湖北省鋼城第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題

PAGE8-湖北省鋼城四中2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一項(xiàng)符合題目要求，選對的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)1.法拉第是十九世紀(jì)英國聞名科學(xué)家，為物理學(xué)的發(fā)展做出了特別突出的貢獻(xiàn)，關(guān)于法拉第的探討工作，下列說法符合事實(shí)的是A.發(fā)覺了電流的磁效應(yīng)，從而揭示了電和磁的關(guān)系B.發(fā)覺了產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件，并獨(dú)創(chuàng)了發(fā)電機(jī)C.發(fā)覺了電荷間的相互作用規(guī)律，并用試驗(yàn)測得元電荷的數(shù)值D.發(fā)覺了電流間相互作用的規(guī)律，并提出了推斷電流產(chǎn)生的磁場方向的方法2.如圖所示，通電螺線管四周能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針a、b、c、d已靜止，N極指向正確的是()A．小磁針aB．小磁針bC．小磁針cD．小磁針d3.如圖甲所示，用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的直徑。在ab的右側(cè)存在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場，t=0時(shí)刻磁場方向垂直于豎直圓環(huán)平面對里，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t改變的關(guān)系圖象如圖乙所示，則0～t1時(shí)間內(nèi)A.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為B.圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向先是順時(shí)針后是逆時(shí)針C.圓環(huán)始終具有擴(kuò)張的趨勢D.圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針4.如圖甲所示有界勻強(qiáng)磁場Ⅰ的寬度與圖乙所示圓形勻強(qiáng)磁場Ⅱ的半徑相等，一不計(jì)重力的粒子從左邊界的M點(diǎn)以某一初速度水平向右垂直射入磁場Ⅰ，從右邊界射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角；該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場Ⅱ，射出磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了2θ角。已知磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2，則B1與B2的比值為A.2cosθ B.cosθC.sinθ D.tanθ5.如圖所示，由勻稱導(dǎo)線制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有直線邊界(圖中豎直虛線)的勻強(qiáng)磁場．當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(∠aOb＝90°)時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢差為（）A.eq\f(3\r(2),4)BRvB.eq\f(\r(2),2)BRvC.eq\f(\r(2),4)BRvD.eq\r(2)BRv6.質(zhì)譜儀主要由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成，其原理圖如圖．設(shè)想有一個(gè)靜止的帶電粒子P(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最終打究竟片上的D點(diǎn)，設(shè)OD＝x，則圖中能正確反映x2與U之間函數(shù)關(guān)系的是()A．B．C．D．7.如圖所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面對里。一個(gè)正三角形閉合導(dǎo)線框，,由位置1（左）沿紙面勻速運(yùn)動(dòng)到位置2（右），正三角形的邊長小于磁場左右邊界的距離。取線框剛到達(dá)磁場左邊界的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（t=0），規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則選項(xiàng)圖中能正確反映線框中電流與時(shí)間關(guān)系的是A. B.C. D.8.如圖所示，寬度為d、厚度為h的某種金屬導(dǎo)體放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過該導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的上、下表面之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。試驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系為:，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。設(shè)自由電子的電荷量為e，下列說法正確的是A.自由電子所受靜電力的大小B.導(dǎo)體上表面的電勢肯定大于下表面的電勢C.自由電子所受洛倫茲力的大小，其中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電子數(shù)D.霍爾系數(shù)，其中n為導(dǎo)體單位長度上的電子數(shù)二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)9.如圖所示的電路中，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽視不計(jì)，A、B是兩個(gè)相同的燈泡，下列說法中正確的是（）A．S閉合后，A、B同時(shí)發(fā)光且亮度不變B．S斷開的瞬間，A、B同時(shí)熄滅C．S閉合后，A馬上發(fā)光，然后又漸漸熄滅D．S斷開的瞬間，A再次發(fā)光，然后又漸漸熄滅10.如上圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中．設(shè)小球的帶電量不變，小球由靜止下滑的過程中()A．小球的速度始終增大，直到最終勻速B．桿對小球的彈力始終減小C．小球的加速度始終增大D．小球所受洛倫茲力始終增大，直到最終不變11.如圖所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，它的盤面恰好與勻強(qiáng)磁場垂直，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸若銅盤半徑為L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看銅盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是A.由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應(yīng)電流B.回路中感應(yīng)電流大小不變，為C.回路中有周期性改變的感應(yīng)電流D.回路中感應(yīng)電流方向不變，為C→D→R→C12.如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)勻稱輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面對外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止起先經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是A.極板M比極板N電勢高B.若一群離子從靜止起先經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷C.