动，运动过程中金属棒与圆环接触良好。求： （1）金属棒运动到距圆心O为 处时流经棒的电流的大小和方向； （2）金属棒运动到圆心O处时整个电路消耗的电功率。 14. 离子推进器又称离子发动机，广泛用于空间推进。中国空间站天和核心舱用来调整姿态、维持轨道的霍尔推进器就是离子推进器的一种。如图所示，某种离子推进器模型由离子源S、间距为 的中心处开有小孔的两平行金属板 M、N和左右侧面间距为L 的立方体构成，其右侧面 K为喷口。以金属板N上的小孔 O 为坐标原点，建立x、y和 z 坐标轴。M、N 板之间存在大小为 E、方向沿 x轴正方向的匀强电场。离子从离子源S 飘出 （可认为初速度为0），经M、N板间电场加速后进入立方体空间，最后从右侧面K射出。已知离子的质量为 m、电荷量为 q（q>0）.忽略离子间的相互作用及粒子重力。求： （1）粒子从O 点射出时的速度大小； （2）若在N板右侧立方体中加上沿z轴正向的匀强磁场，要离子能够从K端射出，所加磁场磁感应强度的最大值； （3）若在N板右侧立方体中加上互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向沿z轴正向，场强大小为 E；磁场方向沿y轴负向，磁感应强度大小为 。粒子在立方体中运动时离x轴的最大距离。 15. 如图，水平面内有两根电阻忽略不计的金属导轨，左侧通过导线连接一个（C=0.2F）的电容器。M、N为与导轨平滑连接的绝缘小段，将导轨分成不连通的两个部分。HI段与MH延长线、LJ段与 NL 延长线所成角度均为。轨道所在区域存在竖直向下，大小为 B=1T的匀强磁场。一根质量为 电阻为 的金属棒DE垂直于导轨静置在靠近电容一侧的水平导轨上，棒长和导轨间距均为L=1m，和金属棒DE长度和质量均相同但电阻忽略不计的金属棒 PQ 紧贴 MN放置在其右侧，PQ 棒右方有单位长度电阻 质量为 的长金属棒FG，FG 垂直于导轨放置。开始时，电容器储存电量为Q=0.6C，闭合电键K，使DE 棒加速运动，稳定后通过MN。金属棒 DE与金属棒 PQ发生完全非弹性碰撞，碰后形成一个组合体，当FG棒通过HL时已达稳定状态，且运动过程中未与组合体发生碰撞，在其通过 HL 瞬间将组合体锁死在导轨上，FG 运动过程中未脱离轨道。 求： （1）金属棒DE通过MN时的速度大小； （2）为防止组合体碰到金属棒FG，金属棒FG至少需放置在离MN多远处； （3）金属棒FG停止运动时离H点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $