抚顺一中2024—2025学年度高二年级下学期期初测试（物理）
命题人： 高二物理组 校对人：高二物理组 考试时长：75分钟 满分：100
选择题(46分。其中1-7为单选，每题4分,8-10为多选，每题6分，漏选得3分，错选0分)
1．一交变电流的i-t图像如图所示，则该交变电流的有效值为( )
A． A B．2 A
C． A D．4 A
2. 三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相等、方向如图所示的电流，且，导线在点产生的磁感应强度大小为，则点处的合磁感应强度大小为（ ）
B.
C. D.
3．如图，空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根在b点被折成直角的金属棒abc平行于纸面放置，ab = bc = L，ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则ac两点间的电势差Uac为（ ）
A．BLv B．
C． BLv D．
4.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
5．在如图所示电路中，三个灯泡完全相同，电感的直流电阻和灯泡电阻相等。闭合开关S，电路稳定后，将开关S断开，下列对于S断开后各元件说法中正确的是（ ）
A．灯泡A1突然熄灭 B．灯泡A1先闪亮一下再逐渐熄灭
C．灯泡A2逐渐熄灭 D．灯泡A3逐渐熄灭
6.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是( )
A. 甲图可通过减小磁感应强度来增大粒子的最大动能
B. 乙图可通过增加磁感应强度来增大电源电动势
C. 丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器
D. 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是板电势高
7．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环滑到P处时的速度大小
C．当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D．当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
8.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和。当输入电压为灯泡额定电压的倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数比为
B. 原、副线圈匝数比为
C. 此时和的电功率之比为
D. 此时和的电功率之比为
9、如图，在平面直角坐标系的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的夹角为。当时，粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则（ ）
A. 粒子一定带正电
B. 当时，粒子也垂直x轴离开磁场
C. 粒子入射速率为
D. 粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
10. 武汉智能电梯公司研制出世界第一台“磁悬浮电梯”，如图为该磁动力电梯的简易装置图，即在竖直平面内有两根平行竖直金属轨道 MN和PQ，两轨道的下端用导线相连；金属轨道间有一导体杆 ab 与轨道垂直，其正下方通过绝缘装置固定电梯轿厢，设运动过程中 ab 始终与轨道垂直且接触良好。该磁动力电梯上行的原理是：
电磁铁所产生的垂直轨道平面、磁感应强度为B的匀强磁场沿金属导轨运动，带动 ab 杆向上运动，即电磁驱动。设电梯轿厢及 ab 杆的总质量为M（后续简称电梯），两轨道间的距离为L，ab 杆电阻为R，其余部分电阻不计。不计ab 杆与轨道间的阻力和空气阻力，重力加速度为g。若电磁铁产生的匀强磁场以v0的速度匀速上升，电梯上升的最大速率为vm，则下列说法正确的是( )
A. 电梯刚向上启动时，ab 杆中感应电流方向为b a
B. 电梯刚向上启动时，ab 杆加速度a=
C. 电梯以最大速率向上运行，ab杆产生的电功率P=(v0-vm)2
D. 电梯以最大速率向上运行，外界在单位时间内提供的总能量E=(v0-vm)v0
二、实验题（20分，每空2分）
11．某物理学习小组设计了如图所示的实验电路准备测量未知电阻Rx的值．图中G是指针在中央（零刻线在中央）的灵敏电流计（已知电流从左侧接线柱流入指针向左偏），R是已知阻值的定值电阻，AB是一根粗细均匀的长直电阻丝，从刻度尺测得AB长度为L，D是与电阻丝接触良好的滑动触头．回答下列问题：
（1）同学在某一次将D调节到如图位置时发现电流计指针向右偏，则他应该把D向 （填左或右）移动适当距离，直到 为止．
（2）他还需要测量的物理量有 （用字母符号表示），未知电阻的计算表达式为Rx= （用题目中给出和你设的字符表示）
（3）关于本次实验系统误差的分析为：测量值 电阻真实值（填“>”、“<”或“=”）．
某同学利用单摆测当地重力加速度，实验装置如图1所示。
（1)由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l-T2图像，如图2所示。实验得到的l-T2图线是 （选填“a”、“b”或“c”）。测得当地的重力加速度g= m/s2，小球的半径是 cm。（取2=9.86，计算结果保留3位有效数字）若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“一致”）。
(2)用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1次，单摆每经过最低点记一次数，当单摆第n次通过最低点时停止计时，显示时间为t，该单摆的周期T= ；（用t、n表示）
三、计算题（34分，书写规范，要求有必要的文字说明）
13.（8分）某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求：
（1）戒指中的感应电流；
（2）戒指中电流的热功率。
14．（10分）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计粒子的重力．求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．
15．（16分）如图，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行，构成一矩形回路。导轨间距为L，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。两导体棒与导轨的动摩擦因数均为。初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度，重力加速度为g，以上物理量除未知外，其余的均已知。求
（1）当cd棒速度满足什么条件时？导体棒ab会相对于导轨运动；
（2）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，用时为t，求ab棒的最大速度；抚顺一中2024—2025学年度高二年级下学期期初测试（物理）
命题人： 姜海艳 校对人：李赛丽 考试时长：75分钟 满分：100
选择题(46分。其中1-7为单选，每题4分,,8-10为多选，每题6分，漏选得3分，错选0分)
1．2．一交变电流的i-t图像如图所示，则该交变电流的有效值为( )
A． A B．2 A
C． A D．4 A
【答案】A
2. 三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相等、方向如图所示的电流，且，导线在点产生的磁感应强度大小为，则点处的合磁感应强度大小为（ ）
B.
