黑龍江省綏化市哈爾濱師范大學青岡實驗中學2024-2025學年高二上學期12月考試物理試題（含答案）

哈師大青岡實驗中學2024—2025年度高二學年12月考試物理試題一.選擇題:本題共12小題，共54分，在每小題給出的四個選項中，1~9題只有一項符合題目要求，10~12題有多項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答得0分。1．電磁爐（圖甲）是目前家庭常用的炊具，具有無明火、無污染、高效節(jié)能等優(yōu)點。某同學依據(jù)電磁爐原理自己制作了一個簡易電磁爐，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖乙所示。在線圈上放置一盛有冷水的金屬杯，接通交流電源，一段時間后杯內(nèi)的水就會沸騰起來。下列說法正確的是（）A．家用電磁爐工作時，利用其面板產(chǎn)生的渦流來加熱食物B．家用電磁爐的鍋用鐵而不用陶瓷材料，主要是因為陶瓷的導(dǎo)熱性能較差C．簡易電磁爐工作時，利用自感產(chǎn)生的電流來加熱水D．僅增大簡易電磁爐所接交流電源的頻率，可以縮短從開始加熱到水達到沸騰的時間2．如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈、，線圈處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈從磁場中勻速拉出，關(guān)于線圈、中產(chǎn)生的感應(yīng)電流及方向的判斷正確的是（

）A．線圈中逆時針，線圈中無電流 B．線圈中順時針，線圈中無電流C．線圈中順時針，線圈中順時針 D．線圈中順時針，線圈中逆時針3．如圖，學校興趣小組利用厚度為d、電阻率為的硅鋼片制成一個內(nèi)徑為r、高度為h的圓筒，。已知圓筒所在處有沿軸線豎直向上方向的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律為（k為常數(shù)）。下列說法正確的是（）A．硅鋼片中感應(yīng)電流的方向為從上往下看逆時針方向B．硅鋼片中感應(yīng)電動勢大小隨時間成正比變化C．硅鋼片中感應(yīng)電流大小為D．硅鋼片的發(fā)熱功率為4．空間中有足夠大的磁場區(qū)域，方向如圖所示，磁場內(nèi)有一個豎直固定的半圓形滑軌，滑軌兩端在同一水平線上。閉合金屬環(huán)從滑軌右端靜止滑下，不計一切摩擦，下列說法正確的是（

）A．若是勻強磁場，環(huán)上滑的最大高度小于hB．若是勻強磁場，環(huán)上滑的最大高度等于hC．若是非勻強磁場，環(huán)上滑的最大高度等于hD．若是非勻強磁場，環(huán)上滑的最大高度大于h5．如圖所示，為高中物理實驗室常用的磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，基本組成部分是磁體和放在磁體兩極之間的線圈，其物理原理就是通電線圈因受安培力而轉(zhuǎn)動。電流表的兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱。關(guān)于磁電式電流表，下列說法正確的是（）A．鐵質(zhì)圓柱內(nèi)部磁感應(yīng)強度為零B．如圖所示的電流表指針只能順時針轉(zhuǎn)動C．線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧變形，反抗線圈轉(zhuǎn)動D．電流不為零，線圈停止轉(zhuǎn)動后不再受到安培力6．如圖甲所示，A、B兩不同的絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，A環(huán)中電流隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．時刻B環(huán)電功率最大B．時刻兩環(huán)相互吸引C．時刻兩環(huán)相互排斥D．時刻兩環(huán)作用力最大7．如圖所示電路中，A、B為兩個相同燈泡，L為自感系數(shù)較大、電阻可忽略不計的電感線圈，C為電容較大的電容器，下列說法中正確的是（）A．接通開關(guān)S，A立即變亮，最后A比B亮B．接通開關(guān)S，B逐漸變亮，最后A、B一樣亮C．斷開開關(guān)S，A、B都立刻熄滅D．斷開開關(guān)S，A、B都逐漸熄滅8．如圖所示，我國的球面射電望遠鏡（FAST）是世界上最大的單口徑射電望遠鏡，被稱為“超級天眼”，并通過隨地球自轉(zhuǎn)指向太空不同方向?！疤煅垩劭簟钡闹睆綖?，其邊緣圓周處于同一水平面內(nèi)，其所在處地磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向與水平面夾角為，則（）A．穿過“眼眶”的磁通量大小為B．磁感應(yīng)強度B的方向為穿出“眼眶”斜向上C．在地球自轉(zhuǎn)的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0D．在地球自轉(zhuǎn)的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為9．如圖，沿南北方向放置一水平長直導(dǎo)線，在導(dǎo)線正下方附近水平放置一個小磁針，小磁針初始時處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給導(dǎo)線中通入恒定電流，從上往下看，小磁針逆時針偏轉(zhuǎn)，待最終靜止時小磁針在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)了30°，已知地磁場的水平分量為3×10?15T，則下列說法正確的是（）A．通電長直導(dǎo)線的電流方向為從北向南B．通電長直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為C．通電長直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為D．通電長直導(dǎo)線中的電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，則小磁針最終靜止時與初始位置之間的夾角變?yōu)樵瓉淼?倍10．如圖甲為手機正在進行無線充電，無線充電的原理圖如圖乙所示，充電器和手機各有一個線圈，充電器端的叫發(fā)射線圈（匝數(shù)為n1），手機端的叫接收線圈（匝數(shù)為n2），兩線圈面積均為S，在△t內(nèi)發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度增加量為△B。磁場可視為垂直穿過線圈。下列說法不正確的是（）A．手機端的接收線圈b點的電勢低于a點B．手機端的接收線圈a和b間的電勢差值為C．接收線圈和發(fā)射線圈是通過自感實現(xiàn)能量傳遞D．增加c、d間電流的變化率，接收線圈a和b間的電勢差始終不變11．質(zhì)譜儀是用來分析同位素的裝置，如圖為質(zhì)譜儀的示意圖，其由豎直放置的速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場構(gòu)成。由三種不同粒子組成的粒子束以某速度沿豎直向下的方向射入速度選擇器，該粒子束沿直線穿過底板上的小孔O進入偏轉(zhuǎn)磁場，最終三種粒子分別打在底板MN上的、、三點，已知底板MN上下兩側(cè)的勻強磁場方向均垂直紙面向外，且磁感應(yīng)強度的大小分別為、，速度選擇器中勻強電場電場強度的大小為E。不計粒子的重力以及它們之間的相互作用，則下列說法不正確的是（）A．速度選擇器中的電場方向向左，且三種粒子均帶正電B．三種粒子的速度大小均為C．打在點的粒子的比荷最大，且其在磁場中的運動時間最長D．如果三種粒子電荷量均為q，且、的間距為，則打在、兩點的粒子質(zhì)量差為12．帶電粒子在磁場中運動的實例如圖所示，下列判斷不正確的有（）A．甲圖中，只有速度為的帶電粒子從P射入，才能做勻速直線運動從Q射出B．乙圖中，同種帶電粒子在磁場中運動的半徑越大，周期也越大C．丙圖中，直線加速器使用直流電，且電壓越大，粒子獲得的能量越高D．丁圖中，磁感應(yīng)強度增大時，a、b兩表面間的電壓U減小二、實驗題(12分)13．圖1為某物理興趣小組組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2是定值電阻，R3是可調(diào)電阻，表頭G的滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為180Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有3個擋位，分別為：直流電流10mA擋，直流電壓2.5V擋，歐姆擋。(1)圖1中的A端與（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。(2)根據(jù)已知條件可求得電阻R1的阻值為Ω，電阻R2的阻值為Ω。14．太陽能電池是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，只要光照達到一定的強度，瞬間就可輸出電壓．某同學利用如圖甲所示的電路測量某光電池的電動勢和內(nèi)阻，已知相同光照強度下該光電池的電動勢不變。部分器材規(guī)格如下：電流表A1（量程為、內(nèi)阻）；電流表（（內(nèi)阻忽略不計）；定值電阻；定值電阻。

