内容正文:
四川省达川中学高2027届2026年春季期中考试
物 理 试 题
(满分100分,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、选择题(1-7小题为单选题,每小题4分;8-10小题为多选题,选对6分,漏选3分,错选0分。)
1. 如图所示,将一个条形磁铁插入闭合线圈中,第一次快速插入,第二次缓慢插入,两次插入过程中线圈中的磁通量变化量相同。下列说法正确的是( )
A. 两次线圈中的感应电动势相同
B. 两次通过线圈导线横截面的电荷量相同
C. 两次线圈中产生的电流的热功率相同
D. 两次线圈中感应电流的方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.题意可知两次插入过程中线圈中的磁通量变化量相同,快速插入时更小,根据可知,快速插入时线圈产生的电动势更大,故A错误;
B.根据
因为两次插入过程中线圈中的磁通量变化量相同,因此两次通过线圈导线横截面的电荷量相同,故B正确;
C.由A选项可知,快速插入时线圈中产生的电动势更大,线圈中产生的电流更大,根据热功率可知,快速插入时线圈中产生的电流的热功率更大,故C错误;
D.两次插入过程,穿过线圈的磁通量均增大,根据楞次定律,两次线圈中感应电流的方向相同,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,两根长直导线和平行放置,分别通有大小为、的电流,电流方向相反,若的磁场对的作用力的大小为,则的磁场对的作用力的大小和方向分别为( )
A. ,向左 B. ,向右 C. ,向左 D. ,向右
【答案】B
【解析】
【详解】对的作用力与对的作用力是一对相互作用力,大小相等;则的磁场对的作用力大小为;根据安培定则可知,的磁场在处垂直纸面向里,根据左手定则可知,受到的安培力向右。
故选B。
3. 在如图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向向左,A错误;
B.根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向斜向左上,B正确;
C.根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向垂直纸面向里,C错误;
D.该通电导线电流方向与磁场方向平行,可知不受安培力,D错误。
故选B。
4. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A. 0 B. BIl C. 2BIl D.
【答案】C
【解析】
【详解】因bc段与磁场方向平行,则不受安培力;ab段与磁场方向垂直,则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
故选C。
5. 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
【答案】C
【解析】
【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。
6. 如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A. 闭合瞬间,与同时亮起 B. 闭合后,亮起后亮度不变
C. 稳定后,与亮度一样 D. 稳定后,电容器的电荷量是
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关瞬间,电容器C相当于通路,线圈L相当于断路,所以瞬间亮起,逐渐变亮,A错误;
B.闭合开关后,电容器充电,充电完成后相当于断路,所以亮一下后熄灭,B错误;
C.稳定后,电容器相当于断路,线圈相当于短路,所以、串联,所以一样亮,C正确;
D.稳定后,电容器与并联,两端电压等于两端电压,由于线圈电阻和电源内阻忽略不计,且、串联,两端电压为,根据,可得电容器的电荷量等于,D错误。
故选C。
7. 如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是( )
A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向,A错误;
B.线框出磁场的过程中,根据
E = Blv
联立有
由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左,则v减小,线框做加速度减小的减速运动,B错误;
C.由能量守恒定律得线框产生的焦耳热
Q = FAL
其中线框进出磁场时均做减速运动,但其进磁场时的速度大,安培力大,产生的焦耳热多,C错误;
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量
其中
,
则联立有
由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L,则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等,故D正确。
故选D。
8. 某交变电压为,则( )
A. 用此交变电压作打点计时器的电源时,打点周期为0.02s
B. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光
C. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁
D. 耐压6V的电容器能直接用在此电源上
【答案】AB
【解析】
【详解】A.该交流电角频率
周期
打点计时器的打点周期等于所用交流电的周期,故A正确;
BC.交流电电压有效值,小灯泡的额定电压为交流有效值,和电源有效值相等,因此小灯泡正常发光,故B正确,C错误;
D.电容器的耐压值为能承受的最大电压,该电源电压最大值为,因此耐压6V的电容器不能直接接在此电源上,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环,在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时,金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 ( )
A. 金属圆环相对桌面有向右的运动趋势
B. 金属圆环对桌面的压力大于其自身重力
C. 金属圆环有扩张的趋势
D. 金属圆环受到水平向右的摩擦力
【答案】AC
【解析】
【详解】ABD.根据“来拒去留”规律,把条形磁体水平向右移动时,条形磁铁远离金属环,二者相互吸引,金属环受到向右上方的引力作用,所以金属圆环相对桌面有向右的运动趋势,金属圆环对桌面的压力小于其自身重力,金属圆环受到水平向左的摩擦力,故A正确,BD错误;
C.条形磁铁向右移动时,穿过金属环的磁通量减少,根据“增缩减扩”规律,金属圆环有扩张的趋势,故C正确。
故选AC。
10. 某电磁缓冲装置如图所示,足够长、间距为的平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与阻值为的定值电阻连接,导轨、粗糙,其余部分光滑,右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为的金属棒以一定初速度水平向右运动且始终和导轨垂直,从进入磁场,最终恰好停在处。已知金属棒接入导轨的阻值为,与粗糙导轨间的动摩擦因数为,与、与的间距均为。导轨电阻不计,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 金属棒经过处的速度为