C. D.
【答案】D
3．如图，空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根在b点被折成直角的金属棒abc平行于纸面放置，ab = bc = L，ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则ac两点间的电势差Uac为（ ）
A．BLv B．
C． BLv D．
【答案】C
4.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
【答案】D
5．在如图所示电路中，三个灯泡完全相同，电感的直流电阻和灯泡电阻相等。闭合开关S，电路稳定后，将开关S断开，下列对于S断开后各元件说法中正确的是（ ）
A．灯泡A1突然熄灭 B．灯泡A1先闪亮一下再逐渐熄灭
C．灯泡A2逐渐熄灭 D．灯泡A3逐渐熄灭
【答案】C
6.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是( )
A. 甲图可通过减小磁感应强度来增大粒子的最大动能
B. 乙图可通过增加磁感应强度来增大电源电动势
C. 丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器
D. 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是板电势高
【答案】B
7．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环滑到P处时的速度大小
C．当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D．当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
【答案】B
8.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和。当输入电压为灯泡额定电压的倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数比为
B. 原、副线圈匝数比为
C. 此时和的电功率之比为
D. 此时和的电功率之比为
【答案】AD
9、如图，在平面直角坐标系的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的夹角为。当时，粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则（ ）
A. 粒子一定带正电
B. 当时，粒子也垂直x轴离开磁场
C. 粒子入射速率为
D. 粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
【答案】ACD
10. 武汉智能电梯公司研制出世界第一台“磁悬浮电梯”，如图为该磁动力电梯的简易装置图，即在竖直平面内有两根平行竖直金属轨道 MN和PQ，两轨道的下端用导线相连；金属轨道间有一导体杆 ab 与轨道垂直，其正下方通过绝缘装置固定电梯轿厢，设运动过程中 ab 始终与轨道垂直且接触良好。该磁动力电梯上行的原理是：
电磁铁所产生的垂直轨道平面、磁感应强度为B的匀强磁场沿金属导轨运动，带动 ab 杆向上运动，即电磁驱动。设电梯轿厢及 ab 杆的总质量为M（后续简称电梯），两轨道间的距离为L，ab 杆电阻为R，其余部分电阻不计。不计ab 杆与轨道间的阻力和空气阻力，重力加速度为g。若电磁铁产生的匀强磁场以v0的速度匀速上升，电梯上升的最大速率为vm，则下列说法正确的是( )
A. 电梯刚向上启动时，ab 杆中感应电流方向为b a
B. 电梯刚向上启动时，ab 杆加速度a=
C. 电梯以最大速率向上运行，ab杆产生的电功率P=(v0-vm)2
D. 电梯以最大速率向上运行，外界在单位时间内提供的总能量E=(v0-vm)v0
【答案】ACD
二、实验题（20分，每空2分）
11．某物理学习小组设计了如图所示的实验电路准备测量未知电阻Rx的值．图中G是指针在中央（零刻线在中央）的灵敏电流计（已知电流从左侧接线柱流入指针向左偏），R是已知阻值的定值电阻，AB是一根粗细均匀的长直电阻丝，从刻度尺测得AB长度为L，D是与电阻丝接触良好的滑动触头．回答下列问题：
（1）同学在某一次将D调节到如图位置时发现电流计指针向右偏，则他应该把D向 （填左或右）移动适当距离，直到 为止．
（2）他还需要测量的物理量有 （用字母符号表示），未知电阻的计算表达式为Rx= （用题目中给出和你设的字符表示）
（3）关于本次实验系统误差的分析为：测量值 电阻真实值（填“>”、“<”或“=”）．
【答案】 左 灵敏电流计指针指零（或中央） AD间距离x Rx = （或DB间距离x；；或用其它字符表示的，只要正确均可） =
某同学利用单摆测当地重力加速度，实验装置如图1所示。
（1)由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l-T2图像，如图2所示。实验得到的l-T2图线是 （选填“a”、“b”或“c”）。测得当地的重力加速度g= m/s2，小球的半径是 cm。（取2=9.86，计算结果保留3位有效数字）若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“一致”）。
(2)用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1次，单摆每经过最低点记一次数，当单摆第n次通过最低点时停止计时，显示时间为t，该单摆的周期T= ；（用t、n表示）
c 9.86 0.6 一致,(2)
三、计算题（34分，书写规范，要求有必要的文字说明）
13（8分）某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求：
（1）戒指中的感应电流；
（2）戒指中电流的热功率。
【答案】（1），；（2）
【解析】
（1）设戒指的半径为，则有
磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，产生的感应电动势为
可得
戒指的电阻为
则戒指中的感应电流为
（2）戒指中电流的热功率为
14．（10分）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．
【答案】（1） （2）
15．如图，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行，构成一矩形回路。导轨间距为L，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。两导体棒与导轨的动摩擦因数均为。初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度，重力加速度为g，以上物理量除未知外，其余的均已知。求
（1）当cd棒速度满足什么条件时？导体棒ab会相对于导轨运动；
（2）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，用时为t，求ab棒的最大速度；
．（1）；（2）；
【详解】（1）cd棒产生的电动势为
回路感应电流为
为了使导体棒ab会相对于导轨运动，应满足
联立解得
（2）设ab棒的最大速度为，此时cd棒的速度为，回路电动势为
回路电流为
导体棒受到的安培力为
此时ab棒的加速度为零，则有
对ab棒和cd棒组成的系统，安培力对两棒的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理可得
（也可以分别对两杆联立，组成方程组联立）
联立解得
，
