哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试卷(含答案)

这是一份哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于磁感线和电场线，下述说法正确的是( )
A.磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线
B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C.磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
D.通过磁感线和电场线仅能获得关于磁场和电场方向的信息
2．初速度均为0的质子和粒子（氦原子核）经过相同的电压加速后，获得的动能之比为( )
A.B.C.D.
3．如图，两块带电平行板相距，两板间的场强为，点距离A板，点距离B板，、两点间的电势差为( )
A.B.C.D.
4．如图所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )
A.甲表是电流表，R增大时量程增大
B.甲表是电压表，R增大时量程减小
C.乙表是电压表，R增大时量程增大
D.乙表是电压表，R增大时量程减小
5．1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子。如照片所示，在垂直于照片平面的匀强磁场（照片中未标出）中，这是一个正电子穿过铅板时的轨迹。关于照片中的信息，下列说法正确的是( )
A.粒子的运动轨迹是抛物线
B.粒子在铅板上方运动的速度大于在铅板下方运动的速度
C.粒子从上向下穿过铅板
D.匀强磁场的方向垂直照片平面向里
6．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )
A.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
7．如图所示，电动机M的内阻是，电阻，直流电压，理想电压表示数，以下判断错误的是( )
A.电动机通过的电流为
B.电动机消耗的电功率为
C.电动机输出的机械功率为
D.电动机工作1分钟所产生的热量为
8．如图所示，有一平行四边形ACDE，对角线EC的长度和边AC的长度相等，且EC和AC垂直，在E、C两点各有一条长直导线垂直纸面放置，E点的细导线通有垂直纸面向里的电流、C点的细导线通有垂直纸面向外的电流，且通入的电流大小相等。则A点和D点的磁感应强度方向( )
A.成角B.成角C.互相平行D.互相垂直
9．如图所示，在空间内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个点电荷固定在磁场中的O点，另一个带负电的粒子在水平面内恰好做匀速圆周运动。某时刻，突然撤去点电荷，用实线表示撤去点电荷之前粒子的运动轨迹，用虚线表示撤去点电荷之后粒子的运动轨迹，则粒子的运动轨迹正确的是( )
A.B.
C.D.
10．如图所示，质量为m的带电小物块从半径为R的固定绝缘光滑半圆槽顶点A由静止滑下，整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变，物块运动过程中始终没有与圆槽分离，物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，重力加速度大小为g，则物块第二次经过圆槽最低点时对圆槽的压力为( )
A.B.C.D.
二、多选题
11．下列各图中，已标出电流及电流所产生磁场的磁感线方向，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
12．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则( )
A.灯泡L变亮B.灯泡L变暗
C.电流表的示数变小D.电流表的示数变大
13．如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为r的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，铜环两端a、b处于同一水平线。若环中通有大小为I、方向从a到b的电流，细绳处于绷直状态，则( )
A.两根细绳拉力均比未通电流时的大B.两根细绳拉力均比未通电流时的小
C.铜环所受安培力大小为D. 铜环所受安培力大小为
14．如图所示，竖直平面内半径为R、圆心为O的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的收集板。三角形MON为边长为2R的等边三角形，从圆形磁场最高点P沿PO方向向圆形区域内射入大量速率不同的同种粒子，粒子所带电荷量为，质量为m。不计粒子之间的相互作用力及粒子重力，关于打在MN区域的粒子，下列说法正确的是( )
A.在磁场中运动时间最长的粒子速率为
B.速率最大的粒子的速率
C.整个过程中位移最小的粒子速率
D.速率最大的粒子在整个过程中的运动时间
三、实验题
15．在“练习使用多用电表”的实验中：
（1）先用多用电表进行粗略测量，将多用表选择开关置于挡并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图甲所示，为了使测量值更准确，“选择开关”应置于_______（填“”、“”或“”），并两表笔短接，调节图乙中______（“A”或“B”）重新调零后进行测量。
（2）若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管，某次探测时，发现表头指针偏转角度很大，则与二极管正极相连的是多用电表的________（选填“红表笔”或“黑表笔”）。
（3）图丙为一正在测量中的多用电表表盘如果选择开关在电阻挡“”，则读数为______Ω；如果选择开关在直流电压挡“”，则读数为_________V；如果选择开关在直流电流挡“”，则读数为________mA。
