湖北省部分名校2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试题(B)含答案

2024年湖北部分名校高二期中联考
高二物理B试卷（答案在最后）
命题学校：
考试时间：2024年11月13日上午10：30-11：45试卷满分：100分
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

一．选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40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，第8-10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）
1．教材中的四幅插图，下列关于这几幅图说法正确的是（）
A．图甲为库仑扭秤装置，库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与其之间距离成反比关系B．图乙中小磁针在通电导线下发生偏转，表明电流具有磁效应，法拉第最先发现电流的磁效应
C．图丙是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转D．图丁为回旋加速器装置，仅增大D形盒半径，则粒子能够获得的最大速度增大
2．如图所示，天花板下方用轻绳系着长直导线，水平桌面有一条形磁铁放在导线的正中下方，磁铁正上方吊着导线与磁铁垂直，当导线中通入向纸内的电流时，则（）
A．悬线上的拉力变大B．悬线上的拉力变小
C．条形磁铁对桌面压力不变D．条形磁铁对桌面压力变大
3．地磁场通过改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而保护着地球上的生命。

假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（）
A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同
B．由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强
C．沿地球赤道平面垂直射来的高能负电荷向西偏转
D．沿地球赤道平面垂直射来的高能正电荷向地球两极偏转
4．“工欲善其事，必先利其器”。

由于冷冻电镜的存在，中国科学家得以成功捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。

电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中的一种电子透镜的一部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面，一电子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，则（）
A．电子在a点的加速度大于在b点的加速度
B．电子在a点的动能大于在b点的动能
C．a点的电势高于b点的电势
D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能
5．下面各电路图中关于多用电表的使用，操作正确的是（）
A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确
C．测电阻时，可按图丙连接方式测量
D．丁图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
6．带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（）
A ．甲图中，只有速度为0E v B
=的带电粒子从P 射入，才能做匀速直线运动从Q 射出B ．乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大
C ．丙图中，直线加速器使用直流电，且电压越大，粒子获得的能量越高
D ．丁图中，磁感应强度增大时，a 、b 两表面间的电压U 减小
7．电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。

某电鳗体中的起电斑并排成140行，每行串有5000个起电斑，沿着身体延伸分布。

已知每个起电斑的内阻为0.25Ω，并能产生0.15V 的电动势。

该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路。

假设回路中水的等效电阻为800Ω，则电鳗放电时，其电路中的总电流是多少？（提示：电鳗的诸多起电斑构成了一个串、并联电池组。

已知n 个相同电池并联时，电池组的电动势等于一个支路的电动势，内阻等于一个支路内阻的n 分之一）（
）A ．140A 151B ．15A 16C ．14A 15
D ．1A 1518．关于电场和磁场的描述，下列说法正确的是（
）A ．两根通有反向电流的平行直导线之间，存在着相互排斥的安培力
B ．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用
C ．洛伦兹力对带电粒子一定不做功
D ．带电粒子（不计重力）在匀强磁场中一定做直线运动或匀速圆周运动
9．某电源的路端电压与流过电源的电流关系如图甲所示，把该电源连入如图乙所示电路，电流表内阻为0.2Ω，定值电阻08R =Ω．，电动机线圈电阻01R =Ω，电动机启动瞬间当作纯电阻处理，由以上信息可以得到（）
A ．电源电动势为2V
B ．电源内阻为2Ω
C ．开关闭合瞬间，电流表示数为2A 5
D ．假设电动机正常工作时电流表示数为0.9A ，则电动机效率约为77.8%
10．如图所示，虚线MN 右侧存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，从MN 左侧以初速度0v 水平抛出一质量为m 、电荷量为－q 的带电小球，测得小球进入叠加场前水平位移和竖直位移之比为2：1，若带电小球进入叠加场后做直线运动，则有（）
A ．小球做平抛运动的时间02v t g
=B ．匀强电场的电场强度mg E q =C ．匀强磁场的磁感应强度0mg
B qv =D ．无法确定E ，B 的大小，但E 和B 应满足
0E v B =二．非选择题（本大题共5小题，共60分）
11．（6
分）某校一物理兴趣小组为了探究通电导线受力与什么因素有关，设计了如图所示的实验。

