2025_2026学年湖北黄梅县第二中学上学期高二期末考试卷物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖北黄梅县第二中学上学期高二期末考试卷物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每题4分，其中1～7单选，8～10多选）
1．下列关于电磁学的描述不符合物理学史的是（ ）
A．丹麦物理学家奥斯特在一次偶然的实验中发现了电流的磁效应
B．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象
C．俄国物理学家楞次经大量实验探究后得到了感应电动势大小的表达式
D．荷兰物理学家洛伦兹提出了磁场对运动电荷有作用力的观点
2．如图所示，通有相同电流的两条直导线（彼此绝缘）互相垂直放置在正方形平面内，a、b、c、d四点到两直导线的距离均相等，直导线所在空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，若a点的磁感应强度大小为0，则（ ）
A．匀强磁场的方向垂直纸面向外
B．b点的磁感应强度的大小为0
C．c点的磁感应强度的大小为B
D．d点的磁感应强度的大小为B
3．油烟危害健康，某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯和抽气扇（电动机），其中抽气扇有“强吸”和“弱吸”两挡，电路连接如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，抽气扇处于“强吸”挡
B．照明灯烧断的情况下，不能正常工作
C．抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率不变
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电路消耗的电功率减小
4．如图所示为交流发电机示意图，匝矩形线圈绕轴匀速转动，线圈中磁通量随时间变化的规律为，线圈的总电阻为，外电阻为，电流表为理想电表，图示时刻线圈平面与磁感线平行，则在图示时刻（ ）
线圈中磁通量变化最慢
B．电阻上的电流方向正在发生改变
线圈中的电动势为
D．电流表的示数为
5．如图所示，悬浮床是一种基于气体流动悬浮原理设计的医疗设备，通过向床内充入高压气体，使重症烧伤患者的身体悬浮在空中，从而减少创面受压，促进创面愈合。人体下方的床板源源不断的往上喷出气体，设气体遇到人体后速度大小变为原本的十分之一，方向向下，已知人体质量为，时间内喷出气体的质量为，重力加速度为，则喷出气体的速率为（ ）
A． B． C． D．
如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度向右匀速运动，为边长为的正方形，内部有一个边长为的正方形它的内部无磁场，为正方形的对角线垂直于导轨且平行于导体棒，匀强磁场区域如图所示，右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，规定电流从经到为正，安培力向左为正，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，在xOy直角坐标系的第一象限以坐标原点为圆心、半径为R的四分之一圆OADC内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，D为圆弧AC的中点；从坐标原点沿x轴正向向磁场内射入各种不同速率的带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），不计粒子的重力及粒子间的相互作用。关于粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的最长时间为
B．粒子从圆弧边射出时，速度越大，粒子在磁场中运动的时间越长
C．若粒子从D点射出，则粒子出磁场时速度沿y轴正向
D．从A点射出的粒子和从D点射出的粒子在磁场中运动的时间之比为4∶1
8．在人工心脏机中常采用电磁泵来输送血液，它是全部密封的，不会污染血液。它的结构原理如图所示，电磁泵长方体输血腔的长、宽、高分别为a、b、c，左右两磁极提供匀强磁场，上下两极板接入恒定电压，血液电阻率不变，下列判断正确的是（ ）
A．上极板接入的是正极
B．下极板接入的是正极
C．血液受到的安培力随a的增大而增大
D．血液受到的安培力随c的增大而增大
9．在如图所示的电路中，三个定值电阻的阻值分别为，在两端输入正弦式交变电流，电压的表达式为，已知理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过的电流为
