黑龙江省龙东十校联盟2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（含解析）

这是一份黑龙江省龙东十校联盟2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（含解析），共13页。
考试时间:75分钟满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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题只有一项符合题目要求,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,有选错的得0分。
1．下列关于电磁波、电磁场、传感器的说法正确的是( )
A.室内无线网络的本质就是电磁波，需要靠空气作为介质传播
B.变化的磁场可以产生电场，而变化的电场不能产生磁场
C.霍尔元件是一种将磁信号转化成电信号的传感器
D.电磁波的频率越大，其传播的速度就越快
2．如图所示的LC振荡电路，先把开关置于1给电容器充电，稳定后再把开关置于2并开始计时，时刻线圈中的电流第一次达到最大。下列说法正确的是( )
A.该振荡电路的周期为
B.时间内，电容器极板间的电场方向向下
C.时间内，磁场能向电场能转化
D.若电容器的电容为C，则线圈的自感系数为
3．如图所示，纸面内有一粗细均匀、材质相同的正六边形金属线框，线框的底边ab两端与一直流电源相连，现有范围足够大，垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），磁感应强度为B，若线框的cd边所受安培力大小为F，则整个线框所受安培力的合力大小为( )
A.B.C.D.
4．如图所示为一时间久远的山洞隧道，隧道内的墙体深处存在大量磁性矿石，为探究山洞隧道内的磁场方向，正对山洞内部发射一带负电的探测小球，若小球向上偏转，则山洞内的磁场方向为( )
A.向左B.向右C.向上D.向里
5．在两个相同的定值电阻中分别通以如图甲、乙所示的交变电流（乙为正弦式图像），则在一个相同周期内产生的热量大小之比为( )
A.5∶4B.4∶5C.3∶2D.2∶3
6．如图所示，理想变压器原线圈两端接的交变电源，原、副线圈的匝数之比为2∶1，电表均为理想电表，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是( )
A.原、副线圈交变电流的频率之比为2∶1
B.电压表的示数为110V不变，电压表的示数增大
C.电流表、的示数均增大
D.变压器的输出功率减小
7．如图甲、乙所示分别为回旋加速器和霍尔元件，磁场的磁感应强度均为B，方向均垂直D形盒和元件上表面，元件中电流方向向外，下列说法正确的是( )
A.图甲中，同一回旋加速器可同时加速比荷不同的粒子
B.图甲中，要使某粒子最终引出时的最大动能减小，可同时减小B并同步增大交变电流的周期T
C.图乙中，若载流子为电子，则元件右侧面电势高于左侧面电势
D.图乙中，若霍尔电压为U，则电子移动的速率为
8．将直流电源、两个相同的灯泡、定值电阻、电感线圈、开关S连接成如图所示的电路，已知电感线圈的自感系数较大，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关后瞬间，立即亮，逐渐变亮
B.闭合开关后稳定时，和一样亮
C.断开开关后瞬间，和都立即熄灭
D.断开开关后瞬间，流过中的电流方向向左
9．如图所示，半径为l的金属圆环内存在垂直圆环平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度也为l、电阻为R的直导体棒OA一端位于圆心O，另一端A置于圆环上，导体棒在外力作用下绕圆心O点以角速度顺时针匀速转动。直导体棒O端和圆环上引出导线分别与、的电阻相连，不计其它电阻，下列说法正确的是( )
A.回路中的电流方向为B.圆环产生的电动势大小为
C.圆环产生的是交变电流D.圆环产生的电流大小为
10．如图所示，水平地面上方有范围足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。将一质量为m，带电荷量为+q的小球由足够高处静止释放，小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.小球能向下运动的最大距离为
B.小球运动的周期为
C.小球运动的最大速度为
D.小球的机械能不守恒
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某兴趣小组利用如图甲、乙装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素，图中所有电流计的正中间为零刻度，电流从+极流入时，指针向右偏转。
