鸡西实验中学 2025-2026 学年度第二学期开学考试
高二学年物理试卷
考试时间:75 分钟 试卷分值:100 分
一、单选题(本题共 9 小题,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题 4 分)
1 .在如图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力F 方向的是( )
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A.
C.
B.
D.
2 .如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情况是 ( )
A .线圈向左运动
B .线圈向右运动
C .从上往下看顺时针转动
D .从上往下看逆时针转动
3.一根长为 L,横截面积为 S 的金属棒,其材料的电阻率为 ρ。棒内单位体积自由电子数为
n,电子的质量为 m,电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为 v。则金属棒内的电场强度大小为( )
A . B . C.ρnev D .
4 .在如图所示的电路中,输入电压 U 恒为 8V,灯泡 L 标有“3V 6W”字样,电动机线圈的电阻 RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )
A .整个电路消耗的电功率是 10W B .电动机的输出功率 8W
C .电动机的效率是 80% D .流过电动机的电流是 2A
5 .半径为R 的圆环进入磁感应强度为B 的匀强磁场,当其圆心经过磁场边界时,速度与边界成45。角,圆环中感应电流为I ,此时圆环所受安培力的大小和方向是( )
A .、2BIR,方向与速度方向相反
B .2BIR ,方向垂直MN 向下
C . /2BIR,方向垂直MN 向下
D .2BIR ,方向与速度方向相反
6 .如图所示的天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L ,共N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面.当线圈中通有顺时针方向的电流I 时,在天平左、右两边加上质量各为m1 、m2 的砝码,天平平衡.当电流反向(大小
不变)时,左边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡.由上可知( )
A .磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
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B .磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
C .磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
D .磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
7.如图甲所示,金属圆环的半径为 r,电阻率为 ρ。圆环是由横截面积为 S 的硬质细导线做成的。圆环内匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示,垂直纸面向外为磁场正方向,则在前 2t0 的时间内圆环中的感应电流为( )
A . B . C . D .
8 .图甲为一闭合线圈,匝数为 10 匝、面积为2m2 、电阻为 3a ,线圈处于一垂直纸面向里的匀强磁场中,从t = 0 开始磁场按如图乙所示规律变化,则( )
A .t = 1s 时线圈中电流为逆时针方向
B .线圈中感应电动势大小为30V
C .前4s 通过导线某截面的电荷量为 0
D .前4s 穿过线圈磁通量的变化量为 0
9 .如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。“+”为灵敏电流计 G 的正接线柱位置,电流从“+”流入电流计时指针向右偏转。当磁铁向下运动(但未插入线圈内部)时,线圈中( )
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A .感应电流的方向与图中箭头方向相反,电流表指针向左偏
B .感应电流的方向与图中箭头方向同,电流表指针向右偏
C .仅改变线圈的绕向,线圈中感应电流的磁场方向也会改变
D .仅改变线圈的绕向,流入电流计的电流方向也会改变
二、多选题(本题共 4 小题,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)
10 .关于点电荷、元电荷、检验电荷,下列说法正确的是( )
A .点电荷是一种理想化的模型
B .点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍
C .点电荷所带电荷量一定最小
D .点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型
11 .如图所示,真空中 a 、b 、c 、d 四点共线且等距.先在 a 点固定一带正电的点电荷 Q,
测得 b 点场强大小为 E.若再将另一点电荷 q 放在 d 点时,c 点场强大小为 E .则 d 点放入电荷 q 后,b 点的场强大小可能是( )
A . E
B . E
C . E
D . E
12.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用,
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根据此图可作出正确判断的是( )
A .带电粒子的受力方向
B .带电粒子所带电荷的电性
C .带电粒子在 a 、b 点的速度何处较大
D .带电粒子在 a 、b 两点的加速度何处较大
13.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器 R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 0.5A 和 1.0V;重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和 15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( )
A .电动机的内电阻为 2a B .电动机的内电阻为 7.5a
C .电动机的输出功率为 30W D .电动机的输出功率为 22W
三、解答题
14 .在一个点电荷 Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上 A 、B 两点的坐标分别为 2.0m 和 5.0m .放在 A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟 x 轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线 a ,b 所示,放在 A 点的电荷带正电,放在 B 点的电荷带负电.求:
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(1)B 点的电场强度的大小和方向.
(2)试判断点电荷 Q 的电性,并说明理由.
(3)点电荷 Q 的位置坐标.