直徑PQ=2BD.加速電場的電壓U=ER三、非選擇題（本題共6小題，共60分。）13.（6分）一矩形線圈面積S＝10cm2，它和勻強(qiáng)磁場方向之間的夾角θ1＝30°，穿過線圈的磁通量Ф＝2×10－4Wb，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝______________；若線圈以一條邊為軸轉(zhuǎn)180°，則穿過線圈的磁通量的改變量為____________；若線圈平面和磁場方向之間的夾角變?yōu)棣?＝0°，則Ф0＝________________.14.（8分）下圖為探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)裝置，部分導(dǎo)線已連接．（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中未完成的電路連接好_______．（2）在閉合電鍵時(shí)發(fā)覺靈敏電流計(jì)的指針向左偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的狀況有：將原線圈快速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將____（選填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭快速向右拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將____（選填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）；斷開電鍵時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將____（選填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）．15.（7分）如圖所示，ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，一根質(zhì)量為1.8kg金屬棒，當(dāng)通以5A的電流時(shí)，金屬棒沿導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中電流增加到8A時(shí)，金屬棒能獲得2m/s2的加速度，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?6.（10分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為L，右端接有電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒以v0的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，測得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過任一截面的電量為q，求：(1)棒能運(yùn)動(dòng)的距離；(2)R上產(chǎn)生的熱量．17.（14分）如圖甲所示，固定在水平絕緣桌面上的兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=1m，質(zhì)量m=1kg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面對下，現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度，圖乙是依據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出的導(dǎo)體棒的v-t圖象（設(shè)導(dǎo)軌足夠長導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)）。（1）求力F的大?。唬?）t=1.6s時(shí)，求導(dǎo)體棒的加速度a的大?。唬?）若0～1.6s內(nèi)導(dǎo)體棒的位移x=8m，求0～1.6s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量Q。18.（15分）如圖所示，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面對外；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，電場方向與xOy平面平行，且與x軸成45°夾角。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上與O點(diǎn)相距為L的P點(diǎn)沿y軸正方向射出，一段時(shí)間后進(jìn)入電場，入電場時(shí)的速度方向恰與電場方向相反，不計(jì)重力。求:（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）粒子第三次到達(dá)x軸的位置到O點(diǎn)的距離；（3）從P點(diǎn)起先到第三次通過x軸所經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間；（4）粒子從第三次經(jīng)過x軸到第四次經(jīng)過x軸所用時(shí)間。答案一、選擇題（本題共12小題共40分。1-8，每題3分，第1～8題為單選，第9～12為多選，9-12每題4分全部選對的得4分，選對但選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）題號123456789101112答案BCABADDCCDADBDAB三、試驗(yàn)題（本大題包括2小題，共14分）13.（6分）0.4T4×10－4Wb014.（8分）（1）見解析（2）向左偏向右偏向右偏計(jì)算題（本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明方程式和重要的演算步驟。只寫最終答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，案中必需明確寫出數(shù)值和單位）15.（7分）解:【答案】0.6T【解析】金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由平衡條件得出安培力和摩擦力等大反向，即BI1L＝Ff；金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓其次定律得出BI2L－Ff＝ma，代入數(shù)據(jù)，兩式聯(lián)立解得B＝0.6T.16.（10分）解：(1)設(shè)在整個(gè)過程中，棒運(yùn)動(dòng)的距離為s，磁通量的改變量ΔΦ＝BLs（2分）通過棒的任一截面的電量q＝IΔt＝ΔΦ/(R+r)（2分）解得s＝（2分）(2)金屬棒的動(dòng)能的一部分克服摩擦力做功，一部分轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為熱能Q，即有（2分）解得（2分）17.（14分）解:（1）導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)由法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv……（1分）全電路歐姆定律安培力公式F安=BIL………（2分）當(dāng)導(dǎo)體棒速度最大為vm時(shí)，F(xiàn)=F安………………（1分）解得………（2分）（2）如圖乙，當(dāng)t=1.6s時(shí)，v1=8m/s，此時(shí)…（1分）由牛頓其次定律得F-F安1=ma……………（1分）解得a=2m/s2……（2分）（3）由能量守恒定律得………………（2分）解得Q=48J……（2分）18.（15分）解:（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系得:R=L……………（1分）又由………（1分）解得…………（2分）（2）依題意，粒子從P到M點(diǎn)第一次到達(dá)x軸粒子進(jìn)入電場后，先做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度減小為0，然后沿原路返回做勻加速運(yùn)動(dòng)，其次次到達(dá)x軸上的M點(diǎn)后進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)轉(zhuǎn)過90°，OM=R+Rsin45°=L+L……（