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江苏省天一中学2024-2025学年第一学期期末考试
高二物理（强化班）
一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 重庆某地区地磁场的磁感应强度的竖直分量By方向为竖直向下，大小随距离地面高度h的变化关系如图所示，该地区一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上吊起过程中，线框中的感应电流方向（从上往下看）为（　　）
A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 先逆时针后顺时针 D. 先顺时针后逆时针
2. 如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒放在金属线框上，圆环、端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒始终保持静止。以图甲中的电流方向为正方向，则下列说法正确的是（　　）
A. 内，金属棒中的感应电流方向为
B. 内，金属棒受到水平向左的静摩擦力
C. 时刻，金属棒受到的安培力最大
D. 内，金属棒中的感应电流先减小后增大
3. 如图，三条长平行线间有匀强磁场，间磁场感应强度方向垂直于纸面向外，间磁感应强度垂直于纸面向里，磁感应强度大小相等。一带正电的粒子垂直于边界进入磁场，仅在磁场力的作用下到达线上的点（图中未标出）时速度方向竖直向下，且已知线段垂直于线。则线与线间距的比值为（　　）
A. 0.5 B. C. D.
4. 空间中有垂直于纸面的匀强磁场。场中有三角形，其中，。某时刻，两个不计重力，电荷量绝对值相等、质量为的粒子和质量为的粒子分别从、两点开始运动。其中粒子的速率为，速度垂直于向上。粒子速度未知。两粒子恰好在各自第一次到达点时相遇。则粒子的速率为（　　）
A. B. C. D.
5. 如下图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a为x轴的坐标原点。一个长为L，宽为L的矩形线框置于x轴上，t=0时刻线框D点在坐标原点，线框以恒定的速度v穿过磁场。用i表示线框中的电流（逆时针为正），F表示线框所受的安培力的大小，P表示安培力的功率，Φ表示线框中的磁通量，下列图像正确的是（　　）
A. B.
C D.
6. 如图所示为长度相同、平行硬通电直导线a、b截面图，a导线固定在O点正下方的地面上，b导线通过绝缘细线悬挂于O点，已知，a导线通以垂直纸面向里的恒定电流，b导线通过细软导线与电源相连（忽略b与细软导线之间的相互作用力）。开始时，b导线静止于实线位置，Ob与竖直方向夹角为，将b中的电流缓慢增加，b缓慢移动到虚线位置再次静止，虚线与Ob夹角为（）。通电直导线的粗细可忽略不计，b导线移动过程中两导线始终保持平行。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小的计算公式为，式中I为导线上的电流大小，r为某点距导线的距离，k是常数。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. b中的电流方向为垂直纸面向里
B. b在实线位置时和在虚线位置时，其电流强度之比为1：4
C. b缓慢移动的过程中，细线对b的拉力逐渐变大
D. 若在虚线位置将b中电路突然切断，则该瞬间b的加速度为
7. 如图所示，导线圆环总电阻为2R，半径为d，垂直磁场固定于磁感应强度为B的匀强磁场中，此磁场的左边界正好与圆环直径重合，电阻为R的直金属棒ab以恒定的角速度ω绕过环心O的轴匀速转动，a、b端正好与圆环保持良好接触。以下说法正确的是（ ）
A. 图示位置处杆O点电势高于b点电势
B. a、b两点的电势差
C. 转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率之比2：1
D. 杆转动一圈时段内通过杆的电荷量为
8. 如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心Ol、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MOl=O1N=NO2 =O2P．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B1、N点的磁感应强度大小为B2，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为
A. B. C. D.
9. 如图，平面内有大量电子（质量为、电荷量为）从原点连续以相同速率向各个方向发射，右侧远处放置与平面垂直且足够大的荧光屏。现在各象限施加面积最小的垂直于该平面、磁感应强度大小为的匀强磁场，使第1、4象限的电子最终平行于轴并沿轴正向运动，第2、3象限的电子最终平行于轴并沿轴负向运动。忽略电子间的相互作用，则（　　）
A. 第1、4象限磁场方向垂直平面向外
B. 整场的最小总面积为
C. 电子在磁场中运动的最长时间为
D. 电子在光屏上形成的光斑长度为
10. 如图，在间距为d的水平固定平行金属导轨上，放置质量分别为2m0、m0的金属杆M、N。N的中点系着一条跨过定滑轮的细绳，细绳下端悬挂重物，滑轮左侧细绳与导轨平行。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当重物质量m取不同值时，系统最终稳定的状态不同。设稳定时M杆的加速度大小为a，回路中电动势为E、电流为I、热功率为P。已知重力加速度大小为g，两杆接入回路的总电阻为R，导轨足够长且电阻不计，忽略一切摩擦，两杆始终与导轨垂直且接触良好。则下列关系图像合理的是（　　）
A. B.
C D.
