辽宁省实验中学2026-2027学年高二上学期期中阶段测试物理试卷

辽宁省实验中学2026年秋季学期期中阶段测试 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 命题人：刘家伟 校对人：冯夕桐 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有-一项符合要求，每小 题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错 选的得0分。 × b 1.如图所示，匝数为N的正方形线圈abcd,边长为L,垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量为() A.0 B.BL2 C.NBL2 D.无法确定 0.6 2.某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的1-U图像如图所示。 0. 从图中状态·到状态b，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为() 0.2 A.2.02,0.28W B.2.02,0.68W C.7.02,0.28w D.7.02,0.68W 0 1.0 2.0 3.0 3.如图所示，金属圆环放在水平桌面上，当条形磁铁从圆心正上方下落时，可以判定() A.圆环中将产生顺时针（俯视）方向的感应电流 B.圆环对桌面的压力将增大 C.圆环有面积增大的趋势 D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 4.如图所示，电动机M的内阻是62，电阻R=202,直流电压U=160V,理想电压表示数100V,以下 判断正确的是() A.通过电动机的电流为智A B.电动机的工作效率为75% M -160V C.电动机消耗的电功率为54W D.电动机输出的机械功率为246W 5.把轻质导线圈用细线挂在条形磁铁N极的附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。当线圈 通以图示方向的电流时线圈将() A.俯视逆时针转动，同时靠近磁铁 B.俯视顺时针转动，同时靠近磁铁 C.俯视逆时针转动，同时远离磁铁 D.俯视顺时针转动，同时远离磁铁 物理试卷，共6页，第1页 6.如图所示，空间中存在两根平行固定放置的无限长直导线乙与乙，它们通有大小相等、方向相反的电 流，与导线垂直的直线上有MO、N三点，M点与O点关于L对称，O点与N点关于L2对称且 OM=ON,初始时，M点磁感应强度大小为B,O点的磁感应强度大小为B2,现仅改变L2中的电流方向 而大小不变，则N点磁感应强度大小为() A.B2-B B.B2-B1 C.B,-B D.B2+B 7.某科技小组利用霍尔效应设计了一种非接触式直流电流传感器，如图甲所示。一个开口的环形软磁铁 芯套在待测载流直导线上，导线中的待测电流为I,；铁芯的窄气隙中嵌入一片霍尔元件（长、宽、高分 别为a、b、C,依靠电子导电)，其结构如图乙所示。气隙处的磁感应强度B与待测电流I。成正比。由 内部电路给霍尔元件通入方向沿a边、大小恒定的工作电流I，磁场方向沿C边竖直穿过元件，于是在元 件前、后表面（间距为b)间产生霍尔电压U。据此可把测量U:的电压表改装成测量电流I。的仪表。 不计铁芯磁阻与漏磁。下列说法正确的是() 鲨尔式电流传感器 霍尔元件结构示意图 A.改装后的电流表刻度不均匀 软磁铁芯 特测导线 B.仅增大霍尔元件的宽度b,可提高仪表的灵敏度 C.保持待测电流I。不变，增大工作电流I,霍尔电压 气隙 蛋尔元件 U将减小 图甲 图乙 D.其他条件不变，改用沿磁场方向厚度℃更小的霍尔元件，仪表灵敏度更高 8.如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,P是磁场边界 上的最低点。大量质量均为m,电荷量为一q(q>0)的带电粒子，以相同的速率从P点向纸面内的各个方向 射入磁场区域。已知粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r=2R,A、C为圆形区域水平直径的两个端点， 粒子的重力、空气阻力和粒子间的相互作用均不计，则下列说法正确的是() A.粒子在磁场的匀速圆周运动时顺时针 B.粒子在磁场中运动的最长时间为三3 C.不可能有粒子从C点射出磁场 D.不可能有粒子从A点沿水平方向射出磁场 物理试卷，共6页，第2页 9。如图甲所示为一电源的路端电压与电流图像和一定值电阻R的电压与电流图像，用该电源和电阻R和 滑动变阻器组成如图乙所示电路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值R,的关系如图 丙所示，下列说法正确的是() A.图丙中滑动变阻器的最大功率=2.25W B.图丙中R=92,R2=272 C.滑动变阻器消耗的功率P最大时，电源的效率为50% D.电源的输出功率可以达到6.75W ◆PW 内 P 03 R RR/S 31A 丙 10.如图所示，空间Og2坐标系中，xOz平面水平，y轴沿竖直方向。在O处有一个质量为m、带电荷 量为+9(9>0)的小球（可视为点电荷），将小球沿x轴正方向以速度抛出，不计空气阻力，重力加速度 为8。下列说法正确的是() A.若空间中存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小E=,小球回到y轴时的速度大小为5 B.若空间中存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小E=，沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度 9 大小为B,小球回到O点的时间可能为 5xm aB C.