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2025-2026学年新疆乌鲁木齐市第一中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共9小题，共36分。
1.在通电螺线管内部，水平放置的静止的小磁针N极水平向右，位于螺线管左侧端面的一小段竖直导线受到的安培力方向垂直于纸面向外，则以下说法正确的是（　　）
A. 接线柱b和d接电源正极，接线柱a和c接电源负极
B. 接线柱a和c接电源正极，接线柱b和d接电源负极
C. 接线柱b和c接电源正极，接线柱a和d接电源负极
D. 接线柱a和d接电源正极，接线柱b和c接电源负极
2.如图所示，一段圆心角为60°的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为F1；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径ON向右，导线所受安培力的大小为F2，则为（　　）
A. B. C. D. 1：1
3.电场强度为E的匀强电场方向斜向右上与水平方向成30°角，匀强磁场与匀强电场垂直，磁感应强度大小为B，方向如图所示。一带电小球M竖直向上做直线运动，该小球运动的速度大小为（　　）
A.
B.
C.
D.
4.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　）
A. 按下按钮的过程，螺线管P端电势较高
B. 松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高
C. 按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同
D. 按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反
5.如图所示，虚线ad左侧有面积足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ad右侧为真空区域。使边长为L的正方形单匝导线框绕其一点顶点a,在纸面内顺时针转动，线框电阻为R。经时间t匀速转到图中虚线位置，则（　　）
A. 导线框abcd中感应电流方向为逆时针方向
B. 该过程中流过线框任意横截面的电荷量为
C. 平均感应电动势大小为
D. t时刻的感应电动势大小为
6.如图所示，“品”字型线框abcdefgh高为2L，宽为3L，单位长度阻值相同，长度为L的线框对应电阻为R，线框在外力作用下以速度v匀速进入匀强磁场，磁感应强度大小为B，从ab边进磁场开始计时，线框电动势e、电流i、线框的热功率P、外力F随时间t变化规律如选项图所示，规定线框中电流顺时针方向为正，下列图像正确的是（　　）
A. B.
C. D.
7.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. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U
B. 乙图可判断出A极板是发电机的负极
C. 丙图可以判断带电粒子的电性，粒子能沿直线匀速通过速度选择器的条件是v=
D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势高
8.如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻r=2Ω，与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为18Ω。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（　　）
A. 输出电流的有效值为0.5A B. 输出电流的最大值为0.5A
C. 电动势的最大值为10V D. 输出的交流电频率为50Hz
9.一带电量为-q的粒子（不计重力），以固定的带电量为+Q的电荷为圆心在匀强磁场中做顺时针方向的圆周运动，圆周半径为r1，粒子运动速率为v,此时粒子所受的电场力是洛伦兹力的3倍。若使上述带电粒子以相同速率v绕正电荷做逆时针方向的圆周运动，其半径为r2。则r2与r1的比值为（　　）
A. 1：2 B. 2：1 C. （-2）：1 D. 1：（-2）
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
10.图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）
A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同
B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D. 图乙中，断开S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
11.如图所示的虚线为边长为L的正三角形，在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），d、e为ab、bc边的中点。一重力不计的带正电粒子（粒子的比荷为k），由d点垂直ab以初速度v0进入磁场，从e点射出磁场，则（　　）
A. 磁场的方向垂直纸面向外
B. 磁感应强度大小
C. 粒子在磁场中运动的时间
D. 若粒子射入速度大小变为，方向不变，在磁场运动的
12.两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，所在空间有方向垂直于水平面、磁感应强度为B的范围足够大的匀强磁场，导轨的间距为L，电阻不计；导轨上静置两根长度均为L的导体棒PQ和MN，其中PQ的质量为2m、阻值为R，MN的质量为m、阻值为2R。若在t=0时刻给PQ一个平行于导轨向右的初速度v0，不计运动过程中PQ和MN的相互作用力，则（　　）
A. t=0时刻，两导体棒的加速度大小相等
B. t=0时刻，PQ两端的电压为BLv0
C. PQ匀速运动时的速度大小为v0
D. 从t=0时刻到PQ匀速运动的过程中，导体棒MN产生的焦耳热为
13.如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向内的足够大磁场，x轴下方存在一垂直纸面向外的圆形磁场，磁感应强度均为B，且圆形磁场与x轴相切于原点O，半径为R。在第三象限有一线状粒子发射源，其上下端纵坐标分别为和，可发射沿x正方向的带电粒子。已知所有粒子电量为q,质量为m,均从原点射入第一第二象限磁场区域。在x轴正半轴区域存在足够长的特殊接收板（未画出），粒子打到板上发生“反弹”，即粒子与板作用前后速度方向与x轴的夹角大小相等，但速率减半，板上会留下荧光印记。下列说法正确的是（　　）
A. 带电粒子的速率
B. 从O点射入x轴上方区域的粒子与y轴的最大夹角为30°
C. 接收板上最近和最远的印记之间的距离为
D. 接收板上最近和最远的印记之间的距离为
三、实验题：本大题共1小题，共8分。
14.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流表指针将 （选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
（2）连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是 （多选）。
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S瞬间