B. 金属棒在、区间运动过程中,受到摩擦力的冲量大小为
C. 金属棒在、区间运动过程中,流经电阻的电荷量为
D. 整个过程中,定值电阻产生的热量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对用动量定理
其中
整理得,故A错误;
B.对同理由动量定理
其中流经电阻的电荷量为,且
代入得摩擦力的冲量大小为,故B正确,C错误;
D.对全程用能量守恒
因此定值电阻产生的热量,故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共14分)
11. 物理小组为了验证“楞次定律”,利用图甲中的器材进行如下操作:将电源、开关、滑动变阻器和线圈A 组成电路,闭合开关,将线圈A 插入线圈B,观察并记录电流方向和线圈A 的磁场方向。
闭合开关,根据图乙判断(箭头方向为电流方向),在实验中线圈A 的下端是_______(选填“N”或“S”)极,当向右移动滑动变阻器滑片的过程中,线圈A 中的磁场会_______(选填“增强”“减弱”或“不变”)。若向右移动滑动变阻器滑片的过程中,灵敏电流计的指针向右偏转(电流由“一”接线柱进入时,指针向左偏转,反之右偏),则线圈 B 的绕向是图丙中的_______(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】 ①. N ②. 减弱 ③. Ⅱ
【解析】
【详解】[1]根据右手螺旋定则,右手握住线圈A,四指顺着乙图中电流的环绕方向,大拇指指向线圈A下端,因此上端为S极,下端为N极。
[2] 向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,线圈A中电流减小,因此线圈A的磁场减弱。
[3]线圈A插入线圈B中,穿过B的磁通量以A内部的磁场为主,因此总磁通量方向向下;磁通量随电流减小而减小,根据楞次定律,B中感应电流的磁场方向向下。 由题意,电流从负接线柱流入指针左偏,因此指针右偏说明电流从正接线柱流入灵敏电流计,结合接线可知:电流从线圈B的下端流入、上端流出。再根据安培定则,感应磁场向下、电流下端进上端出时,所以线圈B的绕向为Ⅱ。
12. 某同学利用如图所示的装置探究“影响通电导线受磁场力的因素”。
(1)实验中,保持电流恒定,调节接线柱改变通电导线在磁场中的长度,观察并记录弹簧测力计的读数。实验操作时应使导线与磁场方向________(填“垂直”或“平行”)。
(2)若某次实验中,导线长度为,电流,磁感应强度,导线与磁场垂直,则导线受到的安培力大小为________N(保留2位有效数字).
(3)该实验采用的科学方法是_________(填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”或“微小量放大法”)。
(4)若保持导线长度和电流不变,将导线转动使导线与磁场方向夹角为,则导线受到的安培力大小变为原来的________倍。
【答案】(1)垂直 (2)0.020
(3)控制变量法 (4)0.5
【解析】
【小问1详解】
实验中要让通电导线受到的安培力最大,需要让导线与磁场方向垂直。
【小问2详解】
导线受到的安培力大小为
【小问3详解】
实验中保持电流恒定,改变导线长度;或保持导线长度恒定,改变电流,这种研究方法是控制变量法。
【小问4详解】
当导线与磁场方向夹角为θ时,安培力公式为
若保持导线长度和电流不变,将导线转动使导线与磁场方向夹角为,则导线受到的安培力大小
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分)
13. 如图,在平面第一、四象限内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带正电的粒子从点射入磁场,速度方向与y轴正方向夹角,从点射出磁场。已知粒子的电荷量为,质量为m,忽略粒子重力及磁场边缘效应。
(1)求粒子射入磁场的速度大小。
(2)在磁场中运动的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
一带正电的粒子从点射入磁场,速度方向与轴正方向夹角,粒子从M到N做匀速圆周运动,轨迹如图所示:
根据几何关系
解得
洛伦兹力提供向心力
联立解得
【小问2详解】
根据圆周运动知识可知,周期
解得
速度偏转角为,所以
解得
14. 轻质细线吊着一边长的单匝正方形线圈,其总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求:
(1)线圈中产生的感应电流的大小;
(2)时,磁场对线圈的作用力大小。
【答案】(1)0.05A
(2)0.04N
【解析】
【小问1详解】
线圈中产生的感应电动势大小
感应电流大小
【小问2详解】
时,磁场对线圈的作用力大小
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内,存在半径为R的半圆形匀强磁场区域,半圆与x轴相切于M点,与y轴相切于N点,直线边界与x轴平行,磁场方向垂直于纸面向里。在第一象限存在沿方向的匀强电场,电场强度大小为E.一带负电粒子质量为m,电荷量为q,从M点以速度v沿方向进入第一象限,正好能沿直线匀速穿过半圆区域。不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若仅有电场,求粒子从M点到达y轴的时间t;
(3)若仅有磁场,改变粒子入射速度的大小,粒子能够到达x轴上P点,M、P的距离为,求粒子在磁场中运动的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,由于一带负电粒子能沿直线匀速穿过半圆区域,由平衡条件有
解得
【小问2详解】
若仅有电场,带负电粒子受沿轴负方向的电场力,由牛顿第二定律有
又有
联立解得
【小问3详解】
根据题意,设粒子入射速度为,则有
可得
画出粒子的运动轨迹,如图所示
由几何关系可得
解得
则轨迹所对圆心角为,则粒子在磁场中运动的时间
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物 理 试 题
(满分100分,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、选择题(1-7小题为单选题,每小题4分;8-10小题为多选题,选对6分,漏选3分,错选0分。)
1. 如图所示,将一个条形磁铁插入闭合线圈中,第一次快速插入,第二次缓慢插入,两次插入过程中线圈中的磁通量变化量相同。下列说法正确的是( )
A. 两次线圈中的感应电动势相同
B. 两次通过线圈导线横截面的电荷量相同
C. 两次线圈中产生的电流的热功率相同
D. 两次线圈中感应电流的方向相反
2. 如图所示,两根长直导线和平行放置,分别通有大小为、的电流,电流方向相反,若的磁场对的作用力的大小为,则的磁场对的作用力的大小和方向分别为( )
A. ,向左 B. ,向右 C. ,向左 D. ,向右
3. 在如图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力方向的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A. 0 B. BIl C. 2BIl D.