11. 如图所示，间距为L=1m的足够长光滑平行金属导轨间存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T。导轨左侧有两个开关S1、S2，S1与一个电容C=1F的电容器串联，S2与一个阻值R=2Ω的定值电阻串联。一质量为m=1kg电阻不计的导体棒垂直导轨放置，闭合开关S1断开S2，导体棒在恒力F的作用下由静止开始运动，t=2s时导体棒速度v0=4m/s，此时断开开关S1、闭合S2，并撤去F。下列说法正确的是（　　）
A. 恒力F的大小为2N
B. t=2s时，电容器极板所带电荷量为2C
C. t=2s至导体棒停下的过程中，电阻R上的电流方向为b→a
D. 从0时刻起至导体棒最终停下，导体棒运动总位移为12m
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题不～第16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。
12. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是_________
A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光
C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体_________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路，请用实线完成其余部分电路的连接_________
（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最_________（选填“左”或“右”）端
（5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针_________
A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转
13. 如图甲所示，水平粗糙绝缘地面上方虚线内有方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为。一个质量为、电荷量为的物块（可视为质点）在纸面内向磁场运动。物块在时刻沿地面垂直磁场方向进入磁场，之后的运动中物块的动能与时间的关系图像如图乙所示，图像中点为曲线切线斜率绝对值最大的位置，整个运动过程物块始终未离开地面。已知重力加速度为，物块与地面间的动摩擦因数为，试分析：
（1）物块是从左侧还是右侧进入磁场？
（2）图中点对应的速度大小和此时摩擦力的功率？
14. 平行长直倾斜导轨与水平面的夹角，这两条导轨之间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，导轨间距和并联在导轨上端的电阻，且，导体棒垂直导轨放置，其质量，各处导轨和导体棒之间的动摩擦因数均相同，如图。从导体棒静止释放开始计时，刚释放时导体棒的加速度大小为，当导体棒下滑的距离为时，其速度达到了最大值，之后它以这个速度匀速下滑。除以外，其余部分的电阻均不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，滑动过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。求：
（1）导体棒运动过程中受到摩擦力大小；
（2）导轨之间磁场的磁感应强度大小；
（3）导体棒达到最大速度时，导体棒中的电流大小；
（4）在导体棒的位移从0增大至过程中，电路中产生的焦耳热。
15. 如图所示，正方形线框边长，质量，电阻，水平放置在粗糙绝缘水平面上，开始时线框边紧靠匀强磁场左边界，平行的边界与之间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁场宽度为，磁感应强度大小，现对线框施加一水平向右的拉力，使线框以的加速度由静止开始匀加速进入匀强磁场，当线框边到达磁场左边界时，撤去拉力，当线框边到达磁场右边界时，线框速度恰好减为零。已知重力加速度取，线框与水平面间的动摩擦因数，求：
（1）整个过程中线框中感应电流的最大值；
（2）线框进入磁场过程中拉力的功率与时间的函数关系式；
（3）线框从边刚离开边界到边抵达边界经历的时间。
16. 如图，cd边界与x轴垂直，在其右方竖直平面内，第一、二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第三、四象限存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁场区域覆盖有竖直向上的外加匀强电场。在xOy平面内，某质量为m、电荷量为q带正电的绝缘小球从P点与cd边界成角以速度射入，小球到坐标原点O时恰好以速度竖直向下运动，此时去掉外加的匀强电场。重力加速度大小为g，已知磁感应强度大小均为。求：
（1）电场强度的大小和P点距y轴的距离；
（2）小球第一次到达最低点时速度的大小；
（3）小球从过坐标原点时到第一次到达最低点时所用时间。
江苏省天一中学2024-2025学年第一学期期末考试
高二物理（强化班）
一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意）
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】C
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】B
【10题答案】
【答案】D
【11题答案】
【答案】D
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题不～第16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。
【12题答案】
【答案】 ①. B ②. 向上 ③. ④. 左 ⑤. C
【13题答案】
【答案】（1）物块从左侧进入磁场
（2），
【14题答案】
【答案】（1）4.75N
（2）1T （3）0.25A
（4）4.5J
【15题答案】
【答案】（1）
（2）
（3）0.9s
【16题答案】
【答案】（1）；
（2）
（3）

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