（1）甲同学为了探究安培力大小的影响因素，分别接通“1、4”和“1、2”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与______有关。

（选填“电流I ”或“导线在磁场中长度”）
（2）乙同学为了探究安培力方向的影响因素，只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向______（选填“改变”或“不改变”）。

（3）若交换磁极的位置同时改变导线中电流的方向，导线受力的方向______（选填“改变”或“不改变”）。

12．（10分）小琪同学在家里发现一段未知的较细的合金丝导线，在老师的指导下测出了这个合金导线的电阻率。

具体操作步骤：
（1）小琪同学先截取一段合金丝，拉直后用螺旋测微器测出合金丝的直径D
=______mm;
（2）随后将合金丝接入她设计的如图所示电路中，用游标卡尺测出合金丝接入电路中长度L =_________cm
；
（3）闭合1S ，将2S 先后与a 、b 相连。

电压表的示数分别为12094V 149V U U ==．，．；电流表的示数分别为12035A 033A I I ==．，．。

根据以上测量数据判断，当2S 处于位置______（选“a ”或“b ”）时，测量相对准确，测量值x R =______Ω。

（结果保留两位有效数字）
（4）根据以上测量数据，测得该合金丝相对准确的电阻率ρ=______Ω·m （π取3.14，结果保留两位有效数字），如果仅只考虑电表电阻带来的误差，则该电阻率的测量值______真实值（填“大于”或“等于”或“小于”）。

13．（10分）如图所示，宽为L 的光滑导轨与水平面成α角，质量为m 、长为L 的金属杆水平放置在导轨上。

空间存在着竖直向上的大小未知的匀强磁场，当回路总电流为1I 时，金属杆恰好能静止。

求：
（1）磁感应强度B 的大小。

（2）若保持B 的大小不变而改变B 的方向，使金属杆仍然保持静止，求回路总电流的最小值2I 和此时B 的方向。

14．（16分）如图所示，两相同极板A 与B 的长度为L ，相距为d ，极板间的电压为U 。

一个质量为m 的带电小液滴沿平行于板面的方向从AB 极板射入电场中，恰好沿直线穿过板间。

把两板间的电场看作匀强电场，210m/s g =。

（1）小液滴带何种电荷？带电量q 为多少？
（2）若射入速度为0v 电荷量为e 的电子，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离。

15．（18分）如图所示的xOy 坐标系中，第一象限内存在与x 轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度400N/C E =；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，其沿x 轴方向的宽度为OA ，沿y 轴负方
向宽度无限大，磁感应强度4110T B -=⨯．现有一比荷为11210C/kg q m
=⨯的正离子（不计重力），以速度60210m/s v =⨯从O 点射入磁场，与x 轴正方向夹角α=60°，离子通过磁场后刚好从A 点射出，之后进入电场。

（1）求OA宽度等于多少？
（2）从O点开始，经多长时间粒子第二次到达x轴（答案可以用根号和π表示）；
（3）若离子进入磁场后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．
2024年湖北部分名校高二期中联考
高二物理答案解析
1．【答案】D【解答】A、电荷之间的静电力与其之间距离的平方成反比关系，故A错误；
B、奥斯特最先发现电流的磁效应，故B错误；
C、线圈在磁极间产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故C错误；
D、根据洛伦兹力提供向心力有
2
mv
qvB
r
=，当r R
=（R为D形盒半径）时，粒子的速度最大，为
BqR
v
m
=，
故仅增大D形盒半径，粒子能够获得的最大速度增大，故D正确。

故选D．
2．【答案】A【解答】AB以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线拉力变大，故A正确，B错误；
CD由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的磁场力方向竖直向上，则磁铁对桌面的力变小，故CD错误。