（3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向 （选填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为 （选填“N”或“S”）极。
四、简答题：本大题共1小题，共8分。
15.如图所示，空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的夹角为θ=37°，一带电荷量为-q（q＞0）、质量为m的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g,，在小球以后的运动过程中，求：
（1）小球的最大加速度；
（2）小球加速度最大时的速度；
（3）小球的最大速度。
五、计算题：本大题共3小题，共32分。
16.如图所示，水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1kg,导体棒电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω，外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab,与导轨平面成夹角α=53°，ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，g=10m/s2，ab处于静止状态（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：
（1）ab受到的安培力大小；
（2）重物重力G的最小值。
17.如图甲所示。M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4M5、N4N5为半径均为r=0.65m的竖直四分之一圆形光滑金属轨道，M4、N4为切点，M5、N5为轨道的最高点（与圆心等高）。轨道间距L=1.0m，整个装罝左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N1N2、M3M4N3N4为等大的长方形区域I、II，两区域宽度d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m：区域I内均勾分布着磁场B1，其变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为正方向；区域II内分布着磁感应强度B2=0.05T匀强磁场，方向竖直向上，质量m=0.1kg、电阻Ro=0.5Ω的导体棒ab在垂直于棒F=1.0N的水平恒力拉动下，从M2N2处在t=0s时刻由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，ab棒穿过匀强磁场区后，恰好能到达圆形轨道的M5N5处。水平轨道与导体棒ab间的动摩擦因数0.2，轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，求：
（1）0.2s末电阻及上的电流大小及方向；
（2）ab棒刚进入B2磁场时的加速度大小：
（3）ab棒在水平轨道上向右运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
18.如图甲所示，在xOy坐标平面y轴左侧有一速度选择器，速度选择器中的匀强电场方向竖直向下，两板间的电压为U，距离为d；匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里．xOy坐标平面的第一象限（包括x、y轴）内存在磁感应强度大小为BO、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场，如图乙所示（磁场方向垂直xOy平面向里的为正）．一束比荷不同的带正电的粒子恰能沿直线通过速度选择器，在t=0时刻从坐标原点O垂直射入周期性变化的磁场中．部分粒子经过一个磁场变化周期TO后，速度方向恰好沿x轴正方向．不计粒子的重力，求：
（1）粒子进入周期性变化的磁场的速度”；
（2）请用三角板和圆规作出经一个磁场变化周期TO后，速度方向恰好沿x轴正方向，且此时纵坐标最大的粒子的运动轨迹，并求出这种粒子的比荷上；
（3）在（2）中所述的粒子速度方向恰好沿x轴正方向时的纵坐标y．
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】CD
11.【答案】BC
12.【答案】BC
13.【答案】BD
14.【答案】向右
BD
下
S

15.【答案】解：（1）小球开始下滑，垂直杆的方向有：FN+qvB=mgcosθ
小球受到的摩擦力为：f=μFN
沿杆方向，根据牛顿第二定律有：mgsinθ-f=ma
可知当小球受到的摩擦力为为零时，小球的加速度最大，为：amax=gsinθ=0.6×10m/s2=6m/s2
（2）小球加速度最大时，此时小球恰与圆环无挤压：FN=0
则：qvB=mgcosθ
代入数据得，小球加速度最大时的速度：v=8m/s
（3）小球的速度最大时，小球的加速度为零，此时由平衡条件有：f1=mgsinθ
由滑动摩擦力公式：f1=μ（qvmB-mgcosθ）
代入数据得，小球的最大速度为：vm=20m/s
答：（1）小球的最大加速度为6m/s2；
（2）小球加速度最大时的速度为8m/s；
（3）小球的最大速度为20m/s。
16.【答案】ab受到的安培力大小为5N 重物重力G的最小值为0.5N
17.【答案】解：（1）0.2s时导体棒ab未进入Ⅱ区域，由于Ⅰ区域中的磁场在均匀减小，
产生的感应电动势：E1====0.5V，
感应电流：I1===0.5A，
由楞次定律可知，电流方向：N1流向M1；
（2）导体棒ab在N2M2M3N3区域做匀加速运动，
由牛顿第二定律得：F-μmg=ma1，解得：a1=8m/s2；
导体棒ab刚进入Ⅱ区域时的速度有：v2=2a1s，解得：v=4m/s，
导体棒ab在N2M2M3N3区域做匀加速运动的时间：
t1===0.5s＞0.4s，ab刚进入Ⅱ区域时，B1磁场已保持不变。
导体棒ab刚进入Ⅱ区域时产生的感应电动势有：
E2=B2Lv=0.05×1×4=0.2V，
电流：I2===0.2A，
由牛顿第二定律得：μmg+B2I2L=ma2，
解得：a2=2.1m/s2；
（3）B1磁场变化的时间：t=0.4s，这段时间内R的焦耳热：
Q1=I12Rt=0.52×0.5×0.4=0.05J，
导体棒ab在B2磁场中运动过程中，由能量守恒定律得：
μmgd+mgr+Q2=mv2，解得：Q2=0.05J，
电阻R上产生的总焦耳热：Q=Q1+Q2=0.075J；
答：（1）0.2s末电阻及上的电流大小为0.5A，方向：N1流向M1；
（2）ab棒刚进入B2磁场时的加速度大小为：2.1m/s2；
（3）ab棒在水平轨道上向右运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q为0.075J。
18.【答案】解：（1）粒子沿直线通过速度选择器，则洛伦兹力与电场力平衡，有：
----①
所以----②
（2）满足条件的粒子的运动轨迹如右图所示．
设粒子在磁场中运动半径为R，有几何关系得：
----③
粒子运动的周期为T，有：
----④
----⑤
由③④⑤得：
----⑥
（3）粒子在磁场中有：
----⑦
由图可得：
y=2R+2Rcosθ----⑧
由②⑦⑧得：
答：（1）粒子进入周期性变化的磁场的速度为；
（2）这种粒子的比荷上为；
（3）在（2）中所述的粒子速度方向恰好沿x轴正方向时的纵坐标．
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