吉林省长春市吉大附中实验学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

这是一份吉林省长春市吉大附中实验学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷，共4页。试卷主要包含了质量为 m、电荷量为q，5Ω D等内容，欢迎下载使用。

2024—2025 学年上学期高二年级期中考试物理学科
一．选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10 题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。
1. 关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（ ）
A. 奥斯特发现了电流的磁效应 B. 密立根测出了元电荷e的数值
C. 库仑发现了电磁感应现象 D. 安培提出了分子电流假说
2. 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加 2Wb，则（ ）
A. 线圈中感应电动势每秒增加2V
B. 线圈中感应电动势始终为2V
C. 线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于 2V
D. 线圈中感应电动势每秒减少2V
3.质量为 m、电荷量为q(q>0）的带电粒子，以速度v射入磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，速度方向、磁场方向如图所示。则粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力大小为qvBsinθ的是( )

4.如图所示，两片状电极通过滑动变阳器与电源连接，电极间连接一由某种金属材料制成的圆台工件，工件过A、B两点的圆形纵截面半径分别为rA和 rB，P 为滑动变阻器的滑片。已知电源的电动势及内阻均不变，不计温度对该金属材料电阻率的影响。闭合开关后，下列说法正确的是( )
A. 滑片P向下滑动时，单位时间内通过截面A的自由电荷个数减少
B. 滑片P向下消动时，单位时间内通过截面B的自由电荷个数不变
C. 滑片P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比vA:vB=rB:rA
D. 滑片P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比vA:vB=rB2:rA2
5.如图所示，直线 M为某电源的U-I图线，直线N为某电阻R的U-I图线。用该电源和该电阻R组成闭合电路后，该电阻 R正常工作。下列说法正确的是( )
A. 该电源的电动势为2V B. 该电源的内阳为1Ω
C. 该电阻R的阻值为 0.5Ω D. 该电源的输出功率为 4W
6.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I。要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为( )
A. В. C. D.
7.如图所示，一平行板电容器的两极板 A、B水平放置，A极板接地，电容器、二极管、开关S与电源相连，已知二极管具有单向导电性。现将开关S闭合，在P点有一带电液滴恰好处于静止状态。保持开关S闭合，下列说法正确的是( )
A. 将A板向上移动一小段距离，电容器将放电
B. 将A板向上移动一小段距离，液滴在P点的电势能不变
C. 将B板向上移动一小段距离，电容器将充电
D. 将B板向上移动一小段距离，液滴在P点的电势能减小
8.利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件一般由半导体材料做成，有的半导体中的载流子（即自由电荷）是电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD。下列说法中正确的是
A. 保持B、I不变，增大C、D面间距离时，UCD增大
B. 保持B、I不变，增大上下面间距离时，UCD减小
C. 无论该元件的载流子是电子还是空穴，侧面C电势都比D高
D. UCD的大小与导体单位体积内的自由电荷数有关
9.如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕0102转动。下列说法中正确的是( )
A. 当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小
B. 当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 θ=BS
C. 当线图从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 ∆θ=2BS
D. 当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小∆θ=0
10.如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则下列说法正确的是( )
A. t1时刻，N>G，且P有收缩的趋势
B. t2时刻，N=G，且穿过P的磁通量最大
C. t3时刻，N=G，且P中有感应电流
D. t4时刻，N二.非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13题-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.（6分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω 的电阻 Rx的阻值。
（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0-50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：
A. 电流表（0-3A，内阻约 0.025Ω）
B. 电流表（0-0.6A，内阻约0.125Ω）
C. 电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
D. 电压表（0-15 V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ,电压表应选用 （选填器材前的
字母）；实验电路应采用图中的 （选填“甲”或“乙”）。
(2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx== Ω（保留两位有效数字）

（3）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是 （选填选项前的字母）
A.电流表测量值小于流经 Rx的电流值 B.电流表测量值大于流经 Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值 D.电压表测量值大于RX两端的电压值
（8分）
在测量一节干电池的电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路。

（1）根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。
（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“B”）端。
（3）合上开关S1，S2接图甲屮的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下兀组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。
（4）在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别UA、UB，与横抽的截距分别为IA、IB。
①S2接1位置时，作出的U-I图线是图丙中的 （选填“A”或 “B”）线；
②S2接1位置时，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是 表（选填“电
压”或“电流”）的示数偏 （选填“大”或“小”）。
（10分）
如图甲所示，轻质绝缘细线吊着一质量m 为0.6kg、边长L为0.2m、匝数n为100匝的正方形线圈，其总电阻r为2Ω。正方形线圈中间位置以下区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度g取 10m/s2，求：
（1）0-4s内通过正方形线图的电流大小；
前4s内细线对正方形线圈的拉力大小随时间变化的规律。

14.（12分）
电磁炮是一种理想的兵器，如图所示，利用此装置可将质量 m=2kg的弹体（包括金属杆 EF 的质量）加速到速度v=2km/s。若这种装置的轨道水平放置，间距L=2m，长s=100m，通过金属杆EF的电流恒为I=1000A，轨道摩擦忽略不计，求：
（1）轨道间匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）弹体加速过程安培力的平均功率。
15.（18分）
如图所示，在坐标原点有一粒子源，能以相同的初速度V，向场区各方向辐射质量为m、电荷量为+q的带电粒子。x>0区域内存在n组相邻的匀强电场和匀强磁场，电场宽度为d，电场强度，方向水平向右：磁感应强度，方向垂直纸面向里。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。
（1）求进入第1组磁场区的粒子的速度大小v；
（2）调节磁场宽度，恰好使所有带电粒子都不能从第1组磁场的右边界穿出，求磁场的宽度∆x；
（3）同（2），保持该组合场条件不变，撤去粒子源，将另一带电粒子从 O点由静止释放，若该带电粒子恰好不能穿过第 n组磁场的右边界，求其比荷。