辽宁沈阳市东北育才学校2026-2027学年高二上学期期中物理试卷

2026-2027学年上学期东北育才学校高二年级期中考试 物理科试卷 答题时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分。多选题漏选得3分，选错得0分）。 1．下列情况能产生感应电流的是（ ） A．如图甲所示，导体棒在磁场中上下运动 B．如图乙所示，线框在匀强磁场中匀速运动 C．如图丙所示，圆环保持水平地穿过竖直放置的条形磁体 D．如图丁所示，通电导线位于水平放置的闭合圆线圈某一直径的正上方，增大通过通电导线的电流 2．如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置金属圆环、，圆心均为，若圆环通有逐渐增大的顺时针电流，则（ ） A．圆环有收缩的趋势 B．圆环中有顺时针方向的感应电流 C．圆环产生感应电流的磁场会阻止其磁通量变化 D．圆环中电流增大得越快，圆环产生的感应电流越大 3．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段运动轨迹如图所示，运动轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减少（电荷量不变）。从图中情况可以确定（ ） A．粒子从运动到，带正电 B．粒子从运动到，带负电 C．粒子从运动到，带负电 D．粒子从运动到，带正电 4．如图所示，电动机M的内阻是6 Ω，电阻，直流电压，理想电压表示数100 V，以下判断正确的是（ ） A．通过电动机的电流为 B．电动机的工作效率为 75% C．电动机消耗的电功率为54 W D．电动机输出的机械功率为246 W 5．著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片、分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻的电流，下列说法正确的是（ ） A．圆盘中的电流呈周期性变化特点 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿到的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流大小发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍 6．在宽度为的真空区域内分布有匀强磁场，磁场方向如图所示。、是磁场的左右边界。一粒子沿着与夹角为的方向以速度垂直射入磁场。已知该粒子质量为、电荷量为（），不计粒子的重力，忽略边缘效应。要使粒子不从射出，则（ ） A．轨迹半径最大值为 B．磁感应强度可能为 C．磁感应强度可能为 D．在磁场中运动时间一定为 7．“一卡通”为校园生活带来了方便，卡内部包含一个集成电路芯片和一个线圈，利用读卡器发射的电磁波使卡内线圈产生感应电流，进而为芯片提供所需的电能，激活芯片工作。其原理可简化为图1所示，矩形线圈的匝数，线圈面积，线圈的总电阻，线圈外接一个阻值的电阻，其余部分的电阻不计。线圈所处磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律如图2所示。则（ ） A．0～0.2 s内电动势为 B．时，电阻两端的电压为 C．0～0.4 s内，线圈电阻发热为 D．0～0.4 s内，通过电阻的电荷量为 8．如图所示，宽为的光滑导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止，已知重力加速度大小为。下列说法中正确的是（ ） A．磁感应强度最小值为 B．磁感应强度最小值为 C．保持最小值大小不变，方向竖直向上时，金属杆仍静止，回路中电流 D．保持最小值大小不变，方向竖直向上时，金属杆仍静止，回路中电流 9．如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨、竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端与之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒紧贴在导轨上。现使金属棒由静止开始下滑，下滑过程中始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离与时间的关系图像如图乙所示，图像中的段为曲线，段为直线，取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．金属棒端电势高于端电势 B．时金属棒的速度为 C．磁感应强度的大小为0.1 T D．在金属棒开始运动的1.5 s内，电阻上产生的热量为0.455 J 10．如图所示，回旋加速器主要由两个D形金属盒、高频交流电源、匀强电场磁场系统等构成，金属盒半径为，电源电压大小为，两盒间狭缝的间距为，两盒放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为，质量为，初速度为0，需同时考虑粒子在电场中和磁场中的运动时间，但不考虑相对论效应。下列说法正确（ ） A．交流电压增大，电场每次对粒子做的功和粒子最终获得的最大动能均增大 B．粒子获得的最大动能为 C．随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 D．粒子从粒子源射出至离开回旋加速器的总时间为 二、实验题（11题8分，12题8分，共16分） 11．某同学为测量电压表的内阻，实验室提供了下列器材： A．待测电压表（量程为3 V，内阻约为30 kΩ） B．电源（电动势为6.0 V，内阻不能忽略） C．电源（电动势为3.0 V，内阻不能忽略） D．滑动变阻器（最大10 kΩ） E．滑动变阻器（最大10 Ω） F．电阻箱（满足实验要求） G．开关，导线若干 该同学利用上述器材连接了如图所示的电路后，进行了下述操作： （1）先将滑动变阻器的滑片调到最左端，电阻箱的阻值调为零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针满偏。 （3）保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电压表指针偏转到满刻度的一半，读出电阻箱的读数为29 kΩ。 ①电源应选用__________，滑动变阻器选用__________。