若空间存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，小球回到y轴时在y轴的坐标可能为 8gn'm2 92B2 D.若空间同时存在沿2轴正方向的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，小球可以沿x轴做匀速直线 运动 物理试卷，共6页，第3页 二、实验题（每空2分，共计14分） 11.某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约 为100~2002，材料未知。实验过程如下： (1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图()所示。该电阻丝的直径为 mm。 (2)对多用电表进行机械调零。 (3)将多用电表的选择开关旋至 倍率的电阻挡（填×1×10×100”或“×1k”)。 (4)将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。 (5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为 2. (6)测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到OF℉”位置。 (7)实验测得的该电阻丝电阻率为 2m(结果保留3位有效数字)。 2015 L山 0 30 TTrTTm 0 -35 50002y 2500y 图(a) 图b) 12.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线 框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻 器，R0是标称值为4.02的定值电阻。 ①已知灵敏电流计G的满偏电流1g=100uA、内阻rg2.0k2,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应 并联一只 2(保留一位小数)的定值电阻R1: 电流表 ②根据电路图，将电路中连接完整。 ③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动” 试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻 = Ω（保留两位小数）。 测量次数 2 3 6 电压表V读数UV 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表A读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 物理试卷，共6页，第4页 ④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电 动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与己知值几乎相同，但内阻的 测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 。(填选项前的字母) A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R,的实际阻值比计算值偏小 D.Ro的实际阻值比标称值偏大 三、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数 值和单位。共计3个小题，计40分) 13.(10分)扫地机器人可利用磁场对通电线圈的安培力实现悬浮与驱动。如图，一扫地机器人内含 abcd、db'c'd'两矩形线框，其中dbc'd为平衡框，用于保持悬浮，abcd为驱动框，用于提供向前的动 力。上下两导线中通电后，其间形成的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向 里。每个框都有一条边长为L并嵌入金属芯，金属芯使得该边处磁场的磁感应强度变为原来的k (k>1)倍。两线框通过绝缘杆固定连接，总质量为m,运动过程中线框整体受到的摩擦阻力大小恒 定，导线和线框均始终在同一竖直平面内，且线框的上下边与导线始终水平。（重力加速度为g) (1)为了使线框整体悬浮，求db'cd框中的电流1的大小和方向： (2)若线框以速度大小'，在水平方向上匀速运动，某时刻保持电流大小不变，仅将动力线框abcd中的电 流反向，线框在安培力和阻力作用下做匀减速直线运动，经过位移$后停止，求整个减速过程，动力 线框cd边所受安培力的平均功率P的大小。 BX a a × + 金属芯 d" X金属芯x × b 物理试卷，共6页，第5页 14.(14分)如图甲所示，一半径为d的圆形匀强磁场，其圆心位于xOy平面的坐标原点，磁场左侧水平 放置两块长度均为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,x轴过平行金属板的中心轴线.平行金属板间 加上如图乙所示周期性变化的电压，在紧靠P板左侧有一粒子源S,从=0时刻开始连续射出初速度大小 为。、方向平行于金属板的相同带电粒子，0时刻射出的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场 变化周期T=2d ,粒子质量为m,电荷量为+9，磁感应强度B=化，若进入磁场的粒子均能从y轴上 M点离开磁场，粒子打到金属板上会被吸收，不计粒子重力及相互间的作用力，求： （1I)=0时刻进入的粒子在磁场中运动的时间： (2)粒子从M点离开磁场时与x轴正方向的夹角范围： (3)达到M点的粒子占发射源发射粒子总数的百分比。 yA M 00 XX XX ××Q××× 0 ×××× Q 06 甲 15.(16分)如图所示，在xOy平面内，0<x<a的区域内匀强磁场方向垂直纸面向里，a<x<(k+1)a 的区域内匀强磁场方向垂直纸面向外，且两区域磁感应强度大小相等，x<0区域无磁场。