湖北省武汉市新洲区部分学校2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页湖北省武汉市新洲区部分学校2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈(类似于通电螺线管)产生磁场，使高温等离子体(含有带正、负电的粒子)在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是(

)

A.B.C.D.2.如图所示，橡胶圆环的横截面积S远小于圆环的半径，圆环均匀带电，总的带电量为q，现在使圆环绕过圆心O所在的轴(轴与圆环所在的平面垂直)以某一角速度做匀速转动，已知圆环上的某个电荷的线速度为v，弧AB对应的弧长为L，对应的圆心角为θ(用弧度制来表示的)，则圆环产生的等效电流为(

)

A.θqv2πL B.θqvπL C.θqv2L3.如图甲，将一个半导体和一个小灯泡串联在电路中，它们的伏安特性曲线如图乙所示，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一个位置时，半导体和灯泡消耗的功率恰好相等，此时再将滑动变阻器的滑片向左移一些，则滑片移动后(

)A.半导体的功率比灯泡功率大 B.半导体功率变小、灯泡的功率变大

C.半导体和灯泡的功率均变大 D.半导体和灯泡功率仍然相等4.如图所示，相距为2R的竖直平行长直导线通有方向相同、大小相等的恒定电流，两直导线位于半径为R的圆柱体的侧面上，O1O2为圆柱体的轴线，A、B、O为圆柱横截面与两导线及轴线的交点，直径CD与AB垂直，横截面上有一个导体小圆环且小圆环圆心位于AB连线上。下列说法正确的是(

)

A.O处磁感应强度最大

B.C、D两点处的磁感应强度相同

C.导体小圆环沿着AB直径移动，会产生感应电流

D.导体小圆环以AB为轴转动90∘后沿着AB5.如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为R=2m，小圆半径为r=1m，两圆环接触相切于c点。大圆环上端a、b和切点c处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从t=0时刻起磁感应强度按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是(

)

A.在0∼1s过程中，大圆环上a、b两点电势φa>φb

B.若将ab小缺口闭合，在0∼1s过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流

C.若将ab小缺口闭合，在t=2s前后瞬间回路中的电流不同

D.在1s∼3s过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的a6.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电表V，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，两板中间位置Q处有一带负电的粒子恰好静止。R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。则(

)

A.上极板M向下移动时，电容器的电容减小

B.下极板N向下移动时，Q点的电势升高

C.触点P向b端移动时，流经R的电流方向为P→b

D.触点P向b端移动时，电容器两板间的粒子将向下运动7.如图，倾角为θ的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b，其中小球a与一端固定的绝缘轻质弹簧相连，整个系统处于沿斜面向上的匀强电场E中，当a、b在相距L处静止时弹簧恰好处于原长。下列说法正确的是

A.a、b均带负电荷

B.小球a的质量等于小球b的质量

C.若两球带电量均为q，则两小球总质量M总=2qEgsinθ

D.若仅增大电场强度二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.我国1958年建成的第一台回旋加速器外观如图所示，图为原理简图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，狭缝间接一定频率交流电源，其电压为U。设质子从粒子源处进入加速电场的初速度不计，且加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。现用该回旋加速器加速某粒子，下列说法正确的是(

)A.交流电源的频率与粒子做圆周运动的频率相同时，粒子每次经过狭缝都被加速

B.将交流电源的电压调大，粒子获得的最大动能将变大

C.将交流电源的电压调大，粒子在磁场中运动的总时间将变小

D.D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大9.如图所示，导体棒ab与定值电阻、金属圆环组成闭合回路，导体棒在垂直纸面向里的匀强磁场中绕圆环中心顺时针匀速转动。已知磁场的磁感应强度大小为B。导体棒的长度为l、阻值为r，转动的角速度为ω，定值电阻阻值为R，其他部分电阻可忽略不计。下列说法正确的是(

)

A.导体棒ab上的感应电流方向为b→a B.导体棒ab上的感应电流方向为a→b

C.定值电阻两端的电压为Bl2ωR2(R+r)10.如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆板O和金属圆筒(又称漂移管)A，B，C，D，E组成，金属圆板和金属圆筒分别接在电源的两端。一个质子从圆板O的中心由静止开始加速，沿中心轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速。已知质子电量为e，质量为m，加速时电压U大小相同。不计质子经过狭缝的时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是(

