第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)湖北省武漢市新洲區(qū)部分學(xué)校2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.新一代人造太陽(yáng)——中國(guó)環(huán)流三號(hào)，創(chuàng)造了我國(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄，技術(shù)水平居國(guó)際前列。其核心部件示意如圖所示，通過(guò)一簇線(xiàn)圈(類(lèi)似于通電螺線(xiàn)管)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使高溫等離子體(含有帶正、負(fù)電的粒子)在磁場(chǎng)中發(fā)生可控核聚變反應(yīng)。取某處線(xiàn)圈截面，其電流方向與線(xiàn)圈內(nèi)的磁場(chǎng)方向關(guān)系正確的是(

)

A.B.C.D.2.如圖所示，橡膠圓環(huán)的橫截面積S遠(yuǎn)小于圓環(huán)的半徑，圓環(huán)均勻帶電，總的帶電量為q，現(xiàn)在使圓環(huán)繞過(guò)圓心O所在的軸(軸與圓環(huán)所在的平面垂直)以某一角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知圓環(huán)上的某個(gè)電荷的線(xiàn)速度為v，弧AB對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的圓心角為θ(用弧度制來(lái)表示的)，則圓環(huán)產(chǎn)生的等效電流為(

)

A.θqv2πL B.θqvπL C.θqv2L3.如圖甲，將一個(gè)半導(dǎo)體和一個(gè)小燈泡串聯(lián)在電路中，它們的伏安特性曲線(xiàn)如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一個(gè)位置時(shí)，半導(dǎo)體和燈泡消耗的功率恰好相等，此時(shí)再將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移一些，則滑片移動(dòng)后(

)A.半導(dǎo)體的功率比燈泡功率大 B.半導(dǎo)體功率變小、燈泡的功率變大

C.半導(dǎo)體和燈泡的功率均變大 D.半導(dǎo)體和燈泡功率仍然相等4.如圖所示，相距為2R的豎直平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)通有方向相同、大小相等的恒定電流，兩直導(dǎo)線(xiàn)位于半徑為R的圓柱體的側(cè)面上，O1O2為圓柱體的軸線(xiàn)，A、B、O為圓柱橫截面與兩導(dǎo)線(xiàn)及軸線(xiàn)的交點(diǎn)，直徑CD與AB垂直，橫截面上有一個(gè)導(dǎo)體小圓環(huán)且小圓環(huán)圓心位于AB連線(xiàn)上。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.O處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

B.C、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.導(dǎo)體小圓環(huán)沿著AB直徑移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.導(dǎo)體小圓環(huán)以AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°后沿著AB5.如圖甲所示，用金屬裸導(dǎo)線(xiàn)制作大小兩個(gè)圓環(huán)，已知大圓半徑為R=2m，小圓半徑為r=1m，兩圓環(huán)接觸相切于c點(diǎn)。大圓環(huán)上端a、b和切點(diǎn)c處留有一非常小缺口?？臻g存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從t=0時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙規(guī)律變化，設(shè)磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向。則以下說(shuō)法中正確的是(

)

A.在0～1s過(guò)程中，大圓環(huán)上a、b兩點(diǎn)電勢(shì)φa>φb

B.若將ab小缺口閉合，在0～1s過(guò)程中小圓環(huán)上有如箭頭所示方向的電流

C.若將ab小缺口閉合，在t=2s前后瞬間回路中的電流不同

D.在1s～3s過(guò)程中，將理想電壓表正確接在大圓環(huán)上的a6.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電壓表為理想電表V，平行板電容器的下極板N接地，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，兩板中間位置Q處有一帶負(fù)電的粒子恰好靜止。R1、R2為定值電阻，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸點(diǎn)為P。則(

)

A.上極板M向下移動(dòng)時(shí)，電容器的電容減小

B.下極板N向下移動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)的電勢(shì)升高

C.觸點(diǎn)P向b端移動(dòng)時(shí)，流經(jīng)R的電流方向?yàn)镻→b

D.觸點(diǎn)P向b端移動(dòng)時(shí)，電容器兩板間的粒子將向下運(yùn)動(dòng)7.如圖，傾角為θ的光滑絕緣斜面上存在兩個(gè)帶電量完全相同的小球a、b，其中小球a與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，整個(gè)系統(tǒng)處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，當(dāng)a、b在相距L處?kù)o止時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是

A.a、b均帶負(fù)電荷

B.小球a的質(zhì)量等于小球b的質(zhì)量

C.若兩球帶電量均為q，則兩小球總質(zhì)量M總=2qEgsinθ

D.若僅增大電場(chǎng)強(qiáng)度二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.我國(guó)1958年建成的第一臺(tái)回旋加速器外觀如圖所示，圖為原理簡(jiǎn)圖?；匦铀倨鞯暮诵牟糠譃镈形盒，D形盒裝在真空容器里，整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且與D形盒底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，狹縫間接一定頻率交流電源，其電壓為U。設(shè)質(zhì)子從粒子源處進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用?，F(xiàn)用該回旋加速器加速某粒子，下列說(shuō)法正確的是(

)A.交流電源的頻率與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相同時(shí)，粒子每次經(jīng)過(guò)狹縫都被加速

B.將交流電源的電壓調(diào)大，粒子獲得的最大動(dòng)能將變大

C.將交流電源的電壓調(diào)大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間將變小

D.D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大9.如圖所示，導(dǎo)體棒ab與定值電阻、金屬圓環(huán)組成閉合回路，導(dǎo)體棒在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞圓環(huán)中心順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為l、阻值為r，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，定值電阻阻值為R，其他部分電阻可忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a B.導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b