(1)图甲中，当磁铁向下运动时，会发现电流计的指针_______（选填“向左”或“向右”）偏转；由此可知，感应电流的磁场会_______（选填“阻碍”或“加强”）原磁通量的变化。
(2)图乙中，当开关S由断开到闭合的瞬间，电流计乙的指针将_______（选填“向左”“向右”或“不偏转”）；闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左端滑动时，电流计乙的指针将_______（选填“向左”“向右”或“不偏转”）。
12．（8分）某实验小组用如图甲所示的可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验。
(1)电源应选_______（选填“直流”或“交流”）学生电源；该实验用到的探究方法为_______。
(2)实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用多用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压读数如图乙所示，多用电表量程为0~10V交流电压挡，则原线圈的输入电压理论值为_______V。
(3)如图丙所示，将理想变压器的原线圈中接入一阻值为的定值电阻，副线圈接入一电阻箱，若此时原、副线圈的匝数比为2∶1，电源内阻不计，当电阻箱R的阻值为_______（用表示）时，电阻箱R上获得的功率最大。
13．（10分）如图所示，矩形线框的匝数，面积，空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，初始时线框平面与磁场平行，现让线框绕中轴线以角速度匀速转动，线框外部连接一阻值为的定值电阻，线框内阻为。求：
(1)从图示位置开始，线框产生感应电流的表达式（电流由为正）；
(2)从图示位置转动60°过程，电阻R上通过的电荷量；
(3)从图示位置转过90°过程，电阻R上产生的焦耳热。
14．（12分）如图所示，间距为、倾角、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定放置，空间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小的匀强磁场，匝数匝、横截面积的线圈处于方向竖直向上、磁感应强度大小随时间变化的规律为的磁场中，线圈两端通过导线分别与导轨的M、P端连接，导轨下端连接一阻值的定值电阻。时刻闭合开关，断开，同时将质量、长度也为L、电阻为的金属棒ab从导轨上端由静止释放，当金属棒第一次达到匀速运动时，立即断开，同时闭合。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，已知重力加速度，导轨和线圈的电阻不计。
(1)求时刻金属棒的加速度大小；
(2)求金属棒第一次匀速运动时的速度大小；
(3)若断开，闭合后金属棒的位移为12m时再次达到稳定，求该过程金属棒中产生的焦耳热。
15．（16分）如图所示，xOy平面的一、二象限内分别存在匀强磁场1和2，磁场方向均垂直纸面向里，第一象限内的磁感应强度大小为。坐标轴上P、Q两点坐标分别为、。位于P处的粒子源可以发射质量为m、电荷量为+q速度方向与+x轴夹角为的不同速度的粒子。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。
(1)当时，粒子恰好可以经过Q点，求粒子的初速度大小；
(2)若粒子初速度大小均与（1）中相同，当粒子经过y轴的纵坐标最大时，求及最大纵坐标；
(3)当时，粒子首次经过y轴时位于Q点，为使该粒子恰好不离开磁场区域，求第二象限内的磁感应强度大小及从发射至第一次到达x轴经过的时间。
参考答案及解析
1．答案：C
解析:A.室内无线网络本质是电磁波，但电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，故A错误；
B.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可产生电场，变化的电场也能产生磁场，故B错误；
C.霍尔元件利用霍尔效应，将磁信号转化为电信号，故C正确；
D.电磁波在真空中的传播速度恒为光速，与频率无关；在介质中，电磁波的传播速度由介质的性质决定，其速度与频率的关系并非频率越大速度越快，故D错误。
故选C。
2．答案：B
解析:A.从电容器开始放电到线圈中的电流第一次达到最大，即电容器放电结束，所用时间是，振荡电路的周期为，故A错误；
BC.时间内，电容器上极板带正电且在放电，电场方向向下，电场能转化为磁场能，故B正确，C错误；
D.由,解得线圈的自感系数为，故D错误。
故选B。