3．【答案】C【解答】高能带电粒子到达地球附近会受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转，磁感应强度不同，所受到的洛伦兹力不同，故A错误；地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，故B错误；地磁场会使沿地球赤道平面垂直射来的宇宙射线中的带正电粒子向东偏转，带负电粒子向西偏转，故C正确，D错误。

4．【答案】D【解答】A．b点所处位置等势面比a点所处位置等势面密集，又相邻等势面间的电势差相等，
根据
U
E
d
=可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，a点的加速度小于在b点的加速度，A错误。

BCD．根据电场方向与等势面垂直，电场力方向位于运动轨迹的凹侧，电子在电场中的受力和电场方向如图所示。

根据沿电场方向电势降低，可知a点的电势低于b点的电势；由于电子带负电，电子在a点的电势能大于在b点的电势能；由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故电子在a点的动能小于在b点的动能，D正确，BC错误。

故选D。

5．【答案】B 【解答】A ．测电压时，红表笔接正极，应接灯泡的左端，黑表笔接负极，接灯泡右端，所以图甲连接方式红、黑表笔接法有误，故A 错误；
B ．测电流时，电表应该串联接入电路，且电流应从红表笔进入从黑表笔流出，故B 正确；
C ．测量电阻时，应将待测电阻与电路断开后测量，故C 错误；
D ．因为欧姆表的黑表笔与内部电池的正极相连，所以测量二极管反向电阻时，应将黑表笔与二极管的负极相连，故D 错误。

6．【答案】A 【解答】A ．带电粒子从P 射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡0qE qv B =，解得0E v B =；粒子做匀速直线运动从Q 射出；若正电的粒子从Q 射入，电场力和洛伦兹力均向下，粒子向下偏转，若负电的粒子从Q 射入，电场力和洛伦兹力均向上，粒子向上偏转，故A 正确；
B ．带电粒子在磁场中运动的周期为2πm T qB
=，与半径大小无关，故B 错误；C ．直线加速器应使用交流电，故C 错误；D ．当a 、b 两表面间的电压U 稳定时，根据平衡条件U
qvB q
d =可知，磁感应强度增大时，a 、b 两表面间的电压U 增大，故D 错误。

故选A 。

7．【答案】A 【解答】解：电鳗与周围的水形成的回路等效电路如图所示，起电斑阵列相当于140×5000个电池构成的电池组。

根据电池组的串、并联规律，r E nE r nr E E r n ====
并并串串，，，，电池组的电动势02550001255000015V 750V 14014
E r ⨯=⨯==Ω=Ω总．．，内阻，外电路等效电阻800R =Ω。

根据闭合电路欧姆定律，有()E I R r =+总，解得140A 151I =8．【答案】AC 【解答】根据电流与电流之间的相互作用可知，两根通有反方向电流的平行直导线之间，存在着相互排斥的安培力故A 正确；安培力sin F BIL θ=，其中θ为电流方向与磁场方向的夹角，安培力的大小与通电直导线和匀强磁场方向的夹角有关．如0θ=︒时，就算有电流和磁场也不会有安培力，故B 错误；洛伦兹力时刻与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，故C 正确；
带电粒子初速度为零时会静止，带电粒子速度方向与磁场不是平行或垂直时，会做螺旋运动，故D 错误。

9．【答案】AD 【解答】AB ．根据路端电压与干路电流的关系有U E Ir =-，结合图甲有2V E =，2111
r -=Ω=Ω，故A 正确，B 错误；C ．根据题意可知，开关闭合瞬间，可将电动机当作纯电阻处理，则此时外电阻为05R =Ω外．，则此时的路
端电压为112V 3
E U E I r E r r R =-=-=+外，则开关闭合瞬间，电流表示数为22A 3I =，故C 错误；D ．若电动机正常工作时电流表示数为0.9A ，则并联电压为2091V 09V U =⨯=．．，则电路的干路电流为2320.9A 1.1A 1
E U I r --===，通过电动机的电流为411A 09A 02A I =-=．．．，则电动机效率约为222440240.90.20.21%%77.8%0.90.2
U I I R U I η-⨯-⨯==≈⨯，故D 正确。

