湖北省武汉市5G联合体2025-2026学年下学期期中高二物理试卷（含答案）

这是一份湖北省武汉市5G联合体2025-2026学年下学期期中高二物理试卷（含答案），文件包含生物试题卷docx、生物试题卷答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共8页， 欢迎下载使用。
1.物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列描述正确的是（）
A. 通过甲图的实验，法拉第发现了电磁感应现象
B. 法拉第在乙图情境中发现了电流的磁效应，首次建立了电与磁的联系
C. 伏特根据丙图提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质
D. 丁图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的
2.如图，闭合铜环悬挂在天花板上，左侧固定一根条形磁铁。现将铜环从右侧实线位置由静止释放，向左摆动靠近磁铁到虚线处，在铜环靠近磁铁过程中，下列说法正确的是（）
A. 铜环中感应电流的磁场方向与磁铁磁场方向相同
B. 铜环受到的安培力阻碍其靠近磁铁
C. 铜环的机械能守恒
D. 铜环中感应电流的大小与摆动速度无关
3.如图，三根互相平行的长直导线分别垂直穿过等边三角形的三个顶点，导线中均通有大小相等、方向均垂直纸面向内的电流。关于三角形中心O处的磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度为0B. 磁感应强度不为0，方向垂直纸面向外
C. 磁感应强度不为0，方向垂直纸面向里D. 磁感应强度不为0，方向沿三角形某一边
4.我国对电磁轨道炮的研究已获得较大成功，如图甲为我国某次电磁轨道炮试验发射情景，图乙为原理图。假设轨道水平，匀强磁场方向垂直于纸面向里，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（）
A. 若磁场方向改为与炮弹发射方向平行，可增大炮弹发射的速度
B. 增大回路中的电流可增加炮弹的发射速度
C. 炮弹的发射速度与炮弹质量成正比
D. 炮弹的发射速度与磁感应强度成反比
5.宽度为L的匀强磁场区域边界平行，磁场方向垂直纸面向外。一质子（带正电）以速度垂直磁场边界射入，射出时偏转角为。若将入射速度变为，且保持入射方向不变，则质子射出磁场边界时的偏转角为（ ）
A. B. C. D.
6.磁轴键盘的结构简图如图所示，永磁铁（N极在下）固定在按键上，长、宽、高分别为l、b、h的霍尔传感器（载流子为自由电子）通有由前向后的恒定电流I（如图所示）。当按键被按下时，永磁铁与霍尔传感器的距离较近，永磁铁在霍尔传感器处的磁场较强，霍尔电压大于触发阈值，开始输入信号；松开按键时，永磁铁在霍尔传感器处的磁场较弱，霍尔电压小于触发阈值，输入信号停止。下列说法正确的是（ ）
A. 按下按键后，传感器左表面的电势比右表面高
B. 按下按键的速度越快，霍尔电压越大
C. 要使该磁轴键盘更加灵敏，可以减小h
D. 要使该磁轴键盘更加灵敏，可以减小b
7.如图所示，直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），磁感应强度为B，，，，A处有一个粒子发射源，可以在内发射不同速率的同种带负电粒子，粒子的比荷为k。若粒子的速率用（未知）表示，初速度与AB边的夹角用（未知）表示，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则（ ）
A. 若，粒子从AB边射出的最大速率为
B. 若且粒子恰好不从BC边射出，则
C. 若且粒子恰好不从BC边射出，则
D. 若，粒子从BC边离开磁场的最短时间为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN是它的下边界。现有质量为m、电荷量为q的带电粒子与MN成角垂直射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间可能为（ ）
A. B. C. D.
9.某监测动车运动速度的装置如图甲所示，平直轨道中央放置有宽匝数的长方形线圈，在动车底部中央某位置固定一磁铁，能产生宽、方向垂直动车底部所在平面向下、磁感应强度大小为0.1 T 的矩形匀强磁场。动车从线圈上方经过，此过程中线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，时磁场开始进入线圈区域，时磁场开始离开线圈区域，电压表为理想电压表。下列关于此过程中的描述，说法正确的是（ ）
A. 由图可知，动车做匀速直线运动经过线圈
B. 动车以的加速度做匀加速直线运动经过线圈
C. 磁场开始进入线圈区域时动车的速度大小为2.0m/s
D. 线圈沿铁轨方向的长度约为8 m
10.火箭的回收利用可有效削减航天发射成本，电磁缓冲是火箭回收的关键技术，电磁缓冲装置的结构如图。匝数为n、总电阻为R、边长为l的正方形闭合线圈abcd固定在火箭主体下部，主体外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽，主体底端到缓冲槽底端的距离为H，且H< l。槽中有垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。某时刻主体（含线圈）以速度进入缓冲槽，缓冲槽保持静止于地面，此后主体（含线圈）在磁场内减速向下运动直至线圈的ab边落至缓冲槽底端时恰好静止。已知主体（含线圈）总质量为m，重力加速度为g，不计其他阻力。则（ ）
A. 缓冲槽刚静止时线圈中感应电流的大小为
B. 缓冲槽刚静止时主体受到的安培力大小为
C. 线圈相对缓冲槽下落高度h时速度减至，此过程所用时间为
D. 从缓冲槽着地到线圈的ab边落至缓冲槽底端的过程中线圈上产生的焦耳热Q为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学用如图所示的器材进行实验。
(1)闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
(2)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏。则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是 。
A．插入铁芯 B．拔出线圈A
C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动
12.某小组利用如图所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡。对于观察到的小灯泡A、B的现象，请在横线上填入最相匹配的现象前的字母。
A．立即变亮，然后亮度不变 B．立即变亮，然后慢慢熄灭
C．立即变亮，然后逐渐更亮 D．立即熄灭
E．逐渐熄灭 F．稍微变暗，然后亮度不变
G．闪亮一下，然后熄灭
(1)闭合开关S瞬间，看到小灯泡A ，小灯泡B ；
(2)闭合开关S一段时间后，待电路稳定，再断开开关S的瞬间，看到小灯泡A ，小灯泡B 。
(3)某组同学在研究自感现象的实验电路如图所示，其中定值电阻阻值为R，电源电动势为E，内电阻为r，自感线圈电阻可忽略，开始时开关S处于断开状态，先把S拨到1，一段时间后再拨到2。实验软件记录上述过程中的图像应为 。
A． B．
C． D．
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，金属棒MN的长度，两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。金属棒中通以沿棒方向，大小的电流。平衡时两悬线向右偏离竖直方向的夹角均为，重力加速度g取。
(1)求金属棒的质量m；
(2)如果匀强磁场的方向可改变，要使金属棒依然在原位置处于平衡状态，求匀强磁场磁感应强度的最小值的大小。
14.在国内顶尖肿瘤治疗领域，质子治疗因其精准杀伤肿瘤细胞、对正常组织损伤小的优势，成为恶性肿瘤治疗的重要手段。其核心原理是利用带电粒子在电场和磁场中受力的特点，控制质子的运动轨迹和能量，实现对肿瘤的精准照射。如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在匀强磁场，方向如图所示，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为，质量为m的粒子（不计重力）从x轴上的A点沿y轴正方向以初速度进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的M点进入第一象限，然后从x轴上的N点进入第四象限。求：
(1)匀强电场的场强大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(3)把原磁场撤去，在第一象限某区域只需要加一磁感应强度为原磁场2倍的矩形磁场，即可使带电粒子与x轴正方向成角斜向下穿过x轴。求该矩形磁场区域的最小面积S。
15.如图，光滑平行轨道abcd的曲面部分ab是半径为R的四分之一圆弧，bcd水平部分位于竖直向上、大小为B的匀强磁场中，导轨I部分两导轨间距为2L，导轨II部分两导轨间距为L，将质量均为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r，导轨电阻不计。Q棒静止，让P棒从圆弧最高点静止释放，当P棒在导轨I部分运动时，Q棒已达到稳定运动状态。两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，求：
(1)P棒运动到圆弧轨道末端b处时，P棒对轨道的压力大小；
(2)Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定，P棒的速度大小；
(3)从P棒进入导轨II运动到再次稳定过程中，P棒中产生的热量。
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】BC
9.【答案】BCD
10.【答案】AD
11.【答案】右
AD

12.【答案】C
B
D
G
BC

13.【答案】【详解】（1）对金属棒受力分析，如图所示
棒受到的安培力 =BIL= N
根据平衡条件，在竖直方向，有
在水平方向，有
解得m=0.3kg
（2）要磁感应强度最小，则安培力最小，当安培力垂直于拉力F时有最小值，如图所示
可得安培力为
而
联立解得 =1.5T

14.【答案】【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，在竖直方向，有
在水平方向，有
根据牛顿第二定律，有
联立解得
（2）粒子运动轨迹如图所示
设带电粒子运动到M点时，水平分速度为 ，则有
设速度方向与x轴正方向的夹角为 ，则
合速度为
在磁场中，由几何关系
解得
根据牛顿第二定律，有
解得
（3）当磁感应强度为2B时，根据牛顿第二定律，有
解得
如图所示
使带电粒子与x轴正方向成 角斜向下经过x轴，即粒子速度偏转 ，圆弧的圆心角为 ，由几何关系，矩形的长边
矩形的短边
矩形磁场区域的最小面积 ​​​​​​​

15.【答案】【详解】（1）P棒到达轨道最低点时速度大小设为 ，根据动能定理，有
对P棒在b点，有
解得
由牛顿第三定律，有
（2）设Q棒第一次稳定运动时的速度为 ，P棒的速度为 。当稳定时感应电流为零，则两棒产生的感应电动势相等
从Q棒开始运动到第一次速度达到稳定过程中，根据动量定理，对P棒有
对Q棒，根据动量定理，有
联立解得
（3）从P棒进入导轨Ⅱ运动后，两棒切割磁场的长度相等，当速度稳定时，两棒的速度相同，设稳定速度为v。系统所受外力为零，则系统动量守恒，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律，有
解得
P棒进入导轨Ⅱ运动后，接入电路的阻值变为 ，故P棒产生的热量 ​​​​​​​