B．电阻消耗的功率之比为
C．电路消耗的总功率为22W
D．流过电阻的电流的频率为
10．如图甲，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若测得小球与小车在水平方向上的速度分量大小分别为，作出图像如图乙所示。已知竖直，水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。则（ ）
A．
B．小球上升的最大高度为
C．如果小球的速度足够大，球可能从小车的右侧
离开小车后落到小车右侧水平面上
D．小球落地时的速度大小为
二、实验题（每空2分，共14分）
11（6分）．用如图所示的实验装置验证矩形线框的自由下落过程满足动量定理，已知线框用直径为d（远小于线框的边长）的粗铜线做成；当地重力加速度为g。某次实验中线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t1和t2。
（1）为完成该实验，下列步骤中还必需的是 （填入标号）；
A．用天平测线框的质量m
B．用刻度尺测线框上、下边之间的距离L
C．用秒表测线框上、下边通过光电门的时间间隔Δt
（2）线框下边通过光电门时的速度大小为 （请用测量的物理量和已知量来表示）；
（3）在误差允许范围内，满足关系式 （请用测量的物理量和已知量来表示），则验证了线框自由下落过程中满足动量定理。
12（8分）．某实验小组利用下列器材测量某种金属丝的电阻率，金属丝的阻值大约为9Ω。除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A、电源电动势为E=3.0V，内阻不计
B、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）；（0~15V，内阻约15kΩ）
C、电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω）；（0~3A，内阻约0.0255Ω）
D、滑动变阻器R1（最大阻值5Ω，额定电流3A）
E、滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流1.25A）
(1)为了调节方便，滑动变阻器应选用 。（选填选项前的字母）
(2)根据实验电路图，在图中用连线代替导线完成实验器材的连接。
(3)实验小组对测量电路进行了创新，如图所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接入电路的长度l，调节滑动变阻器滑动头的位置，使电流表的读数达到某一相同值I时，记录电压表的示数U，得到多个的值，作出的图像，如图所示。
①如果已经测得电阻丝的直径为d，根据图中所给数据，可得金属丝的电阻率ρ= 。（用a、b、c和d表示）
②请分析，①问求得的电阻丝电阻率 （选填“存在”或“不存在”）因电表内阻带来的误差。
三、解答题
13（12分）．离子注入是芯片制造中的一道重要工序，简化的注入过程原理如图所示。静止于A处的离子，经电压为U的电场加速后，沿图中半径为R的圆弧虚线通过磁分析器，然后从M点垂直CD进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在Q点。已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里；匀强电场沿水平方向，DQ＝d，MD＝2d。整个装置处于真空中，离子重力不计。
（1）求通过磁分析器的离子比荷；
（2）求矩形区域内匀强电场场强大小E。
14（16分）．如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN边界与ab平行，NP长为d。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，摩擦阻力大小恒定为kmg，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）线框ab边刚进入磁场时列车加速度a的大小；
（2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热Q；
（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量q，cd边刚进入磁场时列车速度为0.5v0，求线框进入磁场所需时间Δt。
