2025_2026学年湖北黄梅县实验高级中学高二上学期期末物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖北黄梅县实验高级中学高二上学期期末物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（本题4分）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（ ）
A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移
B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移
2．（本题4分）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（ ）
A．B．C．D．
3．（本题4分）如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，小电动机电阻为0.4Ω，电流表、电压表均为理想电表，闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为1V，电流表示数为1A，则（ ）
A．定值电阻R阻值为4ΩB．电动机的输出功率为0.5W
C．电源的输出功率为2WD．电源的效率为75%
4．（本题4分）帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具。如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为（ ）
A．B．C．D．
5．（本题4分）如图所示，置于垂直纸面向里的匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根光滑水平导轨上，导轨上有一根金属棒ab静止在垂直纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动，则圆盘可以（ ）
A．顺时针匀速转动B．顺时针减速转动C．逆时针加速转动D．逆时针减速转动
6．（本题4分）金属导体棒置于倾斜的粗糙绝缘的斜面上，有电流时，金属导体棒能在斜面上保持静止。如图所示，四个图中分别标出了四种可能的匀强磁场方向。其中金属棒与斜面之间的摩擦力一定不等于零的图是（ ）
A．B．
C．D．
7．（本题4分）如图所示，L是一自感系数很大的线圈，它的电阻为，A和B是两个完全相同的灯泡，R是阻值大于的定值电阻，开始时开关S是断开的，下列说法正确的是（ ）
A．S闭合后电路稳定前，A、B均逐渐变亮
B．S闭合后电路稳定前，A先亮，B逐渐变亮
C．S闭合且电路稳定后，断开S，B先闪亮一下，然后与A一起逐渐熄灭
D．S闭合且电路稳定后，断开S，通过A的电流与其原来的电流方向相反
二、多选题（共12分）
8．（本题4分）如图，发电机的矩形线圈长为、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为B．电阻两端的电压为
C．与的比值为D．发电机的功率为
9．（本题4分）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度的大小为T
B．导线框运动速度的大小为
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为
10．（本题4分）如图所示，足够长光滑平行金属导轨水平固定，导轨间距为L，其左端连接阻值为R的定值电阻，圆弧状金属棒放在导轨上，a端刚好与导轨接触，b端刚好与导轨相切，圆弧所对的圆心角为120°，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现用水平外力使以平行于导轨、大小为v的速度向右匀速运动，与两导轨始终接触良好，和导轨电阻不计，则下列说法正确的是（ ）
A．受到的安培力大小为
B．外力对做功的功率为
C．上产生的电动势大小为
D．某时刻撤去外力，将沿导轨向前做加速度减小的减速运动直至速度为零
三、实验题（共18分）
11．（本题8分）为了探究碰撞过程中的守恒量，某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为的小球从凹形槽顶端由静止滑下，经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为的小球静止放在凹形槽末端O点，让小球仍从凹形槽顶端由静止滑下，与小球碰撞后，两小球落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹，其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为、、，凹形槽顶端与末端的高度差为h，凹形槽末端距地面高度为H，斜面总长度为L。多次重复实验。
(1)有利于减小实验误差的操作是：________。
A．凹形槽尽可能光滑
B．使用半径相同的两个小球
C．多次测量落点位置取平均值
D．保持H不变，增加斜面长度L
(2)在实验误差允许范围内，若满足关系式________，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。（用、、、表示）
(3)现测量出两个小球质量比，若还测出________，则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。（用k表示）
12．（本题10分）某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：
A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）；
B．毫安表（量程200mA，内阻为）；
C．定值电阻；
D．定值电阻；
E.滑动变阻器；
F.电键和导线若干。
根据提供的器材，设计电路如图1所示。