16．新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌，电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来，测得长为，宽为，用游标卡尺准确测量其厚度，结果如图甲所示，然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有：
A.电压表（量程）
B.电流表（量程）
C.电流表（量程）
D.滑动变阻器（阻值范围，额定电流）
E.保护电阻
某同学采用了图乙所示的电路图，在进行了正确操作后，得到了图丙所示的图像。
（1）一块刀片电芯厚度为________mm。
（2）实验中，电流表应选_________；（填器材前的字母代号）
（3）根据图丙所示，则该电池的电动势________V，内阻________Ω；（结果保留到小数点后一位）。
四、计算题
17．倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上放着一个带正电的小球，小球质量为m、带电量为q，空间中存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将小球在斜面上由静止释放，重力加速度为g，求：
（1）小球在斜面上滑行的最大速度；
（2）小球在斜面上滑行多长时间后将会脱离斜面？
18．如图所示，不计电阻的金属导轨固定在水平桌面上，间距为，处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成斜向下，导轨左侧接入电动势为、内阻为的直流电源。现将一质量为、接入电路的电阻为的金属杆垂直放在导轨上且接触良好，闭合开关后，金属杆仍静止不动。已知重力加速度。求：
（1）闭合开关后金属杆受到的安培力的大小；
（2）闭合开关后金属杆受到的摩擦力的大小。
（3）金属杆与导轨之间的动摩擦因数的最小值。
19．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为的P点沿x轴正方向，以初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间；
（3）粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离。
参考答案
1．答案：A
解析：AC.磁感线是闭合曲线，磁感线从磁体的外部N极出发回到S极，内部从S极到N极；而电场线是从正电荷到负电荷，所以不是闭合曲线，故A正确，C错误；
B.电场线与磁感线可以是直线，也可以是曲线，故B错误；
D. 磁感线和电场线都能描述方向，但也能根据疏密大致判断磁场和电场的强弱，故D错误；
故选A。
2．答案：C
解析：粒子经过加速电场过程，根据动能定理有
粒子获得的动能
解得
可知，动能之比等于粒子所带电荷量之比，质子所带电荷量为α粒子所带电荷量的一半，即获得的动能之比为。
故选C。
3．答案：A
解析：由图可知，的电势小于的电势，、两点间的电势差为
故选A。
4．答案：C
解析：AB.甲电路图中并联电阻起分流作用，为电流表，R增大，分流电流减小，量程变小，故AB错误；
CD.乙电路图中串联电阻起分压作用，为电压表，R增大，分压电压变大，量程变大，故C正确，D错误。
故选C。
5．答案：D
解析：A.粒子在磁场中的运动轨迹是圆弧，选项A错误；
BC.由图可知粒子在铅板上方运动的轨道半径小于在铅板下方运动的轨道半径，根据
即
可知，粒子在铅板上方运动的速度小于在铅板下方运动的速度，粒子从下向上穿过铅板，选项BC错误；
D.根据左手定则可知，匀强磁场的方向垂直照片平面向里，选项D正确。
故选D。
6．答案：C
解析：先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断。
根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，再根据左手定则判断安培力方向，如图：
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方；选取磁铁为研究对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后桌面对磁铁的支持力变大，磁铁受到桌面的静摩擦力方向水平向左；最后再根据牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力增大。
故选C。
7．答案：C
解析：A.直流电压，理想电压表示数，则将在R上的电压为，根据欧姆定律可得电路的电流为
故A正确，不满足题意要求；
B.电动机消耗的电功率为
故B正确，不满足题意要求；
C.电动机输出的机械功率为
故C错误，满足题意要求；
D.电动机工作1分钟所产生的热量为
故D正确，不满足题意要求。
故选C。
8．答案：C
解析：根据安培定则和磁场叠加可知A点与D点的磁感应强度等大同向，即A点和D点的磁感应强度方向互相平行。
故选C。
9．答案：A
解析：粒子带负电，根据左手定则可知洛伦兹力背离圆心，则点电荷一定带正电，此时洛伦兹力的大小一定小于库仑力，若突然撤去点电荷，运动粒子不再受到库仑力的作用，粒子旋转的方向发生变化。
故选A。
10．答案：C
解析：物块运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律可知物块到达圆槽最低点时速度最大且不变，由
解得
物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，此时物块受到向上的洛伦兹力
物块第二次经过圆槽最低点时，物块在半圆槽内做往复运动，此时物块受到向下的洛伦兹力
联立解得
故选C。
11．答案：BC
解析：A.根据右手螺旋定则可知电流垂直纸面向外的导线周围的磁感线为逆时针方向的同心圆，故A错误；
B.根据右手螺旋定则可知环形电流中心处磁场向上，故B正确；
C.电流向下的导线周围的磁场方向为左侧向里，右侧向外，故C正确；
D.根据右手螺旋定则可知通电导螺线管中心处的磁感线向右，故D错误。
故选BC。
12．答案：AC
解析：CD.探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，选项C正确，D错误；
AB.由于总电流变大，则电源内电阻分压变小，路端电压变大，则电灯L亮度增加，选项A正确，B错误.