15（18分）．如图所示，两根半径均为、圆心角均为的光滑固定圆管平滑衔接于a点，两端管口的切线均沿水平方向，放在光滑水平面上的木板C上表面与右侧管口刚好平齐，滑块B放在木板的最左端，木板的右端固定一轻挡板，挡板上固定一轻弹簧，弹簧处于原长时自由端位于木板的b点，b点左侧木板粗糙，右侧木板光滑。质量为的滑块A从左侧管口由静止进入圆管，经过一段时间与滑块B发生弹性碰撞，碰后滑块A被反弹，且速率为碰前的，碰后取走A，最终滑块B又刚好返回到木板的最左端。已知木板的质量为，重力加速度g取，滑块A、B均可视为质点，圆管内径可以忽略。求：
(1)滑块A运动到a点前瞬间，圆管对A的作用力的大小及方向；
(2)滑块B的质量；
(3)弹簧的最大弹性势能。
2025年秋季高二年级期末考试卷
物理试题参考答案
1．C
【详解】A．丹麦物理学家奥斯特在一次偶然的实验中发现了电流的磁效应，A正确，不符合题意要求；
B．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，B正确，不符合题意要求；
C．俄国物理学家楞次经大量实验探究后得到感应电流方向的规律，计算得到法拉第电磁感应定律表达式的科学家是纽曼和韦伯，C错误，符合题意要求；
D．荷兰物理学家洛伦兹提出了磁场对运动电荷有作用力（即洛伦兹力）的观点，D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】A．根据安培定则，两电流在a点所产生的磁场方向均垂直纸面向外，a点的磁感应强度大小为0，则匀强磁场的方向垂直纸面向内，故A错误；
B．两电流在b点产生的磁场方向相反，相互抵消，故b点的磁感应强度的大小等于匀强磁场的大小，为B，故B错误；
C．与B选项同理可得，c点的磁感应强度大小为2B，d点的磁感应强度大小为B，故C错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】A．闭合开关，抽气扇电压增加，因此抽气扇处于“强吸”挡，A正确；
B．因照明灯并联，因此照明灯烧断的情况下，能正常工作，B错误；
C．抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，电压增加，电流变大，因此其发热功率变大，C错误；
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，电路消耗的电功率增加，D错误。
故选A。
4．D
【详解】A．图示时刻，线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即磁通量变化最快，故A错误；
B．图示时刻电流最大，电流方向没有发生改变，故B错误；
C．此时线圈中的电动势最大为
故C错误；
D．电流表的示数是交流电的有效值，为
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】设喷出气体的速度为，以喷出的气体为研究对象，气体喷出时的方向为正方向，根据动量定理可得
对人受力分析，根据平衡条件可得
联立解得
故选D。
6．A
【详解】导体棒匀速向右运动，在到达中间无磁场区域之前，导体棒切割磁感线的有效长度均匀增加，则感应电流均匀增大，方向为从E到F（正向），根据
可知，安培力均匀增加，方向向左（正向）；导体棒从开始进入中间无磁场区域后，切割磁感线的有效长度不变，则感应电流不变；安培力不变；导体棒从AC位置向右运动到出离中间无磁场区域时，切割磁感线的有效长度不变，但由于磁场反向，可知感应电流反向（负向），根据E=BLv，因磁感应强度加倍，则电动势加倍，电流大小加倍；此过程中安培力方向仍向左（正向），根据F=BIL可知，安培力大小变为原来的4倍；导体棒从出离中间无磁场区域到D点过程中，切割磁感线有效长度均匀减小，感应电动势和感应电流都是均匀减小，方向为负向，直到减为零，安培力向左均匀减到零。由以上分析可知，只有图像A正确，其它均错误。
故选A。
7．C
【详解】A．粒子从y轴射出在磁场中运动的时间最长，最长为，故A错误；
B．不同速度的粒子从圆弧边射出时，在磁场中运动轨道所对的弦长相同，速度越大，半径越大，轨迹所对的圆心角越小，运动时间越短，故B错误；
C．若粒子从D点出射，运动轨迹如图
根据几何关系，轨迹所对的圆心角为90°，因此粒子从D点出磁场时，速度沿y轴正向，故C正确；
D．从A点出射的粒子在磁场中运动的时间为半个周期，从D点出射的粒子在磁场中运动的时间为四分之一个周期，因此时间之比为2∶1，故D错误。
故选C。
8．BC
【详解】AB．由图可知血液受到向里的安培力，根据左手定则，电流方向由下到上，所以下极板接入的是正极，故A错误，B正确；
CD．设上下两极板接入的恒定电压为，血液的电阻率为，根据电阻定律可知血液的电阻为
电流为
血液受到的安培力大小为
可知血液受到的安培力随a的增大而增大，与c无关，故C正确，D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】A．和并联后的总阻值为