5. 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
6. 如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A. 闭合瞬间,与同时亮起 B. 闭合后,亮起后亮度不变
C. 稳定后,与亮度一样 D. 稳定后,电容器的电荷量是
7. 如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是( )
A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
8. 某交变电压为,则( )
A. 用此交变电压作打点计时器的电源时,打点周期为0.02s
B. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光
C. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁
D. 耐压6V的电容器能直接用在此电源上
9. 如图所示,水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环,在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时,金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 ( )
A. 金属圆环相对桌面有向右的运动趋势
B. 金属圆环对桌面的压力大于其自身重力
C. 金属圆环有扩张的趋势
D. 金属圆环受到水平向右的摩擦力
10. 某电磁缓冲装置如图所示,足够长、间距为的平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与阻值为的定值电阻连接,导轨、粗糙,其余部分光滑,右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为的金属棒以一定初速度水平向右运动且始终和导轨垂直,从进入磁场,最终恰好停在处。已知金属棒接入导轨的阻值为,与粗糙导轨间的动摩擦因数为,与、与的间距均为。导轨电阻不计,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 金属棒经过处的速度为
B. 金属棒在、区间运动过程中,受到摩擦力的冲量大小为
C. 金属棒在、区间运动过程中,流经电阻的电荷量为
D. 整个过程中,定值电阻产生的热量为
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共14分)
11. 物理小组为了验证“楞次定律”,利用图甲中的器材进行如下操作:将电源、开关、滑动变阻器和线圈A 组成电路,闭合开关,将线圈A 插入线圈B,观察并记录电流方向和线圈A 的磁场方向。
闭合开关,根据图乙判断(箭头方向为电流方向),在实验中线圈A 的下端是_______(选填“N”或“S”)极,当向右移动滑动变阻器滑片的过程中,线圈A 中的磁场会_______(选填“增强”“减弱”或“不变”)。若向右移动滑动变阻器滑片的过程中,灵敏电流计的指针向右偏转(电流由“一”接线柱进入时,指针向左偏转,反之右偏),则线圈 B 的绕向是图丙中的_______(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
12. 某同学利用如图所示的装置探究“影响通电导线受磁场力的因素”。
(1)实验中,保持电流恒定,调节接线柱改变通电导线在磁场中的长度,观察并记录弹簧测力计的读数。实验操作时应使导线与磁场方向________(填“垂直”或“平行”)。
(2)若某次实验中,导线长度为,电流,磁感应强度,导线与磁场垂直,则导线受到的安培力大小为________N(保留2位有效数字).
(3)该实验采用的科学方法是_________(填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”或“微小量放大法”)。
(4)若保持导线长度和电流不变,将导线转动使导线与磁场方向夹角为,则导线受到的安培力大小变为原来的________倍。
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分)
13. 如图,在平面第一、四象限内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带正电的粒子从点射入磁场,速度方向与y轴正方向夹角,从点射出磁场。已知粒子的电荷量为,质量为m,忽略粒子重力及磁场边缘效应。
(1)求粒子射入磁场的速度大小。
(2)在磁场中运动的时间。
14. 轻质细线吊着一边长的单匝正方形线圈,其总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求:
(1)线圈中产生的感应电流的大小;
(2)时,磁场对线圈的作用力大小。
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内,存在半径为R的半圆形匀强磁场区域,半圆与x轴相切于M点,与y轴相切于N点,直线边界与x轴平行,磁场方向垂直于纸面向里。在第一象限存在沿方向的匀强电场,电场强度大小为E.一带负电粒子质量为m,电荷量为q,从M点以速度v沿方向进入第一象限,正好能沿直线匀速穿过半圆区域。不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若仅有电场,求粒子从M点到达y轴的时间t;
(3)若仅有磁场,改变粒子入射速度的大小,粒子能够到达x轴上P点,M、P的距离为,求粒子在磁场中运动的时间。
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