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河南商丘市商师联盟2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于电场和磁场，下列说法正确的是（）
A. 电场线可以相交，磁感线不能相交
B. 电场是人们假想的而磁场是客观存在的特殊物质
C. 电荷在电场中一定受力而在磁场中不一定受力
D. 洛伦兹力的方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反
2.下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（）
A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针
C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N
3.匝数为的矩形闭合线圈在某磁场中转动的过程中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，线圈的电阻值为。则0~0.4 s的时间内，线圈中产生的焦耳热为（　　）
A. 4J B. C. 8J D.
4.如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，电流大小为，磁感应强度为，的长度为，为，与磁感线垂直，连线与磁感线平行，下列说法正确的是（　　）
A. 导线所受安培力大小为 B. 导线所受安培力大小为
C. 导线所受安培力大小为 D. 导线所受安培力大小为0
5.晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡， L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　）
A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮
B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮
C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭
D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右
6.下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、速度选择器的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（）
A. 图甲中电阻R中的电流方向从上到下
B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大
C. 图丙中粒子每转一圈被加速一次
D. 图丁中只要速度合适粒子从右端射入也能沿直线运动
7.如图甲所示，水平虚线的正下方存在垂直纸面方向的磁场（包括边界），时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，直径为d、匝数为N的圆形导体线圈竖直固定，线圈有一半在磁场中，已知线圈单位长度的电阻值为r。下列说法正确的是（　　）
A. 时间内线圈中的电流沿逆时针方向
B. 时间内，线圈所受的安培力方向先竖直向下后竖直向上
C. 线圈中产生的感应电流大小为
D. 时线圈所受的安培力大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.2024年12月，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔推力器在国际上实现首次飞行应用。如图甲所示，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，其工作原理为闭合环轨道中的电子在磁场中受到约束。如图乙所示，在较窄的环形空间内有沿径向向内的磁场，该磁场在环形空间内的磁感应强度近似认为大小均为；在垂直于环面同时加上方向向右的匀强电场E（场强大小未知）和方向向左的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。在各个场的共同作用下，电子恰好能在环形空间内沿图中方向做半径为R的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子重力。下列说法正确的是（　　）
A. 沿径向向内的磁场产生的洛伦兹力与电场力平衡
B. 若电子的速度反向，则电子仍然能做匀速圆周运动
C. 电子的运动速率为
D. 电场强度大小为
9.2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北±800千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压的有效值为，输出功率为，输电线的总电阻为。已知用户的电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 图中X为逆变器，Y为整流器 B. 升压变压器的匝数比为
C. 用户得到的功率为44kW D. 增加用户时，用户得到的电压升高
10.如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　）
A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同
B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同
C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为
D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图甲所示为研究霍尔效应的实验装置，在一矩形金属薄片的、间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在、两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空：
(1)用螺旋测微器测出薄片厚度，如图乙所示，则 。
(2)已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为，电子电荷量的绝对值为，则霍尔电压 。（用题中所给字母表示）
(3)在如图甲所示的磁场中，金属薄片面的电势 （选填“高”或“低”）于面的电势；若金属薄片垂直于电流方向的横截面积为，要让通入电流后电子不发生偏转，需要在间加上的匀强电场的电场强度大小为 （用，，，，表示）。
12.某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。
(1)实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接 （选填“ab”或“cd”）；
(2)若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为 V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头 （选填“4”或“5”）；
(3)若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为 （选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为 （说出一种理由即可）。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，矩形线框ABCD的匝数为匝，其中，，矩形线框的电阻值，矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路，其中两电表均为理想交流电表，定值电阻的阻值为，线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动，导线的电阻不计，图示位置记为时刻。求：
(1)电压表的示数；
(2)从时刻开始，线框转过180°的过程中，流过电流表的电荷量；
(3)从时刻开始，在1 min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。
14.如图所示，在直角三角形abc（含边界）区域内，存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一束质量为m，电荷量为q的带正电粒子从ab边中点O以不同初速度沿平行于ac方向射入该磁场区域。已知ac边长为L，，不计粒子间的相互作用力及粒子所受的重力。求：
(1)粒子想从ab边射出的最大速度；
(2)粒子想从bc边射出的最小速度。
15.如图所示，倾角为的足够长的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，水平虚线1、2间存在垂直斜面体向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、阻值为、边长为的正方形导体框abcd由虚线1上方处静止释放，线框的cd边与虚线平行，当线框的cd边刚到达虚线2处时刚好匀速。已知从导体框cd边越过虚线1到导体框的ab边运动到虚线1的时间t=0.4s，重力加速度g=10m/s2，整个过程正方形导体框不转动。求：
(1)正方形导体框cd边刚越过虚线1瞬间的加速度a的大小；
(2)虚线1、2间的距离x。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】AD
9.【答案】BC
10.【答案】CD
11.【答案】0.520

高


12.【答案】cd
6.0
5
1.9V
变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素

13.【答案】【详解】（1）线框的角速度为
线框在匀强磁场中转动产生的感应电动势的最大值为
线框中产生感应电动势的瞬时值为
电压表的示数
（2）线框从图示位置转过180°所用的时间为
则磁通量变化量的绝对值为
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
又
整理得
代入数据解得
（3）感应电动势的有效值为
电路中感应电流的有效值为
1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热为
代入数据解得

14.【答案】【详解】（1）由图可知，当粒子的轨迹与 边相切时，有
此时对应的为最大速度 ，由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
（2）由图可知，当粒子的轨迹与 边相切时，有
此时对应的为最小速度 ，由洛伦兹力提供向心力得
联立解得

15.【答案】【详解】（1）设导体框cd边刚越过虚线1的速度为 ，根据机械能守恒定律可得
代入数据解得
产生的感应电动势为
感应电流
对导体框受力分析，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
（2）设导体框完全进入磁场中时的速度为 ，cd边刚到达虚线2处时的速度为 ，
从导体框cd边越过虚线1到导体框的ab边运动到虚线1过程中，由动量定理可得
其中
代入数据解得
当cd边刚到达虚线2处时，由于此时导体框做匀速运动，受力平衡，则有
代入数据解得
从导体框完全进入磁场到cd边到虚线2的过程中，由动能定理可得
代入数据解得

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