湖南省长沙铁路第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 湖南省长沙铁路第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-01 11:40:38 | ||
图片预览
文档简介
湖南省长沙市铁路第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题
一、单选题
1．如图，长的直导线垂直于匀强磁场放置，磁场的磁感应强度。当导线中通以的电流时，导线受到的安培力大小为（ ）
A．0 B．0.1N C．0.2N D．0.3N
2．武汉的病毒研究所内的实验室是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中M点的电势高于N点的电势
B．正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C．只需要测量两点电压就能够推算废液的流量
D．当污水中离子浓度降低，MN两点电压将减小
3．关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高
C．图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器
D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大
4．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（ ）
A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势
C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小
5．如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为的金属杆在平行金属导轨上以速度向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为，电阻为，间电阻为，、两点间电势差为，、两点电势分别为、，则下列正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
6．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处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，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的曲线，由图可知（ ）
A．在时刻，电路中的磁场能最大 B．在时间内，电路中的电流值不断变小
C．在时间内，电容器正在放电 D．在时刻，电容器中的电场能最小
8．如图所示，原、副线圈匝数之比为2：1的理想变压器，原线圈接在的交流电源上，副线圈接有定值电阻，滑动变阻器调节范围为，现将滑片置于正中央。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为
B．电流表的读数为
C．电压表的读数为
D．若将变阻器的滑片向下滑，电压表读数增大
二、多选题
9．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G
B．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量
C．法拉第首先提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
D．安培总结出左手定则判断通电直导线在磁场中受到磁场力的方向
10．长为l的水平极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离为l，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从左边、极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，如图所示。欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（ ）
A．使粒子的速度 B．使粒子的速度
C．使粒子的速度 D．使粒子的速度v满足
11．如图，以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；圆的直径AB、CD互相垂直，半径OE与OB间的夹角。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的初速率v从A点沿纸面各个方向射入磁场中，其中沿AB方向射入的粒子恰好从E点射出磁场。取，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A．半径
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
C．在磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为
D．若仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行
12．如图所示，是自感系数很大的线圈，电阻为，A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为。下列判断正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，A、C灯同时亮，B灯缓慢亮
B．闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮
C．断开开关S的瞬间，点的电势比点高
D．断开开关S的瞬间，A灯闪亮一下后再熄灭
三、实验题
13．某同学用题图中的器材做“探究电磁感应产生条件”的实验。
（1）闭合电键的一瞬间，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，则观察到电流表G的指针向 （填“左”或“右”）偏转。保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表G的指针将 （填“左”或“右”）偏转。
（2）闭合电键后，第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次 （填“大”或“小”），原因是 。
14．在做“金属丝电阻率的测量”的实验中，需要测量金属丝的电阻。
(1)测量金属丝的电阻R时，用到如图所示电路。甲处用到的测量仪器是 ；乙处用到的测量仪器是 ；（以上两空选填“A”或“B”）
A．电压表 B．电流表
(2)某次测量时，电压表读数为2.00V，电流表读数为0.40A，则电阻的测量值为R= Ω。测量值比真实值 。
四、解答题
15．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，在线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
（1）从计时起，在t=2s时穿过线圈的磁通量是多少？
（2〉在t=5s时ab两点的电势差Uab是多少？
16．一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知）
（1）求电子在磁场中运动的轨道半径；
（2）求电子的质量；
（3）求粒子在磁场中运动时间。