(1)将毫安表与定值电阻改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为______A；
(2)为了精确测量，图中多用电表的右边表笔应接到______（选填“”或“”）处；
(3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片，多次记录多用电表的示数、毫安表的示数。其中一次测量时多用电表示数如图2所示，其读数为______V。
(4)作图线如图3所示，该干电池电动势______V；内阻______（以上结果均保留三位有效数字）。
四、解答题（共42分）
13．（本题12分）如图，空间存在方向垂直于纸面(平面）向里的磁场．在区域，磁感应强度的大小为;区域，磁感应强度的大小为（常数)．一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度从坐标原点O沿轴正向射入磁场，此时开始计时，不计粒子重力，当粒子的速度方向再次沿轴正向时，求：

(1)粒子运动的时间；
(2)粒子与O点间的距离．
14．（本题14分）如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两根相距L的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为C的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度大小为B，导体棒的质量为m、接入电路的电阻为R。开关闭合前电容器的电荷量为Q。
（1）求闭合开关瞬间通过导体棒的电流I；
（2）求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小a；
（3）在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度v随时间t的变化图线。
15．（本题16分）如图所示，质量为的B物体放在光滑平台上，质量为、长度未知的长木板放置在光滑水平面上，距离固定在水平面上半径为的四分之一圆弧形曲面足够远，长木板上端和曲面最低点在同一水平高度。固定在弹簧上质量为的A物体将弹簧压缩后释放，弹簧恢复原长时A、B发生弹性碰撞。碰后B滑上长木板，B与长木板之间的动摩擦因数，当B滑至长木板上某处时恰好与木板相对静止，该位置与长木板右端的距离为。随后木板撞上圆弧曲面并立即静止，物体B恰好滑到圆弧曲面的最高点。已知重力加速度为，A、B均可视为质点，求：
(1)物体B在圆弧曲面最低点对曲面的压力；
(2)长木板的长度；
(3)最初A压缩弹簧时弹簧所具有的弹性势能。
《黄梅县实验高中2025-2026学年高二上学期期末物理试卷》参考答案
1．A
【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确；
B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误；
C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误；
D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。
故选A 。
2．A
【详解】根据安培定则，两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等，则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性，两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样，为B1
根据对称性，L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度，且方向相反，将L2撤去，N点的磁感应强度为。
故选A。
3．C
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
故A错误；
B．电动机输出功率为
故B错误；
C．电源的输出功率为
故C正确；
D．电源的效率为
故D错误。
故选C。
4．A
【详解】时间内冲击船帆的空气的体积为
时间内冲击船帆的空气质量为
空气的动量改变量为
取船速方向为正，设帆对空气的作用力大小为F，由动量定理可得
即
又帆船匀速前行，根据平衡条件
联立解得
故选A。
5．D
【详解】A．当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，则ab棒没有感应电流，则将不会运动，故A错误；
B．由右手定则可知，圆盘顺时针减速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故B错误；
C．由右手定则可知，圆盘逆时针加速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C错误；
D．由右手定则可知，圆盘逆时针减速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．导体棒所受重力和安培力方向如图所示
可知导体棒受到的支持力和摩擦力可能为零，故A错误；
B．导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示

由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力不可能为零，故B正确；
C．导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示

由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力可能为零，故C错误；
D．导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示

