安徽黄山市2025-2026学年度高二上学期期末物理试卷（含答案）

这是一份安徽黄山市2025-2026学年度高二上学期期末物理试卷（含答案），共11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。
1.下列有关电磁感应现象应用的描述中，正确的是( )
A. 图甲真空冶炼炉利用炉内金属中产生的涡流来熔化金属，这是一种高效的冶炼方式
B. 图乙毫安表运输时，将正负接线柱用导线连接，这是利用电磁驱动原理来保护表头指针
C. 图丙当蹄形磁体转动时，铝框会沿相反方向转动，这是电磁阻尼的典型表现
D. 图丁变压器铁芯采用相互绝缘的硅钢片叠合而成，目的是为了增强涡流效应以提高效率
2.两个完全相同的金属小球相距为2r，所带电荷量分别为+5Q和−Q，库仑力大小为F。现将两小球接触后再放回原距离处，它们之间的库仑力大小为( )
A. 2F5B. 4F5C. 5F4D. 5F
3.如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向左，b垂直于纸面，电流方向向外，则导线a所受安培力方向( )
A. 平行于纸面向上
B. 平行于纸面向下
C. 左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D. 左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
4.下图中分别标明了带电粒子的速度v、匀强电场的方向为平行纸面方向，电场强度为E。匀强磁场的方向为垂直纸面方向，磁感应强度B。粒子带正电，不计粒子重力。则下列四种情况中对运动情况判断正确的是( )
A. 粒子将做匀加速直线运动
B. 粒子可能做类平抛运动
C. 粒子可能做匀速圆周运动
D. 粒子可能做匀速直线运动
5.如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，线圈L的直流电阻阻值为R；B与一定值电阻相连，定值电阻的阻值为R。下列说法正确的是( )
A. 开关闭合后B灯逐渐变亮
B. 开关闭合瞬间A、B两灯一起亮
C. 开关断开后两灯缓缓熄灭
D. 开关断开瞬间B灯会闪亮一下，A灯缓缓熄灭
6.如图所示，平行金属导轨水平放置，左端接有电阻R。金属棒ab与导轨保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向下(即图中竖直向下)的匀强磁场中。现使磁感应强度B随时间t均匀增加，金属棒ab始终保持静止，导轨和导体棒的电阻不计。则在此过程中( )
A. 金属棒ab受到的静摩擦力逐渐增大B. 电阻R中的电流方向由d到c
C. 金属棒ab受到的安培力大小保持不变D. 金属棒ab中的感应电流逐渐增大
7.如图甲所示，电子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，经过A、B、C三点，已知xC−xB=xB−xA。该电子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是( )
A. 电子从A到B的过程中静电力做的功等于从B到C的过程中静电力做的功
B. 电子在A点的速度大于在B点的速度
C. A点的电场强度小于C点的电场强度
D. B点的电势高于A点的电势
8.在如图甲所示的电路中，电源的U−I图像如图乙中图线a所示。定值电阻R0的U−I图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器Rx的总电阻为1Ω，下列说法正确的是( )
A. 定值电阻R0的阻值为4Ω
B. 电源的内阻为1Ω
C. 当Rx=0.25Ω时电源输出的功率最大，最大输出功率为4.5W
D. 当Rx=0.5Ω时定值电阻R0消耗的功率最大，最大功率为3649W
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内(不含边界)，有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入磁场，不计重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力
B. v=BqL2m时，带电粒子垂直于PN边射出磁场
C. v=BqL3m时，则粒子在磁场中运动的时间为πmqB
D. 若粒子从PN边射出磁场，则BqL4m≤v≤( 2+1)BqL2m
10.电阻R=0.2Ω、匝数n=10的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，ab、bc、cd、de的长度均为L=0．5m。边长也为L=0．5m的正方形区域MNHK内有垂直地面向下的匀强磁场(B=0．6T)。金属框以v=1.5m/s的速度向右匀速穿过磁场，从cd边刚进入磁场(t=0)到a点离开磁场的过程中，e、d、N、H始终共线。下列说法正确的是( )
A. 0.2s末，金属框cd边切割产生的电动势为0.45V
B. 金属框向右移动0.6m与1.4m时，金属框中的感应电动势相等
C. ae边进出磁场的过程中，金属框中的感应电流先增大后减小
D. 0.4s末，已通过金属框的电荷量为7.35C
