高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1貴池區(qū)2024－2025學(xué)年度第二學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測高二物理試題（滿分：100分時間：75分鐘）注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名，準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清晰。3.請按題號順序在各題答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持答題卡卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。5.考試結(jié)束后，將答題卡統(tǒng)一交回。一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合要求的。1.如圖是貴銅公路上安裝的一種測速“電子眼”。在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)兩個通電線圈，當(dāng)車輛通過線圈上方的道路時，會引起線圈中電流的變化，系統(tǒng)根據(jù)兩次電流變化的時間及線圈之間的距離，對超速車輛進(jìn)行抓拍。下列判斷正確的是（）A.汽車經(jīng)過線圈不會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.線圈中的電流是由于汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的C.“電子眼”測量的是經(jīng)過兩個線圈的平均速度D.如果某個線圈出現(xiàn)故障，沒有電流，“電子眼”還可以正常工作【答案】C【解析】A．在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)的是“通電線圈”，汽車上大部分是金屬，當(dāng)汽車通過線圈時會引起通電線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電電流，故A錯誤；B．線圈本身就是通電線圈，線圈中的電流并不是由于汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的，汽車通過時產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象只是引起線圈中電流發(fā)生變化，故B錯誤；C．測量的是經(jīng)過兩個線圈的平均速度，故C正確；D．如果某個線圈出現(xiàn)故障，沒有電流，就會無計(jì)時起點(diǎn)或終點(diǎn)，無法計(jì)時，電子眼不能正常工作，故D錯誤。故選C。2.在同一勻強(qiáng)磁場中，兩個相同的矩形金屬線圈a、b分別繞線圈平面內(nèi)且與磁場垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖像如圖所示，（不計(jì)線圈的阻值）則（）A.線圈a的轉(zhuǎn)速是b的B.時，線圈a恰好經(jīng)過中性面C.將一只交流電壓表接在線圈b兩端，電表的示數(shù)為D.將電阻值相同的兩個電阻分別與線圈a、b串聯(lián)，在6s內(nèi)兩電阻上產(chǎn)生的熱量之比為【答案】C【解析】A．由圖可知，線圈a、b在同一磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢的周期之比所以線圈轉(zhuǎn)動的周期之比也為，根據(jù)可知線圈a、b的轉(zhuǎn)速之比為，所以線圈a的轉(zhuǎn)速是線圈b的，A錯誤；B．線圈繞與磁場垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交流電，當(dāng)線圈中的磁通量為0時，感應(yīng)電動勢最大，所以時，線圈a處在與中性面垂直的平面，B錯誤；C．交流電壓表測量的是電路中電壓的有效值，所以電壓表的示數(shù)應(yīng)為，C正確；D．計(jì)算熱量需要用有效值，根據(jù)上述根據(jù)，所以兩電阻產(chǎn)生的熱量之比，D錯誤。故選C。3.如圖所示，帶負(fù)電的小球從傾斜的絕緣真空管中由靜止開始滑下，管道足夠長，整個空間有垂直于管道和紙面向里的勻強(qiáng)磁場，小球與管道內(nèi)壁之間的動摩擦因數(shù)恒定且不為零，真空管內(nèi)徑比小球直徑略大一點(diǎn)，則在小球下滑至勻速的過程中，下列說法正確的是（）A.小球先加速后減速B.小球一直受四個力作用C.小球的加速度先增大，后減小到零D.小球所受摩擦力先增大后減小【答案】C【解析】小球向下運(yùn)動中，小球受到重力，垂直管道向上洛倫茲力，垂直管道向上的支持力和沿管道向上的滑動摩擦力，受力分析如圖所示隨著小球速度的增加洛倫茲力增大，支持力減小，由可知，摩擦力減小，小球向下做加速度增大的加速運(yùn)動，當(dāng)向上的支持力減小為零時小球的摩擦力也為零，此時小球沿管道向下的加速度最大。以后小球的速度繼續(xù)增大，洛倫茲力大于重力垂直管道向下的分力，支持力改變?yōu)榇怪惫艿老蛳拢芰Ψ治鋈鐖D所示支持力隨著小球的速度增大而增大，從而使摩擦力也隨著增大，直到摩擦力增大到與重力沿管道向下的分力相等，此過程小球做加速度減小的加速運(yùn)動。當(dāng)摩擦力增大到與重力沿管道向下的分力相等以后小球做勻速運(yùn)動，因此小球先做加速度增大的加速運(yùn)動接著做加速度減小的加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動。A．由以上分析可知，在小球下滑至勻速的過程中，小球一直加速，A錯誤；B．當(dāng)小球受到垂直管道向上的洛倫茲力等于重力垂直管道向下的分力時，小球只受重力和洛倫茲力兩個力，B錯誤；C．由以上分析可知，在小球下滑至勻速的過程中，小球的加速度先增大，后減小到零，C正確；D．由以上分析可知，在小球下滑至勻速的過程中，摩擦力先減小，后增大，D錯誤。故選C。4.如圖1所示。一個可以自由轉(zhuǎn)動的鋁框放在U形磁鐵的兩個磁極間，鋁框和磁鐵均靜止，其截面圖如圖2所示。轉(zhuǎn)動磁鐵，下列說法正確的是（）A.鋁框與磁鐵的轉(zhuǎn)動方向相同，阻礙磁通量的變化B.鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致，轉(zhuǎn)速相同C.磁鐵從圖2位置開始轉(zhuǎn)動時，鋁框截面感應(yīng)電流的方向?yàn)镈.磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框?qū)⒈３謩蛩俎D(zhuǎn)動【答案】A【解析】AB．