C.定值電阻兩端的電壓為Bl2ωR2(R+r)10.如圖所示的直線(xiàn)加速器由沿軸線(xiàn)分布的金屬圓板O和金屬圓筒(又稱(chēng)漂移管)A，B，C，D，E組成，金屬圓板和金屬圓筒分別接在電源的兩端。一個(gè)質(zhì)子從圓板O的中心由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線(xiàn)進(jìn)入加速器，質(zhì)子在金屬圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)且時(shí)間均為T(mén)，在金屬圓筒之間的狹縫被電場(chǎng)加速。已知質(zhì)子電量為e，質(zhì)量為m，加速時(shí)電壓U大小相同。不計(jì)質(zhì)子經(jīng)過(guò)狹縫的時(shí)間，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.M點(diǎn)電勢(shì)一直低于N點(diǎn)電勢(shì)

B.圓筒A，B，C，D，E的長(zhǎng)度之比為1∶2:3:4:三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共17分。11.(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖

(選填“甲”或“乙”)所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)在下面圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏(不通電時(shí)指針停在正中央)，則：在圖乙中，磁體N極插入線(xiàn)圈A過(guò)程中電流表的指針將

偏轉(zhuǎn)，(選填“向左”，“向右”或“不發(fā)生”)；在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動(dòng)過(guò)程中，電流表的指針將

偏轉(zhuǎn)；(選填“向左”，“向右”或“不發(fā)生”)。(3)在圖丁中，R為光敏電阻(光照增強(qiáng)電阻減小)，輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線(xiàn)管共軸(A線(xiàn)圈平面與螺線(xiàn)管線(xiàn)圈平面平行)，并位于螺線(xiàn)管左側(cè)。當(dāng)光照減弱時(shí)，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向?yàn)?/p>

(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)，金屬環(huán)A將

(選填“向左”或“向右”)運(yùn)動(dòng)。12.小明同學(xué)利用銅片、鋅片作為電極和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的橙子制作了水果電池。通過(guò)查閱資料，了解到水果電池的電動(dòng)勢(shì)約為1V，內(nèi)阻約為1kΩ。為了測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(1)他用多用電表的“直流電壓2.5V”擋粗測(cè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)，如圖所示，則由圖可知水果電池的電動(dòng)勢(shì)約為

V；(2)下列關(guān)于多用電表的使用正確的是

。A.在不超量程的前提下，量程的選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差沒(méi)有影響B(tài).測(cè)水果電池電動(dòng)勢(shì)時(shí)，電流從紅表筆流入多用電表C.將選擇開(kāi)關(guān)打到歐姆擋“×100”可粗測(cè)水果電池的內(nèi)阻(3)為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室除電鍵和導(dǎo)線(xiàn)外，還有以下器材可供選用：電流表A(量程為0～300μA，內(nèi)阻為300Ω)電壓表V(量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)滑動(dòng)變阻器(最大阻值約為2kΩ)電阻箱(0～9999Ω)他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)電路圖測(cè)量水果電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中最合理的是

。A.

B．

C．

D．(4)選好實(shí)驗(yàn)電路并采集了多組數(shù)據(jù)，并作出如圖所示的圖像，則水果電池的電動(dòng)勢(shì)為

V和內(nèi)阻

kΩ。(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共43分。13.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球靜止時(shí)位于P點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角α=45°，不計(jì)小球的大小，重力加速度為g。

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)小球靜止在P點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大?。?3)若把小球向右移到與O點(diǎn)等高的位置且細(xì)線(xiàn)剛好拉直，由靜止釋放小球，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球速度最大值是多少？14.如圖，xOy平面內(nèi)有區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，其中區(qū)域Ⅰ存在以原點(diǎn)O為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向沿y軸負(fù)方向；兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向均垂直坐標(biāo)中面向里。某帶電粒子以速度v0從M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，從N點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域Ⅰ并立即進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，之后沿x軸運(yùn)動(dòng)。已知B=0.05T，M點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0.1)，粒子的比荷qm(1)求粒子的速度v0(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E；(3)某時(shí)刻開(kāi)始電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?E(不考慮電場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響)，其他條件保持不變，一段時(shí)間后，粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，P點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=?0.2m，求粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小vP

15.我國(guó)新一代航母福建艦采用全新的電磁阻攔技術(shù)。艦載機(jī)著艦時(shí)電磁阻攔技術(shù)的基本原理如圖甲所示，平行導(dǎo)軌MN與PQ間距L=50m，電阻不計(jì)，MP間接有阻值R=10Ω的電阻。某艦載機(jī)質(zhì)量M=2.5×104kg，金屬棒ab質(zhì)量m=5×103kg，電阻也為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T。某次測(cè)試，艦載機(jī)以水平速度v(1)艦載機(jī)鉤住金屬棒后它們獲得的共同速度大小v；(2)從艦載機(jī)與金屬棒共速到它們停下來(lái)的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)若艦載機(jī)和金屬棒一起減速滑行了x=60m后停下，則從艦載機(jī)與金屬棒共速到它們停下來(lái)所經(jīng)歷的時(shí)間t0。

參考答案1.D

2.A

3.A

4.D

5.D

6.B

7.C

8.ACD

9.BC

10.BD

11.甲向左向右順時(shí)針向右

12.0.90

BC0.941.3

13.解：(1)小球靜止時(shí)，受力平衡，受力分析圖如下：

由圖可知：qE=mgtanα

解得E=mgtanαq=mgtan45°q=mgq；

(2)根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合平衡條件可得：F=mgcosα=mg22=14.(1)帶電粒子在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有qB又有r=0.1m且