一质量为m, 电荷量为+9的粒子（重力不计）在O处以速度%沿x轴正方向射入磁场。 (1)若粒子第一次经过两磁场边界时速度方向与y轴夹角为60°，求磁感应强度大小B1以及在此过程中 经历的时间： (2)粒子的初速度仍为，改变磁感应强度大小，使粒子能进入a<x<(k+)a的磁场区域内且能回到y 轴正半轴上，求磁感应强度大小B2的取值范围： (3)磁感应强度大小为(1)问的值时，在a<x<(k+)a内加上方向水平向右、场强大小为E=B%的 匀强电场，求粒子运动的最大速度的大小和方向。 XX 0 a k+1)a 物理试卷，共6页，第6页物理试题答案 2 3 5 6 7 8 9 10 B B B D C D BD AB ACD 二、实验题（每空2分，共计14分） 11. 1.414(1.411~1.415均可) ×10 160 3.14×104 12. 1.0 1.66 CD 三、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中 必须明确写出数值和单位。共计3个小题，计40分】 13.(10分) mg 【答案】(1)1 (k-1)BL, 电流方向为逆时针 kmvo (2)81-K) 【详解】(1)根据题意可知，为了使线框整体悬浮，竖直方向上有 kBL-BL=mg………(1分) 解得 mg I=- (k-1)BL ………………………（1分) 由左手定则可知， 电流方向为逆时针……(1分) (2)根据题意，若某时刻线框的水平速度为。，由于cd边所受安培力一直为ab边所受安 培力的k倍，设cd边所受安培力大小为F,则ab边所受安培力大小为(，则有 F、B 石=………………(1分） 保持电流大小不变，方向反向，则安培力方向反向，由牛顿第二定律有 f+F、F =m☑…………(1分) 又有 哈=2…(1分) 解得线框cd边所受安培力大小为 F= kmv 4s(k-1) ……………(1分) 线框cd边所受安培力的平均功率 P=F…(1分) 解得平均功率大小 P= kmvg ………………………（2分) 8s(1-k) 14.(14分) 【答】3：(2)胥≤0s5:(日)25 2πd 【详解】(1)t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，且电场变化周期 T=2d 粒子以速度。，平行极板方向离开电场。 粒子平行于x轴射入圆形磁场区域， 由Bg,=mG, 解得B=m da r=d…(1分)》 根据几何关系，如图所示 四边形OAOM为菱形，边长为d,轨迹对应得圆心角为120°，速度方向得偏转角也为 120°。粒子在磁场中运动时间 …(1分) 又7s2nd 解得t=0时刻进入的粒子在磁场中运动的时间 2πd 1= 3vo (2分) (2)由第1问得，t=0时刻进入极板，粒子从下极板边缘射入磁场，从M点射出速度方 向得偏转角为。即与x轴正方向得夹角为2。若粒子在1=7时 1 3 4 刻进入电场，粒子将从上极板得边缘射入磁场，如图所示 根据几何关系，四边形OBOM为菱形，边长为d,轨迹对圆形角为 ) 从M点射出速度方向得偏转角为胥即与x轴正方向得夹角为 3。」 所以粒子从M点离开磁场时与x轴正方向的夹角范围 s0 3 …………(6分) (3)粒子在一个周期内，在0-工内进入电场得粒子都可以平行x轴以 4 速度'。进入磁场，最终聚焦于M点，如图 达到M点的粒子占发射源发射粒子总数的百分比 T 7s4 100%=4×100%=25%…(4分) T T 15.(16分) 【省案】0% (2) 3m%<B,<"% 2aq aq (3)速度沿y轴负方向，大小为。=y+%=(5+1%。 Vm=,Vk+1,速度方向与y轴负方向的夹角a有cosa= k-1 30 个y 2k+1 【详解】(1)若到达边界时粒子的速度方向与边界夹角为60°，作出轨迹如图所示 160° x 轨迹圆心角为30°，轨迹半径满足 sin30°=a………(1分) 洛伦兹力提供向心力，则有 9%8=m ……………(1分) 解得 m0…(1分) B= 2a 经历的时间 t二3v0】 aπ ……。……。………。……·……………。(2分) (2)当粒子恰好不进入右磁场时，作出轨迹如图所示，此时轨迹与磁场边界相切，则有 R=a,oB,=mR,解得 B.=mvo ag 当粒子进入右磁场后再次回到左磁场，且恰好回到O点时，作出轨迹如图所示 粒子轨迹关于x轴对称，由几何关系可知O,0=R2,O02=2R2,O02=2a 解得∠000，=60，R=25a, 25.自于8w=是 B3mv0,C2分 2aq 此时k的最小值为k=B+0=1+25 a 3 综上，当粒子能进入右磁场且能回到y轴正半轴上时有 y3m%<B,<"m%… …(1分) 2aq ag (3)粒子进入右磁场后，受到沿x轴正方向的电场力，大小为Eq=BqY。= mvo 60 2a 如图所示，将粒子的速度分解为Y、2,令Bqv1=Eg 30 则有y=,2=V3 即带电粒子具有两个分运动，以？=%，做匀速直线运动，速度方向沿y轴负方向 以初速度，=√3。，做半径为R的匀速圆周运动，如图所示 则有B9%,=m芝 30 R R 结合上述解得R=2V3a ①若带电粒子不从右磁场的右边界离开磁场区域，则有k和≥R,(cos30°+D,解k≥3+2√3 当匀速直线运动与匀速圆周运动的合速度最大时，圆周运动速度方向与”相同，如图所示 此时合速度 沿y轴负方向…(1分) 大小为 ym=y+y2=(V3+l%…(2分) ②若带电粒子从右磁场的右边界离开磁场区域，则有k和<R(cos30°+1)，解k<3+2√3 当匀速直线运动与匀速圆周运动的合速度最大时，圆周运动速度方向与夹角最小，此时 粒子刚好从右磁场的右边界离开磁场区域。如图所示 1 对粒子在右磁场内的运动使用动能定理有g如=2m2m心，解得 ym=0Vk+1…(2分) 则vm与y的夹角a满足余弦定理=+v-2 v cosa 即速度达到最大时，速度方向与y轴负方向的夹角为“，且有 k-1 cosa= ·。…····…·…·…0。···。……(1分) 2Wk+1