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。
(1)在甲图中，闭合开关S后，将滑片P向右迅速移动的过程中，线圈B中的磁通量 (选填“增大”或“减小”)。
(2)在乙图中，将导体棒上下运动的过程中，电表指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)在丙图中，将条形磁铁向下插入线圈的过程中，感应电流从 (选填“正”或“负”)极接线柱流入电表。如果线圈两端取下电流计不接任何原件，则线圈中将 。
A.仍然有感应电流 B.无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向 D.可以用楞次定律判断感应电动势方向。
12.实验室进行电学实验。
(1)在测定金属丝电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径为 mm。
(2)为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为1mA、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0∼999.92Ω)和若干导线。
①由于表头量程偏小，首先需将表头改装成量程为500mA的电流表，则应将表头与电阻箱 (填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为 Ω。(结果保留两位有效数字)
②接着用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图甲所示：通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录，根据数据，做出R−1I图线如图乙所示：则可得电源的电动势E= V，内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=10cm。电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=9Ω。将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，某一带电微粒恰好能静止在两平行金属板正中央。若微粒带电荷量为q=1×10−5C，质量为m=2×10−5kg，(g=10m/s2)则：
(1)此时两平行金属板间电压为多少？
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大？
(3)若滑动变阻器阻值为R2=15Ω，带电微粒将运动到A板还是B板，落到极板时微粒的速度v大小为多少？
14.利用电磁感应的缓冲装置广泛应用于军事和工程机械中。如图所示为简化模型，光滑轨道的倾角为θ=53 ∘，轨道下端连接定值电阻，且阻值R=0．4Ω。轨道上放置导体棒ab，ab边的边长L=1m，质量m=1kg，接入电阻r=0．1Ω，导体棒通过轻绳绕过定滑轮与重物相连，重物质量M=2kg。斜面上ef和cd之间有垂直斜面向上的匀强磁场且宽度也为L，磁感应强度B= 22T，导体棒从静止开始运动，进入磁场的瞬间做匀速运动，且始终平行底边，直至穿过磁场。不计一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。求整个过程中：
(1)导体棒进入磁场时运动速度大小；
(2)通过定值电阻的电荷量；
(3)定值电阻的发热量。
15.在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示为一控制粒子运动装置的模型。在平面直角坐标系xOy的第二象限内，一半径为r的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场I，磁场I的边界圆刚好与两坐标轴相切，与x轴的切点为P，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅱ中有一垂直于y轴的足够长的接收屏。P点处有一粒子源，在与x轴正方向成60 ∘到与x轴负方向成60 ∘范围内，粒子源在坐标平面内均匀地向磁场内的各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子射出的初速度大小相同。已知沿与x轴负方向成60 ∘射出的粒子恰好能沿x轴正方向射出磁场I，该粒子经电场偏转后以与x轴正方向成45 ∘的方向进入磁场Ⅱ，并恰好能垂直打在接收屏上。磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，所有粒子都能打到接收屏上，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。则：
(1)求粒子从P点射出的速度大小v0和匀强电场的电场强度大小E；
(2)求x轴上有粒子射出区域的长度s；
(3)将接收屏沿y轴负方向平移，直至仅有一半的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，求接收屏沿y轴负方向移动的距离L。
参考答案
1.A
2.B
3.C
4.D
5.C
6.A
7.D
8.C
9.BD
10.BCD
11.增大
不偏转
正
BD/DB