（1）該同學把電流表A1和定值電阻中聯(lián)改裝成量程為的電壓表。（2）該同學用一定強度的光照射該電池，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，讀出改裝后電壓表的讀數(shù)和電流表A2讀數(shù)，得到該電池的曲線如圖乙所示。由圖乙可知，該電源的電動勢為（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻（填“是”或“不是”）定值。（3）當滑動變阻器的電阻為零時，若改裝的電壓表可視為理想電壓表，則定值電阻消耗的電功率為。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）三、解答題。(15題8分，16題12分，17題14分)15．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.6m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角θ=30°，空間中存在磁感應(yīng)強度大小B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=9V、內(nèi)阻r=1Ω的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R=3.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，取重力加速度大小g=10m/s2，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：(1)導(dǎo)體棒受到的安培力的大小FA；(2)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)的最小值μ0。16．如圖所示，兩條光滑平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，兩導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌上端接有一電阻，阻值為，O、P、M、N四點在導(dǎo)軌上，兩虛線OP、MN平行且與導(dǎo)軌垂直，兩虛線OP、MN間距為d=1.5m，其間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量、長為L、阻值也為R的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。讓金屬棒從離磁場上邊界OP距離d處由靜止釋放，進入磁場后在到達下邊界MN前已勻速。（已知重力加速度大小為，）不計導(dǎo)軌電阻。求：(1)金屬棒剛進入磁場時的速度v的大??；(2)金屬棒剛進入磁場時的加速度a；(3)金屬棒穿過磁場過程中，所用的時間t和金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q。17．如圖所示，平面直角坐標系xOy面內(nèi)，y軸右側(cè)第一象限內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)勻強磁場。一帶電粒子以速度從y軸上的M點（0，）垂直于y軸射入電場，從N點（未畫出）進入第四象限，恰好不穿過y軸而再回到電場。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，勻強電場場強大小為，不計粒子重力，求：（1）N點的坐標；（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大?。唬?）粒子從M點開始到第三次到達x軸經(jīng)歷的時間。參考答案：題號12345678910答案DCDBCBBCCAcd題號1112答案AbcBcd13．(1)紅(2)2023214．2.89#2.90#2.91不是0.26#0.27#0.28#0.2915．解（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過導(dǎo)體棒的電流導(dǎo)體棒受到的安培力大小為解得（2）對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)受力平衡有根據(jù)題意有解得16．解（1）金屬棒從靜止釋放到剛進入磁場，機械能守恒，有解得（2）根據(jù)，，則金屬棒受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律得解