15 .如图所示,质量为5× 10-8kg 的带电微粒以v0 = 2m/s 的速度从水平金属板A、B 左端中间水平射入,已知板长l = 10cm ,板间距离 d = 2cm 。当UAB =1000V 时(上极板带正电),带电微粒恰好沿直线穿过板间。重力加速度大小为g 取10m/s2 且忽略空气阻力,求:
(1)带电微粒的带电性,且它的电荷量为多少;
(2)若电压增大到某一电压值时,带电微粒恰好从上板边缘飞出,此过程中带电微粒的加速度大小;
(3)电压UAB 取值范围为多少时带电微粒能从两板间飞出。
16 .如图所示,匀强磁场的边界 CD 和 EF 相互平行,宽度为 d,磁感应强度为 B ,一带负 电的粒子垂直于磁场方向射入,入射方向与 CD 边界夹角为θ = 60° , 已知粒子的质量为 m,电荷量为 q,不计粒子重力。
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(1)若粒子垂直磁场边界 EF 射出磁场,求粒子运动的速率和在磁场中运动的时间;
(2)若粒子恰好未从 EF 边界射出磁场,求粒子运动的速率和在磁场中运动的时间。
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1 .B
A .根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向向左,A 错误;
B .根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向斜向左上,B 正确;
C .根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向垂直纸面向里,C 错误;
D .该通电导线电流方向与磁场方向平行,可知不受安培力,D 错误。故选 B。
2 .A
电流方向如图中所示时, 根据右手螺旋定则,环形电流可以等效为小磁针,小磁针的 N 极指向右,根据异性相吸,知线圈向左运动,靠近磁铁运动.故 A 正确,BCD 错误;故选 A.
3 .C
I I=neSv ,R = r ,E ,联立得 E=ρnev,故选 C。
4 .D
D .灯泡正常发光,则电路中的电流为
由于电路串联,因此流过电动机的电流是 2A,故 D 正确;
A .整个电路消耗的功率为
P总 = UI = 8V × 2A = 16W
故 A 错误;
B .灯泡正常发光时的电压等于其额定电压,故电动机的输入电压为
UM = U -UL = 8V - 3V = 5V
电动机的热功率为
P = I2RM = 22 × 1W = 4W
电动机的输出功率为
P出 = UMI - I2RM = (5×2 - 22 ×1)W = 6W
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故 B 错误;
C .电动机的效率为
故 C 错误。
故选 D。
5 .B
圆环中的电流为 I ,在磁场部分的等效长度等于圆环的直径 2R ,由安培力公式F = BIL有效 ,可得此时圆环所受安培力的大小 I = 2BIR
由楞次定律和右手螺旋定则可判定,感应电流的方向是顺时针方向,故再由左手定则可判定圆环所受的安培力的方向垂直 MN 向下。
故选 B。
6 .B
AD .当B 的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码,与题干矛盾,故 AD 错误;
BC .当B 的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,也说明原来的安培力是向上的,需要在左边加砝码,设线框的质量为m0 ,则有
m1g = m0g + m2g - NBIL
m1g + mg = m0g + m2g + NBIL
联立解得
故 B 正确,C 错误。 故选 B。 7 .A 根据法拉第电磁感应定律
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由图乙知,磁感应强度变化率一直不变,为 感应电流为I
根据电阻定律R = r 联立解得I
故选 A。
8 .B
A .t = 1s 时穿过线圈的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,线圈中电流为顺时针方向,A 错误;
B .线圈中感应电动势大小为E = n V = 30V ,B 正确;
C .前4s 线圈中电流大小和方向均不变,则通过导线某截面的电荷量不为 0 ,C 错误;
D .前4s 穿过线圈磁通量的变化量为 ΔΦ = 2BS = 2 × 3 × 2Wb = 12Wb ,D 错误。故选 B。
9 .D
AB .线圈所在处的磁场方向竖直向下;磁铁向下运动,线圈的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向竖直向上;根据安培定则,感应电流的方向与图示方向相同;电流从“+”流出电流计,指针向左偏转。AB 错误;
C .仅改变线圈的绕向,线圈所在处的磁场方向竖直向下;磁铁向下运动,线圈的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向竖直向上;线圈中感应电流的磁场方向不变,C 错误;
D .仅改变线圈的绕向,线圈所在处的磁场方向竖直向下;磁铁向下运动,线圈的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向竖直向上;根据安培定则,电流从“+”流入电流计,电流方向发生改变。D 正确。
故选 D。
10 .AB
A .点电荷是一种理想化的模型,实际并不存在,A 正确;
B .任何电荷所带电荷量都一定是元电荷电荷量的整数倍,B 正确;
C .点电荷所带电荷量不一定最小,只是当带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状大小和电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可以
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视为点电荷,C 错误;
D .根据定义可知,点电荷、元电荷、检验电荷表示的意义不一样,点电荷是理想化的物理模型,元电荷是最小的电荷量,不是物理模型,检验电荷是用来检验电场是否存在的电荷,体积要小,带电量也要小;故 D 错误。
故选 AB。
11 .AC
在 a 点固定一带正电的点电荷 Q,测得 b 点场强大小为:E,解得:
L ,Q 在 c 点产生的场强为:EQ ,向右;q 在 b 、c 产生的场强分别为: 、 ;
讨论:
a、如果 q 为正电荷,则 c 点场强为: E ,解得:qQ;则 b 点场强为:
b、如果 q 为负电荷,则 c 点场强为: E ,解得:q=Q,则 b 点场强为:
故 AC 正确,BD 错误;故选 AC.