并联
5.0
3.9
2.8

13.解：(1)对带电微粒，由平衡条件 mg=qUd
解得此时两平行金属板间电压为 U=2V
(2)由闭合电路欧姆定律 E=U+I(R1+r)
代入数据解得 I=0.8A
则滑动变阻器接入电路的阻值为 R2=UI=20.8Ω=2.5Ω
(3)由(1)问可知，带电微粒带负电，若滑动变阻器阻值为 R2=15Ω ，滑动变阻器阻值变大，根据串联分压可知电容器两端电压增大，则此时电场力大于重力，故带电微粒将运动到A极板，根据分压规律，有 U′=R2R1+R2+rE=6V
则对带电微粒从初始位置运动到A极板的过程中，根据动能定理 qU′2−mgd2=12mv2−0
代入数据解得 v= 2m/s

14.解：(1)导体棒进入磁场的瞬间，由平衡条件 Mg=mgsinθ+F安
其中 F安=BIL
由闭合电路欧姆定律 I=ER+r
此时导体棒产生的感应电动势为 E=BLv
联立可得导体棒进入磁场时运动速度大小为 v=(Mg−mgsinθ)(R+r)B2L2=12m/s
(2)根据 q=IΔt
其中 I=ER+r ， E=ΔΦΔt=BL2Δt
联立可得通过定值电阻的电荷量为 q=BL2(R+r)= 2C
(3)由能量守恒定律 MgL=mgLsinθ+Q热
根据焦耳热分配定律定值电阻的发热量为 QR=RR+rQ热
联立解得 QR=9.6J

15.解：(1)设从P点沿与x轴负方向成60°射出的粒子从Q点射出磁场I，轨迹如图所示
设磁场Ⅰ的边界圆的圆心为 O1 ，粒子做圆周运动的轨迹圆的圆心为 O2 ，四边形 PO1QO2 对边相互平行且邻边 PO1 与 QO1 长度相等，故四边形 PO1QO2 为菱形，则粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的轨迹半径为 r1=r
根据牛顿第二定律有 qv0B=mv02r1
解得粒子从P点射出的速度大小 v0=qBrm
从P点沿与x轴负方向成 60 ∘ 射出的粒子在电场中做类平抛运动。如图
设粒子出电场时沿y轴负方向的分速度为 vy ，由题意可知 vy=v0
沿y轴方向有 vy2=2a(r+rcs60 ∘)
根据牛顿第二定律有 qE=ma
解得匀强电场的电场强度大小为 E=qB2r3m
(2)粒子在电场中偏转，初速度沿x轴正方向，加速度沿y轴负方向，设x正方向位移为x，y轴方向的位移为y，且由(1)可得加速度大小为 a=q2B2r3m2
则粒子在电场中运动的时间为 t= 2ya
沿x轴方向的位移为 x=v0t
粒子与x轴负方向成60°角射入圆形磁场，根据几何关系可得，粒子进入电场后，沿y轴负方向的位移为 y1=1.5r
联立可得 x1=3r
粒子与x轴正方向成60°角射入圆形磁场，根据几何关系可得，粒子进入电场后，沿y轴负方向的位移为 y2=0.5r
代入可得 x2= 3r
则x轴上有粒子射出区域的长度为 s=x1−x2=(3− 3)r
(3)由于粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为 r1=r
因此所有粒子均沿x轴正方向射出磁场Ⅰ；设某一粒子进入磁场与x轴正方向夹角为 θ ，则粒子进入磁场Ⅱ时速度为 v=v0csθ
粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 qvB=mv2R
则轨迹的圆心到x轴的距离为 s=Rcsθ=r
由此可见，所有粒子进磁场Ⅱ后做圆周运动的圆心均在离x轴距离为r的水平线上，由于从P点沿与x轴负方向成 60 ∘ 射出的粒子能垂直打在屏上，因此所有粒子均能垂直打在接收屏上。在P点沿y轴正方向射出的粒子恰好能打在屏上时，即有一半的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打在屏上，这时屏需要移动的距离等于在P点沿y轴正方向射出的粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径。设该粒子进入磁场Ⅱ时的速度大小为 v′ ，根据动能定理有 qEr=12mv′2−12mv02
解得 v′= 15qBr3m
根据牛顿第二定律有 qv′B=mv′2r2
解得 r2= 153r
即要使一半的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，接收屏沿y轴负方向移动的距离为 L=r2= 153r