17．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端连接一定值电阻，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好的接触，金属棒的质量为，电阻为。现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放，滑行一段距离后速度达到最大值，此过程中金属棒克服安培力做功。（重力加速度g取），求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)金属棒从静止释放到达到最大速度的过程所需要的时间t；
(3)若将金属棒速度达到最大值的时刻记作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，请写出磁感应强度与时间t的关系式。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D D B C D C BCD AB
题号 11 12
答案 BC AC
13． 左 右 大 第一次线圈B中的磁通量变化率大
【详解】（1）[1]由于闭合电键瞬间，线圈A中电流由无到有，电流增加，产生磁场增强，使线圈B的磁通量增加，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，线圈A中电流还是增加，使线圈B的磁通量还是增加，因此产生的感应电流方向跟闭合电建瞬间相同，故观察到电流表G的指针向左偏转。
[2] 保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，线圈A产生磁场减弱，使线圈B中的磁通量减小，产生的感应电流方向跟闭合电建瞬间相反，故观察到电流表G的指针向右偏转。
（2）[3] [4]第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次大，原因是第一次线圈B中的磁通量变化快，磁通量变化率大。
14．(1) A B
(2) 5.0 小
【详解】（1）[1]由电路图可知，甲处仪器与待测电阻并联，测量的是电压，所以甲处用到的测量仪器是电压表，故选A；
[2]乙处仪器与待测电阻串联，测量的是电流，所以乙处用到的测量仪器是电流表，故选B。
（2）[1]某次测量时，电压表读数为2.00V，电流表读数为0.40A，根据欧姆定律可得电阻的测量值为
[2]由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流使得电流表的读数大于通过待测电阻的真实电流，则电阻的测量值比真实值小。
15．（1）；（2）3.2V
【详解】（1）由图可知，在t=2s时，B=0.3T，即此时穿过线圈的磁通量是
（2）由法拉第电磁感应定律
由图可知，在t=5s时线圈中产生的感应电动势为
故在t=5s时ab两点的电势差Uab为
16．（1）2d；（2）；（3）
【详解】（1）电子垂射入匀强磁场中，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示
由几何知识可得
（2）电子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（3）电子在匀强磁场中的运动周期为
由几何知识可得电子在磁场中运动轨迹的圆心角为
则电子的运动时间为
17．(1)4T
(2)3.4s
(3)
【详解】（1）当金属棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，受力分析如下图所示
由平衡条件得
根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得
联立解得
（2）金属棒从静止释放到达到最大速度的过程，根据动能定理得
解得
以沿斜面向下为正方向，根据动量定理得
其中，，
联立解得
（3）金属棒中不产生感应电流时不受安培力，做匀加速运动，设金属棒的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得
解得
金属棒中不产生感应电流，则回路中磁通量不变，时，磁感应强度为
则有
联立解得
一、单选题
1．如图，长的直导线垂直于匀强磁场放置，磁场的磁感应强度。当导线中通以的电流时，导线受到的安培力大小为（ ）
A．0 B．0.1N C．0.2N D．0.3N
2．武汉的病毒研究所内的实验室是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中M点的电势高于N点的电势
B．正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C．只需要测量两点电压就能够推算废液的流量
D．当污水中离子浓度降低，MN两点电压将减小
3．关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高
C．图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器
D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大
4．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（ ）
A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势
C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小
5．如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为的金属杆在平行金属导轨上以速度向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为，电阻为，间电阻为，、两点间电势差为，、两点电势分别为、，则下列正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
6．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处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，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的曲线，由图可知（ ）
A．在时刻，电路中的磁场能最大 B．在时间内，电路中的电流值不断变小
C．在时间内，电容器正在放电 D．在时刻，电容器中的电场能最小
8．如图所示，原、副线圈匝数之比为2：1的理想变压器，原线圈接在的交流电源上，副线圈接有定值电阻，滑动变阻器调节范围为，现将滑片置于正中央。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为
B．电流表的读数为
C．电压表的读数为
D．若将变阻器的滑片向下滑，电压表读数增大
二、多选题
9．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G
B．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量
C．法拉第首先提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
D．安培总结出左手定则判断通电直导线在磁场中受到磁场力的方向
10．长为l的水平极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离为l，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从左边、极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，如图所示。欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（ ）