13．答案：AC
解析：方法一：AB.如图，取通电半圆形铜环的一小段，可将其视为直导线，根据左手定则可知，改小段导线受到的安培力方向如图所示，其大小
根据对称性苛刻的，如图所示，对称的两小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互抵消，则通电后半圆形铜环受到的安培力竖直向下，根据受力分析可知，通电后两绳拉力变大，故A正确，B错误；
CD.对每小段导线所受安培力在竖直方向的分力求和，可得
故C正确，D错误。
故选AC。
方法二：等效法
通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径，电流方向，根据左手定则可知半圆形铜环受到的安培力方向竖直向下，大小
根据受力分析可得，通电后，绳子拉力
两根细绳拉力均比未通电流时的大。
故选AC。
14．答案：ABD
解析：A.粒子在磁场中运动的周期为
由可知，在磁场中运动时间最长的粒子轨迹对应的圆心角θ最大，如图所示
设出射点为，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为θ，根据几何关系有
则粒子射到M点时，最小，θ最大，粒子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力
可得在磁场中运动时间最长的粒子速率为
故A正确；
B.根据洛伦兹力提供向心力，有
可得
可知轨迹半径r越大的粒子，速度v越大，故射到N点的粒子速度最大，由几何关系可知
解得
故B正确；
C.P点、M点在同一高度上，整个过程中粒子位移最小的粒子打在M点，轨迹半径为
位移最小的粒子速率为
故C错误；
D.速率最大的粒子打在N点，粒子在磁场中运动的时间为
粒子在磁场外运动的时间为
速率最大的粒子在整个过程中的运动时间
故D正确。
故选ABD。
15．答案：（1）；B
（2）黑表笔
（3）1500；1.25；25.0
解析：（1）选择开关置于挡时，表盘指针如图甲所示，指针偏角过大，为了使测量值更准确，指针需要指在中央刻线附近，即需要换低倍率挡，选择开关应置于；
欧姆表换挡后，需要重新进行欧姆调零，即将两表笔短接，调节图乙中B（欧姆调零旋钮）重新调零后进行测量。
（2）某次探测时，发现表头指针偏转角度很大，表明通过的电流较大，即待测电阻较小，可知，测量的是二极管的正向电阻，根据“红进黑出”规律可知，与二极管正极相连的是多用电表的黑表笔。
（3）根据欧姆表的读数规律，该读数为
根据直流电压挡“”的读数规律，该读数为；
根据直流电流挡的读数规律，该读数为。
16．答案：（1）13.50
（2）B
（3）3.8； 0.7
解析：（1）一块刀片电芯厚度为
（2）最大电流不超过，电流表选B。
（3）根据闭合电路欧姆定律可得
所以图像纵轴的截距表示电源的电动势为，图像的斜率的绝对值表示电源的等效内阻，有
所以电源的内阻为
17．答案：（1）
（2）
解析：（1）小球受重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力，可知脱离斜面时速度最大，则
解得
（2）沿斜面方向有
根据匀变速直线运动速度—时间公式有
解得
18．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）由闭合电路的欧姆定律
安培力大小为
解得
（2）根据左手定则可知，安培力方向与竖直方向成θ角斜向右上方，根据共点力平衡条件有
解得
（3）竖直方向有
根据摩擦力公式有
解得
19．答案：（1）
（2）
（3）（n为奇数）或（n为偶数）
解析：（1）粒子从P点射出后在电场中做类平拋运动，则
根据牛顿第二定律有
解得
，
（2）根据类平抛运动规律可知，穿过x轴时速度与水平方向的夹角为
解得
则进入磁场的速度为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
根据几何关系可知粒子从O点射出磁场，如图
粒子在磁场中运动的周期为
在磁场运动的时间为
粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间为
（3）粒子第二次经过x轴后，根据运动的分解可知，竖直方向先匀减速，再匀加速，水平方向做匀速运动，运动的时间为，水平方向的位移为
由上述分析可知第四次经过x轴的坐标为，第五次经过x轴的坐标为；如此循环运动；
则粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离为
（n为奇数）或（n为偶数）