故选BD 。

10．BC 【解答】解：A ．小球在进入叠加场前做平抛运动，则根据平抛运动在不同方向上的运动特点和几何关系可得：00222112
v t v x y gt gt ===，得0v t g =，故A 错误；B
．小球进入叠加场后受力分析如图所示
根据平抛运动推论tan 2tan 1αθ==则qE mg =，得mg E q
=，故B 正确；CD ．由于小球进入叠加场后做直线运动，所在重力、电场力的合力等于洛伦兹力，则有cos mg qvB α=又0cos v v α=联立解得0
mg B qv =，所以能确定E 、B 的大小，故C 正确，D 错误。

故选：BC 。

11．【答案】导线在磁场中长度改变不改变
12．【答案】（1）1.170（1.169~1.171均可）（2）10.230（3）a 2.7（4）52810-⨯．小于
【解答】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm ，需要估读一位，合金丝的直径为d =1mm+17.0×
0.01mm=1.170mm 。

游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm ，由图示游标卡尺可知，金属丝的长度L =102mm+6×0.05mm=102.30mm=10.230cm
（2）闭合1S ，当2S 处于位置a 时，电压表和电流表的示数分别为11094V 035A U I ==．，．；当2S 处于位置b 时，电压表和电流表的示数分别为22149V 033A U I ==．，．。

电压表示数的变化21490.940.37149U U ∆-=≈．．，电流表示数的变化20.350.330.060.33
I I ∆-=≈
由以上计算可知电压表的示数变化明显，说明电流表的分压作用较大，因此测量应采用电流表外接法，即2S 处于位置a 时，测量相对准确。

由欧姆定律可得合金丝电阻测量值为110.94 2.70.35
x U R I ==Ω=Ω（3）由2π4D R L
ρ=，带入数据得52810ρ-=⨯．，由电流表外接法可知，电阻R 测量值小于真实值，又2π4D R L
ρ=，因此ρ测量值小于真实值。

13．解：（1）磁场竖直向上，由平衡条件可得1tan BI L mg α=，解得1tan mg B I L
α=
（2）易知当电流2I 有最小值时，磁感应强度方向垂直于导轨平面向上
由平衡条件可得sin F mg α=，即2sin BI L mg α=，解得21cos I I α
=14．解：（1）依题意粒子做直线运动，电场力与重力平衡，由于上极板带正电，因此粒子带负电荷根据平衡条件，则有：
Uq mg d =，代入数据得mgd q U =（2）电子在电场中运动的加速度是eE eU a m md ==设粒子飞出的时间为t ，由水平方向粒子做匀速运动：0L v t
=电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为212y at =，联立解得：2
20
2eUL y mdv =15．【答案】（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由2001
v Bqv m r =，解得101m r =．由几何关系得离子在磁场中的轨迹半径12sin OA r α=
，解得m 10
OA =（2）粒子在磁场中，有几何关系可知圆心角2120θα==︒，则在磁场中运动时间71102ππ10s 3603r t v θ-=⋅=⨯离子进入电场后，经过时间2t 再次到达x 轴上，分析知离子在电场中做类平抛运动，
离子沿垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动，位移为1l ，则102
l v t =离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a ，位移为2l ，则Eq ma =，2212l at =由几何关系可知21
tan 60l l = ，代入数据解得72310s 2t -=⨯
则总时间712π310s 32t t t -⎛⎫=+=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭
（3）由2
v Bqv m r
=知，B 越小，r 越大，设离子在磁场中最大轨迹半径为R ，由图中几何关系得()111cos 0025m 2
R r r α=-=．，由牛顿运动定律得2010v B qv m R =，得41410T B -=⨯，则外加磁场磁感应强度的最小值421310T B B B -=-=⨯。