)

A.M点电势一直低于N点电势

B.圆筒A，B，C，D，E的长度之比为1∶2:3:4:三、实验题：本大题共2小题，共17分。11.(1)探究电磁感应现象应选用如图

(选填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验。(2)在下面图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)，则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将

偏转，(选填“向左”，“向右”或“不发生”)；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将

偏转；(选填“向左”，“向右”或“不发生”)。(3)在图丁中，R为光敏电阻(光照增强电阻减小)，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向为

(选填“顺时针”或“逆时针”)，金属环A将

(选填“向左”或“向右”)运动。12.小明同学利用铜片、锌片作为电极和家乡盛产的橙子制作了水果电池。通过查阅资料，了解到水果电池的电动势约为1V，内阻约为1kΩ。为了测量这种电池的电动势E和内阻r，他进行了如下实验。(1)他用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测水果电池的电动势，如图所示，则由图可知水果电池的电动势约为

V；(2)下列关于多用电表的使用正确的是

。A.在不超量程的前提下，量程的选择对实验误差没有影响B.测水果电池电动势时，电流从红表笔流入多用电表C.将选择开关打到欧姆挡“×100”可粗测水果电池的内阻(3)为了尽可能准确地测量“水果电池”的电动势和内阻，实验室除电键和导线外，还有以下器材可供选用：电流表A(量程为0∼300μA，内阻为300Ω)电压表V(量程为0∼3V，内阻约为3kΩ)滑动变阻器(最大阻值约为2kΩ)电阻箱(0∼9999Ω)他设计了以下实验电路图测量水果电池电动势和内阻，其中最合理的是

。A.

B．

C．

D．(4)选好实验电路并采集了多组数据，并作出如图所示的图像，则水果电池的电动势为

V和内阻

kΩ。(计算结果均保留2位有效数字)

四、计算题：本大题共3小题，共43分。13.如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的小球用长为L的绝缘细线悬挂在天花板上，空间存在水平向右的匀强电场，小球静止时位于P点，此时细线与竖直方向的夹角α=45°，不计小球的大小，重力加速度为g。

(1)求匀强电场的电场强度大小；(2)小球静止在P点时绳上的拉力大小；(3)若把小球向右移到与O点等高的位置且细线刚好拉直，由静止释放小球，运动过程中小球速度最大值是多少？14.如图，xOy平面内有区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在以原点O为圆心的圆形匀强磁场，区域Ⅱ存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场：电场强度大小为E，方向沿y轴负方向；两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直坐标中面向里。某带电粒子以速度v0从M点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，从N点离开区域Ⅰ并立即进入区域Ⅱ，之后沿x轴运动。已知B=0.05T，M点坐标为(0,0.1)，粒子的比荷qm(1)求粒子的速度v0(2)求电场强度E；(3)某时刻开始电场强度大小突然变为2E(不考虑电场变化产生的影响)，其他条件保持不变，一段时间后，粒子经过P点，P点的纵坐标y=−0.2m，求粒子经过P点的速度大小vP

15.我国新一代航母福建舰采用全新的电磁阻拦技术。舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图甲所示，平行导轨MN与PQ间距L=50m，电阻不计，MP间接有阻值R=10Ω的电阻。某舰载机质量M=2.5×104kg，金属棒ab质量m=5×103kg，电阻也为R，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B=5T。某次测试，舰载机以水平速度v(1)舰载机钩住金属棒后它们获得的共同速度大小v；(2)从舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，回路中产生的焦耳热Q；(3)若舰载机和金属棒一起减速滑行了x=60m后停下，则从舰载机与金属棒共速到它们停下来所经历的时间t0。

参考答案1.D

2.A

3.A

4.D

5.D

6.B

7.C

8.ACD

9.BC

10.BD

11.甲向左向右顺时针向右

12.0.90

BC0.941.3

13.解：(1)小球静止时，受力平衡，受力分析图如下：

由图可知：qE=mgtanα

解得E=mgtanαq=mgtan45°q=mgq；

(2)根据几何关系结合平衡条件可得：F=mgcosα=mg22=14.(1)带电粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有qB又有r=0.1m且