（填对应序号） ②在虚线框中画出电路图。 ③待测电压表内阻为__________，测量值__________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 12．某同学利用多用电表的欧姆挡进行实验研究。欧姆挡所用电池的电动势为9 V，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“×1 k”挡。 （1）该同学用欧姆挡测量某一量程为15 V的电压表内阻。 ①指针指在图甲所示位置，此测量值为__________kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的__________侧（选填“左“右”）。 ②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为__________V（结果保留2位有效字） （2）该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙所示，当两表笔接触黑箱接线柱、时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是__________。 A．电阻 B．电感线圈 C．电容器 D．二极管 三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）如图甲所示，两根足够长的光滑平行导轨间距为，在导轨间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根直金属杆在外力作用下以大小为的速度向左做匀速运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好。导轨与阻值为的定值电阻相连，端接地，金属杆接在导轨间的阻值为，导轨的电阻可忽略。 （1）求图甲中、两点间的电压和外力的功率。 （2）如图乙所示，一个匝数为匝的圆形线圈，面积为，阻值为。在线圈中存在面积为、垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的关系如图丙所示。求图乙中、两点间的电压。 14．（12分）如图甲所示，绝缘水平面上有一间距的金属“U”形导轨，导轨右侧接一个的电阻。在“U”形导轨中间虚线范围内存在垂直于导轨的匀强磁场，磁场的宽度，磁感应强度。现有一质量、电阻、长的导体棒以一定的初速度从导轨的左端开始向右运动，穿过磁场的过程中，回路中的感应电流随时间变化的图像如图乙所示。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数，导轨电阻不计。在导体棒穿过磁场的过程中，求：（取） （1）刚进入磁场时的速度大小； （2）电阻产生的焦耳热； （3）导体棒通过磁场的时间。 15．（16分）如图所示，在直角坐标系内，射线（为顶点）与轴夹角为，与轴所围区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。在轴上的点有一个粒子源，向轴右侧与轴正方向夹角范围内发射速度不同、带负电的同种粒子，粒子的质量为、电荷量为，、间距离为。不计粒子的重力和粒子之间的作用力。（可能用到公式） （1）一个粒子在磁场中运动周期后穿过射线，并垂直通过轴，求粒子穿过轴的位置坐标； （2）经磁场偏转后，穿过射线的粒子中，在磁场中运动时间最长的粒子的速度为多少？运动时间为多少？ （3）若所有粒子的速度为第（2）问所求，欲使所有粒子经磁场偏转后，都平行于轴负方向离开磁场，求磁场区域的最小面积，并画出磁场区域，计算结果用表示，为粒子在磁场中运动的轨道半径。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理期中考试 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A D C C D BC AC BD 11.B （1分） E （1分） 29 kΩ （2分） 大于（2分）图（2分） 12. 25 （2分） 左 （2分） 4.5（2分）　 C（2分） 13. 解：（1）MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势E1=B1Lv=0.3 V，（1分） MN中的电流大小为，（1分） a、 b两点间的电压为Uab=-E1+Ir1=-0.2 V（2分）， b、 外力F的功率为P=Fv=B1ILv，解得P=0.03 W。（1分） （1） 穿过圆形线圈的磁通量发生变化，产生的感应电动势为 = 4.5 V，（2分） 由闭合电路欧姆定律得E2=I2（R+r2）（1分），Uab′=I2R（1分），解得Uab′=-3 V（1分）。 14.解析：(1)根据闭合电路欧姆定律得I0＝（1分） 根据法拉第电磁感应定律得E＝BLv0（1分） 由乙图知，MN刚进入磁场时的电流I0＝0.5 A（1分） 联立解得v0＝＝5 m/s。（1分） (2)导体棒通过磁场的过程，由动能定理得 －μmgd－W安＝mv2－mv02 （2分） 而v＝＝3 m/s （1分） QR＝W安（1分） 联立解得QR＝0.3 J。（1分） (3)导体棒通过磁场过程，由动量定理得－μmgt－BLt＝mv－mv0（2分） t＝ 联立解得t＝0.5 s。（1分） 答案：(1)5 m/s　(2)0.3 J　(3)0.5 s 15.答案：（1）　（2）　 （3）R2 解析：（1）由于粒子在磁场中运动周期，即偏转120°角后垂直通过x轴，则粒子的入 射方向与＋y方向成60°射入，轨迹如图所示。根据几何关系， 有x＝R1＋R1cos 60°（1分），d＝R1sin 60°＋xtan 45°（1分）， 解得x＝。（2分） （2）沿y轴正方向射入并且与OP射线相切的粒子在磁场中运动的时间最长， 根据几何关系有 R2＝dtan， 得R2＝（－1）d （1分） 由qvB＝，得R2＝（1分） 所以v＝，（2分） 根据T＝和 t＝T， 解得t＝。（2分） （2）根据磁发散原理要使所有粒子经磁场偏转后均平行于y轴负方向射出，则要求磁场圆的半径与粒子做匀速圆周运动的半径R相等。所以过N点以R为半径作一个圆，且与OP相切，磁场区域如图所示， 根据几何知识可得S＝πR2＋［πR2－（πR2－R2）×2］＝R2。（6分） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $