湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）

湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．根据，电场中某点的电场强度与成正比，与成反比
B．根据，磁场中某点的磁感应强度与成正比，与成反比
C．电荷在电场中一定受到电场力
D．电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
2．如图，一段半径为的半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。当铜线通有顺时针方向电流时，下列关于该段铜线所受安培力大小及运动情况的判断正确的是（　　）
A．所受安培力大小为，方向左
B．所受安培力大小为，方向右
C．所受安培力大小为，方向后
D．所受安培力大小为，方向前
3．下图所示的四种磁场中，能产生恒定的感生电场的是（ ）
A．B．C． D．
4．如图所示，MN表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力） 在匀强磁场中运动并垂直穿过薄金属板，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变） 虚线表示其运动轨迹，由图可知粒子（　　）
A．带正电荷
B．沿e→d→c→b→a方向运动
C．穿越金属板后，轨迹半径变大
D．穿越金属板后，所受洛伦兹力不变
5．如图所示，在足够大的、磁感应强度为B的匀强磁场中，一匝数为N、面积为S的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，则当线框平面与中性面（ ）
A．垂直时，线框的四条边受到安培力 B．垂直时，线框的磁通量变化率最大
C．重合时，线框产生的感应电动势最大 D．重合时，穿过线框的磁通量为NBS
6．如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为的中点，c、d位于的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列选项正确的是（　　）
A．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
B．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
C．使正电荷从a到b匀速运动，受到的磁场力保持不变
D．使正电荷从c到d匀速运动，受到的磁场力先变大后变小
二、多选题
7．如图所示是分子间作用力跟距离的关系。下列关于分子动理论的说法正确的是（　　）
A．分子力做正功，分子势能增加，分子力做负功，分子势能减少
B．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果
C．分子间距离为时，分子间既有斥力作用，也有引力作用
D．分子间距离为时，分子间势能最小
8．如图所示，导线中带电粒子的定向运动形成了电流。电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。下面的分析正确的是（ ）
A．洛伦兹力和安培力是性质相同的两种力
B．洛伦兹力的方向、粒子运动方向和磁场方向不一定相互垂直
C．粒子在只受到洛伦兹力作用时动能会减少
D．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷无关
9．远距离输电示意图如图所示，若采用110kV的高压输电，输电线上电压下降了，损耗的电功率为；在保持输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上电压下降了，损耗的电功率变为。不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，边界水平的区域Ⅰ、Ⅱ宽度均为Ⅰ，两区域内存在水平匀强磁场，磁感应强度相同，边长为l的正方形导线框从Ⅰ区域上方某位置由静止释放，已知线框恰能匀速穿过Ⅱ磁场，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．线框穿过Ⅰ区域磁场过程的加速度大小可以大于g
B．线框穿过Ⅰ区域磁场和穿过Ⅱ区域磁场过程安培力的冲量相同
C．线框穿过Ⅰ区域磁场产生的焦耳热小于穿过Ⅱ区域磁场产生的焦耳热
D．线框穿过Ⅰ、Ⅱ两区域磁场的过程所用时间可能相同
三、实验题
11．如图为研究磁场对通电导线的作用力的实验，问：
（1）若闭合开关，导体棒AB 受到的安培力方向 （“向左”或“向右”）
（2）如果向右滑动“滑动变阻器”触头，导体棒AB受到安培力方向 （“反向”或“不变”），安培力大小 （“变大”、“不变”或“变小”）
12．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为1x）。
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为 。
照度/1x 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/ 5.8 3.7 2.8 2.3 1.8
（2）如图乙所示是街道路灯自由控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“AB”或“BC”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件 。
（3）用多用电表“”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为 。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：。要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，滑动变阻器应选择 （填“”“ ”或“”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地 （填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。
四、解答题
13．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=1m，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度B=5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=3V，内阻的直流电源。现把一个质量m=0.4kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取，求：
(1)导体棒受到的安培力大小；
(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向。
14．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角磁场区域的宽度为d，求：
(1)粒子的运动半径
(2)粒子在磁场中运动的时间
(3)粒子在磁场中运动的加速度大小
15．如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为20cm，导轨弯曲部分光滑，水平部分粗糙，弯曲部分与水平部分平滑相连，N、Q两点间接一个阻值为0.1Ω的电阻R。弯曲部分没有磁场，在水平部分导轨左边区域有宽度为d=80cm、方向竖直向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场，质量为0.lkg、电阻也为0.1Ω的金属棒从弯曲导轨上高度为h=80cm处由静止释放，金属棒沿导轨运动，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为0.4，金属棒与导轨间接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度取g=10m/s2。求：
（1）金属棒刚进入磁场时受到的安培力的大小F；
（2）整个过程中电阻R上产生的焦耳热QB；
（3）金属棒穿过磁场区域的时间。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C B B A CD AB BC BC
11． 向左 不变 变小
【详解】(1)[1]利用左手定则可以判断受力方向向左；
(2)[2][3]当向右滑动“滑动变阻器”触头时，阻值增大，电流变小，方向不变，所以导体棒AB受到安培力方向不变，安培力大小变小。
12． 2.0 AB 140 R3 减小
【详解】（1）[1]从图像上可以看出当照度为1.01x时的电阻约为；
（2）[2][3]当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上，连接电路图如图所示
（3）[4][5][6]根据欧姆表的读数规则，所以电阻值为
回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻
所以选择滑动变阻器比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，则天色更暗时光明电阻更大，要先保证回路中的电流2mA不变，则应减小滑动变阻器的阻值。
13．(1)5N
(2)3N；摩擦力的方向沿导轨平面向下
【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律，有
导体棒受到的安培力：
（2）导体棒受力分析如图所示，根据平衡条件：
代入数据解得：
摩擦力的方向沿导轨平面向下。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）粒子运动的轨迹如图，由几何知识得
（2）电子做圆周运动的周期
粒子在磁场中的运动时间
（3）由洛伦兹力提供向心力有
解得粒子在磁场中运动的加速度大小为
15．（1）0.8N；（2）0.24J；（3）0.6s
【详解】（1）金属棒刚进入磁场时的速度最大，设最大速度为v，产生的安培力最大，加速度最大由机械能守恒定律有
产生的电动势
电路中的电流
金属棒受到的安培力
综合以上可程
（2）对金属棒运动全过程应用动能定理得
电阻R产生的焦耳热
代入数据得
（3）金属棒进入磁场后受到安培力和摩擦力的作用，由动量定理有
联立得
综合以上各式得