12 .ACD
AB.粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在 a、b 两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性。故 A 正确,B 错误;
C .粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在 a、b 两点受到的电场力沿电场线向左,若粒子从 a 到 b 运动,则电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,速度减小,即带电粒子在 a 点的速度较大。同理若粒子从 b 到a 运动,则电场力对粒子做正功,粒子的动能增大,速度增大,即带电粒子在 a 点的速度较大。故 C 正确;
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D .电场线的疏密表示电场的强弱,由图可知,a 处的电场线密,所以a 处的电场强度大,
则带电粒子在 a 处受到的电场力大,即带电粒子在 a 点的加速度较大。故 D 正确故选 ACD。
13 .AD
AB .当调节滑动变阻器 R,使电动机停止转动时,此时将电动机视为纯电阻,根据欧姆定律有电动机的内电阻为RM ,故 A 正确,B 错误;
CD .当电动机正常工作时,电动机总功率为P总 = U2I2 = 15.0V × 2.0A = 30W内阻热功率为P热 = I22RM = (2.0A)2 × 2Ω = 8W
所以电动机的输出功率为P出 = P总 - P热 = 22W ,故 C 错误,D 正确。
故选 AD。
14. EB N / C ,方向指向 x 负方向(2)点电荷 Q 应位于 A、B 两点之间,带负电荷
(3)2.6m
(1)由图可知,B 点的电场强度EB N / C ,方向指向 x 负方向.
(2) A 点的电场强度EA N / C ,方向指向 x 正方向.
因 A 点的电场强度方向指向 x 正方向,B 点的电场强度方向指向 x 负方向;所以点电荷 Q应位于 A 、B 两点之间,带负电荷.
(3)设点电荷 Q 的坐标为 x,由点电荷的场强公式 E = k 知, 解得 x=2.6m .(另解 x=1 舍去)
15 .(1)负电,10-11C
(2) 8m/s2
(3)200V ≤ UAB ≤ 1800V
(1)粒子在电场中受电场力和重力作用而处于平衡状态,由于重力竖直向下,故电场力竖直向上,由于上极板带正电,则粒子带负电,根据qE = mg
可得粒子所带电荷量q 又E
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联立代入数据,求得q = 10-11C
(2)粒子在板间做类平抛运动,恰好从极板右边缘飞出时有L = v0t , d = 1 at2
2 2
代入数据解得a = 8m/s2
(3)当粒子刚好打在上极板右边缘时,极板间有最大电压,可得
联立代入相关数据求得Umax = 1800V
当打在下极板右边缘时,mg - q ma解得Umin = 200V
所以电压取值范围200V ≤ UAB ≤ 1800V
(1)若恰好能垂直边界 EF 射出磁场,其运动轨迹如图所示。
d d
由数学知识可得,粒子运动半径R1 = cos θ = cos = 2d
由洛伦兹力提供向心力得qv1B = m 解得v1 =
粒子运动周期T
由图知粒子的偏转角为a = 90。- 60。= 30。又t T
联立解得粒子在磁场中的运动时间t =
(2)若粒子运动轨迹恰好与边界 EF 相切,粒子运动的轨迹如图所示。
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由几何关系得R2 + R2 . cos d所以Rd
由洛伦兹力提供向心力得qv2B = m 所以v
由图知粒子的偏转角为β = 2 (180° - 60° ) = 240°故得粒子在磁场中的运动时间t
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