由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力可能为零，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】AB．S闭合时，B立即亮，A所在支路由于线圈自感电动势阻碍电流的增加，可知A灯逐渐变亮，故AB错误；
CD．稳定后因两支路的电阻不同，由R是阻值大于的定值电阻，两灯泡完全相同，可知A所在支路总电阻较小，则该支路电流较大，A灯较亮；S断开后，A灯所在支路由于线圈L产生自感电动势阻碍电流减小，则L相当于电源，A灯、B灯和R中重新组成回路，通过A的电流与其原来的电流方向相同，B灯电流先瞬间增大，故会使B先闪亮一下，然后A与B一起逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选C。
8．BC
【详解】AB．由题知理想电流表读数为I，则根据欧姆定律
U1= IR1
根据变压器电压与匝数的关系有
，
代入数据有
U0= ，U2=
再由欧姆定律有
U2= I2R2
可计算出
I2=
综上可知，A错误、B正确；
C．由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有
Emax= NB2L2ω，U0= = NBL2ω
由选项AB知
U0=
则
C正确；
D．由于变压器为理想变压器则有
P0= P1 + P2= U1I + U2I2= I2R1 + U2I2
代入选项ABC公式有
P0=
由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P0，D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】AB．由E–t图像可知，线框经过0.2s全部进入磁场，则导线框运动速度的大小为
由图像知
E=0.01V
由E=BLv可得
B=0.2T
故A错误，B正确；
C．线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，故C正确；
D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框中的感应电流
所受的安培力大小为
F=BIL=0.04N
故D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】C．由题意，切割的有效切割长度为，即产生的电动势，故C正确；
A． 中电流大小
设圆弧的半径为r，则有
解得
则a、b连线长
则受到的安培力大小，故A错误；
B．据平衡条件，水平外力与安培力大小相等，与v方向成30°角，故外力对做功的功率，故B正确；
D．若撤去外力，因安培力方向垂直于向左，故将脱离导轨不再沿导轨运动，D错误。
故选BC。
11．(1)BC
(2)
(3)
【详解】（1）A．每次只要保证小球到达点的速度保持相同即可，有无摩擦力无影响，故A不符合题意；
B．使用半径相同的两个小球，可以保证对心碰撞，减小实验误差，故B符合题意；
C．多次测量可以减小偶然误差，故C符合题意；
D．保持H不变，增加斜面长度L，并不能直接减小实验误差，对实验结果的准确性没有直接影响，故D不符合题意。
故选BC。
（2）设斜面的倾角为，小球从斜面顶端平抛落到斜面上，位移大小为，由平抛运动的知识可知，
整理可得
可知，平抛运动的初速度与成正比，若碰撞过程动量守恒，则有
整理可得
（3）若两球间的碰撞是弹性的，则有
又有
解得
又有
整理可得
即
12．(1)
(2)B
(3)1.15
(4)
【详解】（1）毫安表的满偏电压为
则，改装后的最大量程为
所以，改装后的量程为。
（2）由于改装后的电流表的内阻已知，为了精确测量，图中多用电表代替的电压表应为电源的“内接法”，即右边表笔应接到“”处。
（3）由图2可知，多用电表的读数为1.15V。
（4）[1][2]由（1）分析可知，电路中电流为毫安表示数的3倍。改装后的电流表的内阻为
根据欧姆定律
整理可得
可得图线的斜率的绝对值为
截距为
所以，
13．(1) (2)
【详解】如图为粒子的轨迹
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
则有：
那么
，
（1）根据左手定则可得：粒子做逆时针圆周运动；故粒子运动轨迹如图所示，则粒子在磁场区域运动半个周期，在磁场区域运动半个周期；那么粒子在磁场区域运动的周期
，
在磁场区域运动的周期
所以，粒子运动的时间：
（2）粒子与O点间的距离：
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）开关闭合前电容器的电荷量为Q，则电容器两极板间电压
开关闭合瞬间，通过导体棒的电流
解得闭合开关瞬间通过导体棒的电流为
（2）开关闭合瞬间由牛顿第二定律有
将电流I代入解得
（3）由（2）中结论可知，随着电容器放电，所带电荷量不断减少，所以导体棒的加速度不断减小，其v-t图线如图所示
15．(1)，方向竖直向下
(2)
(3)
【详解】（1）设物体B在曲面最低点的速度为，则从曲面最低点滑动最高点的过程中，根据机械能守恒定律可得
在曲面最低点时，根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，物体B在曲面最低点时，对曲面的压力大小为，方向竖直向下；
（2）设物体B与长木板的共同速度为，长木板与曲面碰撞后，物块B做匀减速运动，设其加速度为a，根据牛顿第二定律则有
解得
结合运动学规律可得
代入数据解得
设B滑上长木板时的速度为，二者相对静止时，物体B相对于长木板的位移为，物体B滑上长木板到二者共速，系统动量守恒，则有
解得
根据能量守恒则有
解得
故长木板的长度
（3）设A物体与B物体碰撞前后的速度分别为和，由于A、B为弹性碰撞，根据动量守恒则有
根据能量守恒则有
联立解得
故最初A压缩弹簧时弹簧所具有的弹性势能
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
A
D
B
C
BC
BC
BC