河南省开封市六校2025-2026学年高二下学期期中物理试卷

这是一份河南省开封市六校2025-2026学年高二下学期期中物理试卷，共16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.桌面上放置一“U”形磁铁，用能绕端点转动的绝缘轻杆悬挂一半径为r、厚度为d的铝制薄圆盘，圆盘的平衡位置恰好位于两磁极之间，如图甲所示。若将圆盘拉离平衡位置一个固定角度后由静止释放（如图乙所示），圆盘在竖直平面内来回摆动（圆盘面始终与磁场垂直），经时间停下；若保持圆盘半径r和厚度d不变，仅将材料替换成电阻率和密度都更大的铅，重复以上实验，圆盘经时间停下。不计转轴和空气的阻力，则观察到的现象是（ ）
A. 明显大于B. 明显小于
C. 几乎等于D. 条件不足，无法判断与的关系
2.如图所示，为法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，两磁极产生的磁场（视为磁感应强度为B的匀强磁场）区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度顺时针转动（从左向右看）。已知圆盘半径为r，电路中只考虑定值电阻R，其余电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过
B. 铜片C的电势高于铜片D的电势
C. 流过电阻R的电流大小为
D. 若使圆盘反向转动，同时对调磁极，电阻R中的电流方向不变
3.如图所示，边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场，ad边中点处有一粒子源，向磁场内各方向均匀发射速率均为的电子，ab边恰好没有电子射出，已知电子的比荷为k，则（ ）
A. bc边有电子射出
B. 磁感应强度大小为
C. 从ad边射出的电子在磁场中运动的最长时间为
D. 从cd边射出的电子距离d点最远距离为
4.如图所示，竖直平面内一质地均匀的正方形线框abcd通过两根等长的绝缘细线悬挂在长直导线MN的下方，线框中通有图示方向的恒定电流。当MN中无电流时，每根绝缘细线的拉力为T；当MN中通入大小为的电流时，每根细线的拉力均为；当MN中通入大小为的电流时，测得每根细线的拉力刚好为零。已知长直通电导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，绝缘细线的长度等于线框边长的一半，不考虑线框四条边相互的磁场作用，下列说法正确的是（ ）
A. MN通入电流、时，安培力使线框有收缩趋势
B. 两次通入的电流方向均为
C. MN中两次所通的电流大小关系为
D. MN中有电流时，其在ad边所在处产生的磁感应强度大小是bc边所在处的2倍
5.如图所示，在磁感应强度大小B，方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场中，有一根长L的竖直光滑绝缘细杆MN，细杆顶端套有一个质量m、电荷量（）的小环。现让细杆以恒定的速度（）沿垂直磁场方向水平向右匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为0），小环最终从细杆底端飞出，重力加速度为g，关于小环在杆上的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 小环的轨迹是一条直线B. 小环做类平抛运动
C. 洛伦兹力对小环做负功D. 小环在运动过程中机械能增加
6.粒子加速器是高能物理实验的重要工具，常见的粒子加速器有直线加速器与回旋加速器，分别如图所示，回旋加速器D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，下列说法不正确的是（ ）
A. 两种粒子加速器都需要接交流电
B. 在图甲中粒子在狭缝间做加速运动，在漂移管（金属圆筒）内做匀速直线运动
C. 增大图乙中所接的电源电压U，粒子在加速器中获得的最大动能也增加
D. 利用图乙加速后，在不改任何变条件的情况下，也可以加速
7.如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径为R，已知电场强度大小为E，方向竖直向下；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是（ ）
A. 液滴带正电
B. 带电液滴运动速度大小为
C. 若突然仅撤去匀强磁场，带电液滴的机械能一定不断增加
D. 若突然仅撤去匀强电场，带电液滴的机械能可能不变
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上，在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t=0，则描述其运动情况的图线可能是图乙中的（ ）
A. B.
C. D.
9.如图所示，匀强磁场方向垂直于线圈平面，先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场，第一次拉出时的速度为v，第二次拉出时的速度为2v。这两次拉出线圈的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈中的感应电流之比为1∶2
B. 线圈中产生的电热之比为1∶2
C. 施力的方向与速度方向相同，外力的功率之比为1∶2
D. 流过线圈任一截面的电荷量之比为1∶2
10.医生常用CT扫描机给病人检查病灶，CT扫描机的部分工作原理如图所示。电子从静止开始经加速电场加速后，沿水平方向进入垂直纸面的矩形匀强磁场（偏转磁场），最后打在靶上的P点，产生X射线。已知MN间的电压为U，磁场的宽度为d，电子的比荷为k，电子离开磁场时的速度偏转角为θ，其重力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 偏转磁场的方向垂直纸面向外B. 电子进入磁场的速度大小为
C. 电子在磁场中做圆周运动的半径D. 偏转磁场的磁感应强度大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.利用如图所示的装置，探究通电直导线周围产生磁场的分布规律，已知直导线MM中电流通过控制电路（未画出）可以调节电流I的大小，P为磁感应强度传感器，可以测出A、B、C等各点磁感应强度大小B，利用刻度尺可以测出A、B、C等测量点距直导线的距离L请完成下列问题：
(1)根据你已有的知识，该实验应用的物理思想为
A．控制变量法 B．理想模型法 C．等效替代法 D．转化法
(2)经多次测量，并将处理数据统计为下列表格中，其中测量点A、B、C距离直导线分别为2cm、3cm、5cm磁感应强度的单位：
据此表格数据，初步得出的实验结论为：
(3)如图乙所示，A、B为彼此绝缘且相互垂直通有电流大小相等的导体圆，若通电导体圆A在中心产生的磁场大小为B，根据本实验，可以确定中心的磁场大小为
12.1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组利用如图（A）研究电磁感应现象。