变压器原、副线圈电流之比为
则副线圈两端电压
原线圈两端电压
电阻两端的电压为
电源电压有效值为
且
代入数据解得
流过的电流，故A错误；
B．根据变压器原、副线圈电流关系得原线圈电流
电阻消耗的功率
电阻消耗的功率为
电阻消耗的功率之比为，故B正确；
C．电阻消耗的功率
电路消耗的总功率为，故C正确；
D．根据，可知角速度为
变压器不改变电源的频率，交流电源的频率为
流过电阻R2的电流的频率也为，故D错误。
故选BC。
10．AD
【详解】A．根据题意可知，小球和小车组成的系统水平方向上不受外力，则系统水平方向动量守恒，由图乙可知，当v1=0时，
当v2=0时，
取水平向右为正方向，由系统水平方向动量守恒有
解得M=2m，故A正确；
B．设小球上升的最大高度为hm，小球在Q点速度为vQ，小球在Q点时，水平方向与小车共速，取水平向右为正方向，由系统水平方向动量守恒有
解得
小球由P点运动到最高点时，由系统机械能守恒有
解得，B错误；
C．因为球从小车右侧离开小车后与小车有共同的水平速度，可知小球最终还会落回到小车上，不会落到小车右侧水平面上，C错误；
D．根据题意可知，小球从P点离开小车，设离开小车时，小球的速度为v3，小车的速度为v4，由系统水平方向动量守恒和机械能守恒有，
设小球落地速度为v5，由机械能守恒定律有
联立解得
故D正确。
故选AD。
11． C gΔt＝－ 见解析
【详解】（1）[1]根据题干所描述的步骤可以测出线框上边和下边通过光电门时的速度大小。
A．根据动量定理的表达式可知，等式两边均含有m，可以消去，所以不需要测量m，故A错误；
B．本实验要验证的是动量定理，不是机械能守恒定律，故不需要测量线框上、下边之间的距离L，故B错误；
C．根据动量定理的表达式可知，实验还需要测量线框整体经过光电门过程中重力的作用时间，即需要测量线框上、下边通过光电门的时间间隔Δt，故C正确。
故选C。
（2）[2]本实验中利用线框下边通过光电门的平均速度来代替初速度，故有
v1＝
（3）[3]本实验中利用线框上边通过光电门的平均速度来代替末速度，故有
v2＝
根据动量定理有
mgΔt＝mv2－mv1
即
gΔt＝－
12．(1)D
(2)
(3) 不存在
【详解】（1）由于电阻丝的总阻值大约为，图1电路图滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器选用最大阻值和被测电阻相近的，故选D。
（2）电源电压恒为，故电压表选用的量程；通过电阻丝的最大电流约为，故电流表选用的量程；设电阻丝为，电阻由于
故电流表采用外接法，电路连接如图所示：
（3）[1][2]根据欧姆定律有
由电阻定律有
可得
由图像斜率可得
解得
由上述分析可知，求得的电阻丝电阻率不存在因电表内阻带来的误差。
13．（1）；（2）
【详解】（1）如图所示，粒子在磁场中运动洛伦兹力指向圆心，可以知道粒子带正电，粒子经过Q点水平方向向左加速，因此场强方向水平向左，匀强电场的方向水平向左；
（2）设离子质量为m，电荷量为q，离开加速电场时速度为v；在加速电场中，由动能定理有
qU＝①
在磁分析器中，根据洛伦兹力提供向心力有
qvB＝②
联立①②可得
；
（3）离子在匀强电场中运动时，水平方向做匀加速运动，则有
离子在竖直方向做匀速运动，则有
d＝vt
联立解得
E＝
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知，线框ab边刚进入磁场时，感应电动势为
感应电流为
ab边所受安培力为
由牛顿第二定律有
（2）线框从进入到离开磁场过程中，由能量守恒定律有
解得线框产生的焦耳热
（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量
又有
联立解得
15．(1)1N；方向斜向左下，与竖直方向夹角为
(2)
(3)
【详解】（1）滑块A运动到a点前瞬间的过程中，根据动能定理
解得
a点前瞬间，根据牛顿第二定律可得
解得
即滑块A运动到a点前瞬间，圆管对A的作用力的大小1N，方向与此时圆管的切线垂直，斜向左下，与竖直方向夹角为。
（2）滑块A运动到与B碰撞前，根据动能定理
解得
由题意可知，A、B碰撞后，A的速度为
则，A、B碰撞过程中，根据动量守恒
机械能守恒
联立，解得，
（3）设b点左侧木板粗糙部分长度为，则当B压缩弹簧且与C共速时，弹簧的弹性势能最大，此过程根据动量守恒
根据能量守恒
最终滑块B又刚好返回到木板的最左端时，根据能量守恒
联立，解得题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
D
D
A
C
BC
BC
AD