A．使粒子的速度 B．使粒子的速度
C．使粒子的速度 D．使粒子的速度v满足
11．如图，以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；圆的直径AB、CD互相垂直，半径OE与OB间的夹角。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的初速率v从A点沿纸面各个方向射入磁场中，其中沿AB方向射入的粒子恰好从E点射出磁场。取，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A．半径
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
C．在磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为
D．若仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行
12．如图所示，是自感系数很大的线圈，电阻为，A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为。下列判断正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，A、C灯同时亮，B灯缓慢亮
B．闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮
C．断开开关S的瞬间，点的电势比点高
D．断开开关S的瞬间，A灯闪亮一下后再熄灭
三、实验题
13．某同学用题图中的器材做“探究电磁感应产生条件”的实验。
（1）闭合电键的一瞬间，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，则观察到电流表G的指针向 （填“左”或“右”）偏转。保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表G的指针将 （填“左”或“右”）偏转。
（2）闭合电键后，第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次 （填“大”或“小”），原因是 。
14．在做“金属丝电阻率的测量”的实验中，需要测量金属丝的电阻。
(1)测量金属丝的电阻R时，用到如图所示电路。甲处用到的测量仪器是 ；乙处用到的测量仪器是 ；（以上两空选填“A”或“B”）
A．电压表 B．电流表
(2)某次测量时，电压表读数为2.00V，电流表读数为0.40A，则电阻的测量值为R= Ω。测量值比真实值 。
四、解答题
15．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，在线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
（1）从计时起，在t=2s时穿过线圈的磁通量是多少？
（2〉在t=5s时ab两点的电势差Uab是多少？
16．一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知）
（1）求电子在磁场中运动的轨道半径；
（2）求电子的质量；
（3）求粒子在磁场中运动时间。
17．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端连接一定值电阻，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好的接触，金属棒的质量为，电阻为。现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放，滑行一段距离后速度达到最大值，此过程中金属棒克服安培力做功。（重力加速度g取），求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)金属棒从静止释放到达到最大速度的过程所需要的时间t；
(3)若将金属棒速度达到最大值的时刻记作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，请写出磁感应强度与时间t的关系式。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D D B C D C BCD AB
题号 11 12
答案 BC AC
13． 左 右 大 第一次线圈B中的磁通量变化率大
【详解】（1）[1]由于闭合电键瞬间，线圈A中电流由无到有，电流增加，产生磁场增强，使线圈B的磁通量增加，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，线圈A中电流还是增加，使线圈B的磁通量还是增加，因此产生的感应电流方向跟闭合电建瞬间相同，故观察到电流表G的指针向左偏转。
[2] 保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，线圈A产生磁场减弱，使线圈B中的磁通量减小，产生的感应电流方向跟闭合电建瞬间相反，故观察到电流表G的指针向右偏转。
（2）[3] [4]第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次大，原因是第一次线圈B中的磁通量变化快，磁通量变化率大。
14．(1) A B
(2) 5.0 小
【详解】（1）[1]由电路图可知，甲处仪器与待测电阻并联，测量的是电压，所以甲处用到的测量仪器是电压表，故选A；
[2]乙处仪器与待测电阻串联，测量的是电流，所以乙处用到的测量仪器是电流表，故选B。
（2）[1]某次测量时，电压表读数为2.00V，电流表读数为0.40A，根据欧姆定律可得电阻的测量值为
[2]由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流使得电流表的读数大于通过待测电阻的真实电流，则电阻的测量值比真实值小。
15．（1）；（2）3.2V
【详解】（1）由图可知，在t=2s时，B=0.3T，即此时穿过线圈的磁通量是
（2）由法拉第电磁感应定律
由图可知，在t=5s时线圈中产生的感应电动势为
故在t=5s时ab两点的电势差Uab为
16．（1）2d；（2）；（3）
【详解】（1）电子垂射入匀强磁场中，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示
由几何知识可得
（2）电子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（3）电子在匀强磁场中的运动周期为
由几何知识可得电子在磁场中运动轨迹的圆心角为
则电子的运动时间为
17．(1)4T
(2)3.4s
(3)
【详解】（1）当金属棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，受力分析如下图所示
由平衡条件得
根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得
联立解得
（2）金属棒从静止释放到达到最大速度的过程，根据动能定理得
解得
以沿斜面向下为正方向，根据动量定理得
其中，，
联立解得
（3）金属棒中不产生感应电流时不受安培力，做匀加速运动，设金属棒的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得
解得
金属棒中不产生感应电流，则回路中磁通量不变，时，磁感应强度为
则有
联立解得
同课章节目录