(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将 偏转（填“向左”“向右”或“不”）；
(2)按照图（A）连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 ；
A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向 （填“上”或“下”），图丙中的条形磁体下端为 极（填“N”或“S”）。

(4)为了进一步研究，该小组又做了如图（B）实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流随时间的图像如图（ C）所示，由图可得到的结论是 。
A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关
B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关
C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，相距为L的光滑导轨由圆弧及足够长的水平两部分构成，轨道水平部分处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为3m，电阻为R的导体棒cd静止放在水平轨道上，质量为2m，电阻为4R的导体棒ab固定在圆弧轨道上，导体棒ab距水平轨道的高度为h。现静止释放导体棒ab，已知忽略空气阻力，重力加速度为g。试求：
(1)导体棒ab上产生的最多热量；
(2)从ab棒进入水平轨道时开始计时，到碰到cd棒之前，磁感应强度B随时间变化满足什么关系时，cd棒始终保持静止状态，已知时，磁感应强度为，ab棒距cd棒的距离为
14.如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P （0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：
（1）电场强度E的大小；
（2）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．
15.如图所示，一个质量为m边长为L电阻为R的正方形线框，从h的高度由静止自由下落，然后进入高度为的匀强磁场，线框刚好匀速穿出磁场，已知匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，忽略空气阻力，线框平面始终保持竖直状态。求：
(1)线框刚进入磁场时的加速度
(2)线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热
(3)线框从开始释放到穿出磁场时的时间
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】ABC
9.【答案】AB
10.【答案】CD
11.【答案】A
在误差允许的范围内，通电直导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比
​​​​​​​

12.【答案】向右
B
下
S
AC

13.【答案】（1）ab棒下滑过程中机械能守恒得
ab棒与cd棒在水平轨道上运动时，动量守恒有
由系统能量守恒得
ab棒产生的热量
（2）要使cd棒保持静止不动，需使回路中的磁通量保持不变，感应电动势为零。已知 时，磁感应强度为 ，有
故有 （ ）

14.【答案】（1）设粒子在电场中运动的时间为t，
则有x=v0t=2h，
y= at2=h
qE=ma，
联立以上各式可得 ；
（2）粒子达到a点时沿负y方向的分速度为vy=at=v0，
所以 ，
方向指向第IV象限与x轴正方和成45角；
粒子在磁场中运动时，有
当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有
所以磁感应强度B的最小值 ​​​​​​​

15.【答案】（1）线框下落过程如图所示
线框从1到2过程，做自由落体运动，有
解得
线框刚进入磁场时有
电流
则安培力
由牛顿第二定律有
联立可得线框刚进入磁场时的加速度
（2）线框从4到5过程，匀速运动，设速度为 ，由平衡条件得
解得
设线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热为 ，线框从1到5过程，由能量守恒定律得
解得
（3）线框从1到2过程，做自由落体运动有
设线框3位置（线框刚好完全进入磁场）时的速度为 ，线框从3到4过程做加速度为g的匀加速直线运动，则
解得
线框从2到3过程，由动量定理有
即
又因为
解得
线框从3到4过程做加速度为g的匀加速直线运动,则
解得
线框从4到5过程，匀速运动的时间
综上可得线框从开始释放到穿出磁场时的时间为 ​​​​​​​
电流I
电流2I
电流3I
测量点A
3.0
6.1
8.9
测量点B
1.9
4.0
6.1
测量点C
1.2
2.3
3.6