3．答案：C
解析:线框上部分支路adcb的电阻是ab段支路电阻的5倍，故ab段支路的电流为cd电流的5倍，由可知，上部分支路adcb的有效长为L，故上部分支路adcb受总安培力为F，方向向上；ab段支路受安培力为，方向向上；故整个线框受安培力的合力为。
故选C。
4．答案：B
解析:小球带负电，由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力向上，故磁场方向向右。
故选B。
5．答案：A
解析:在一个相同周期内产生的热量大小分别为，
则在一个相同周期内产生的热量大小之比为，故选A。
6．答案：C
解析:A.原、副线圈的频率相同，故A错误；
B.电压表的示数为由，可知副线圈电压不变，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由副线圈电流，可知增大，电压表的示数则电压表的示数减小，故B错误；
C.由，、不变，增大，增大，则电流表、的示数均增大，故C正确；
D.变压器的输出功率由不变，变大，可知输出功率增大，故D错误。故选C。
7．答案：B
解析:A.回旋加速器的交变电场的周期与粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，由，可知同一回旋加速器不可同时加速比荷不同的粒子，故A错误；
B.粒子从回旋加速器引出时，解得粒子的动能所以要使某粒子最终引出时的最大动能减小，可同时减小B并同步增大交变电流的周期T，故B正确；
C.若载流子为电子，根据左手定则，电子向右偏转，右侧面电势低于左侧面，故C错误；
D.稳定时解得，故D错误。故选B。
8．答案：AD
解析:AB.闭合开关后瞬间，立即亮，电感线圈有阻碍作用，逐渐变亮，因为线圈直流阻值不计，故稳定时更亮，故A正确，B错误；
CD.断开开关后瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，因向右的电流大于中原来的电流，故和都逐渐熄灭，且会闪亮一下，中电流方向向左，故C错误，D正确。
故选AD。
9．答案：AD
解析:A.根据右手定则，电流方向为，即，故A正确；
B.圆环产生的电动势大小为，故B错误；
C.电流方向不变，不是交变电流，故C错误；
D.圆环产生的电流大小为，故D正确。
故选AD。
10．答案：AC
解析:A.将小球看成向左、向右同时有初速度，且满足
则小球向右做速度为的匀速直线运动，同时做半径为的匀速圆周运动，解得，故A正确；
B.小球运动的周期为，故B错误；
C.小球在最低点速度最大为，又，所以，故C正确；
D.只有重力做功，故小球机械能守恒，故D错误。
故选AC。
11．答案：(1)向左；阻碍
(2)向左；向右
解析:（1）根据楞次定律，N极向下运动，原磁通量增大，线圈产生的磁场向上，电流从负极流入电流计，故指针向左偏转，根据楞次定律，感应电流的磁场会阻碍原磁通量变化。
（2）开关从断开到闭合瞬间，线圈A中的磁场向上增大，故线圈B的磁场向下，电流从负极流入电流计乙，指针向左偏转；同理，变阻器滑片向左端滑动，接入电阻增大，线圈A中电流减小，磁场减小，线圈B中磁场向上，电流从+极流入电流计乙，指针向右偏转。
12．答案：(1)交流；控制变量法
(2)14.4
(3)
解析:（1）变压器的原理为电磁感应互感现象，故电源应用变化的电流即为交流电源，探究方法为控制变量法。
（2）电压表读数为，由，得
（3）设原线圈电流为I，副线圈电流为，则，，
又
联立得
当
即时有最大值。
13．答案：(1)
(2)
(3)
解析:（1）最大感应电动势
最大感应电流
图示位置感应电流最大，线框产生感应电流的表达式为
（2）电阻R上通过的电荷量
又，，解得
由，解得
（3）电流的有效值
从图示位置转过90°过程的时间
电阻R上产生的焦耳热
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析:（1）线圈产生感应电动势为
产生电流方向由
感应电流
由牛顿第二定律得
解得
（2）第一次匀速时有
电路中电流
联立解得
（3）再次稳定时有
电路中电流
感应电动势
联立解得
由能量守恒有
又，联立解得
15．答案：(1)
(2)，
(3)，
解析:（1）由几何关系可知，当时，粒子运动半径
由，解得
则
（2）粒子做圆周运动半径为
如图
由几何关系可知，粒子在第一象限刚好经过半个圆周时到达y轴的纵坐标最大，由几何关系知此时
最大纵坐标为
（3）如图
当时，粒子经过Q点，由几何关系知粒子在第一象限做圆周运动的半径
粒子在第二象限做圆周运动半径为，粒子在第一象限做圆周运动的两个圆心、的横坐标相同，则
解得
又，，联立解得第二象限内的磁感应强度大小
从发射至第一次到达x轴，先经过半圆再转过90°，再次转过45°，由，得从发射至第一次到达x轴经过的时间
化简得