磁鐵轉(zhuǎn)動的過程中通過鋁框截面的磁通量發(fā)生變化，因此在鋁框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知鋁框受到安培力作用，導(dǎo)致鋁框轉(zhuǎn)動，阻礙磁通量的變化，鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但不能阻止故快慢不相同，鋁框的轉(zhuǎn)速一定比磁鐵的轉(zhuǎn)速小，故A正確，B錯誤；C．磁鐵從圖乙位置開始轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致通過鋁框截面的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，故C錯誤；D．當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，如果忽略空氣阻力和摩擦阻力，由于鋁框轉(zhuǎn)動的過程中仍然能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以鋁籠會受到反方向安培力作用逐漸減速直到停止運(yùn)動，故D錯誤。故選A。5.如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是（）A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內(nèi)C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小【答案】A【解析】A．同位素的電荷數(shù)一樣，質(zhì)量數(shù)不同，所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，故A正確；B．加速粒子帶正電，在速度選擇器中受電場力向右，則洛侖茲力方向向左，由左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向外，故B錯誤；C．由平衡條件得得此時粒子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，故C錯誤；D．在磁場中，根據(jù)牛頓第二定律得半徑r越小，比荷越大，故D錯誤。故選A。6.如圖所示，固定在水平面上的半徑為的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。長為的水平金屬棒，一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時棒與圓環(huán)接觸良好，在圓環(huán)的點(diǎn)和電刷間接有阻值為的電阻和電容為、板間距為的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為，不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說法正確的是（）A.棒產(chǎn)生的電動勢為B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C.電阻消耗的電功率為D.電容器所帶的電荷量為【答案】D【解析】A．棒產(chǎn)生的電動勢為，故A錯誤；B．對微粒，由平衡條件有因?yàn)槁?lián)立解得，故B錯誤；C．電阻消耗的電功率為因?yàn)槁?lián)立解得，故C錯誤；D．電容器所帶的電荷量為，故D正確。故選D。7.空間中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。場中有三角形，其中，。某時刻，兩個不計(jì)重力，電荷量絕對值相等、質(zhì)量為的粒子和質(zhì)量為4m的粒子分別從、兩點(diǎn)開始運(yùn)動。其中粒子的速率為，速度垂直于向上。粒子速度未知。兩粒子恰好在各自第一次到達(dá)點(diǎn)時相遇。則粒子的速率為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由題可知，a粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)MP是粒子圓周運(yùn)動的弦長，故其中垂線和在M點(diǎn)的速度垂線交與MN的中點(diǎn)A，即為a粒子的圓周運(yùn)動的圓心，幾何關(guān)系可知，a粒子掃過的圓心角為，設(shè)NP邊長L，根據(jù)幾何關(guān)系可得，其中聯(lián)立解得根據(jù)周期公式可知a粒子在磁場中運(yùn)動時間因?yàn)閎粒子運(yùn)動時間和a相同，設(shè)b粒子掃過圓心角為，則其在磁場中運(yùn)動時間解得故b粒子的軌跡如圖，圓心為O點(diǎn)，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得根據(jù)洛倫茲力提供向心力，對a粒子有對b粒子有聯(lián)立解得故選A。8.如圖甲所示，等邊三角形金屬框的邊長為，單位長度的電阻為，為邊的中點(diǎn)，三角形所在區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場，圖乙是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（）A.時刻，金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流由大變小B.時，穿過金網(wǎng)框的磁通量為C.時間內(nèi)、兩點(diǎn)的電勢差為D.時間內(nèi)，、兩點(diǎn)的電勢差為【答案】B【解析】A．感應(yīng)電流的大小其中為圖像的斜率，通過圖像可知在時刻，圖像的斜率變大，所以感應(yīng)電流也變大，A錯誤；B．在時，穿過線圈的磁通量，B正確；C．時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流所以兩點(diǎn)間的電勢差，C錯誤；D．時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流所以兩點(diǎn)間的電勢差，D錯誤。故選B。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求的。全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.如圖，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界上的點(diǎn)有一同種粒子源，粒子的比荷為，粒子以相等速率沿不同方向進(jìn)入磁場，其中沿直徑方向飛入的粒子在有界磁場中偏轉(zhuǎn)射出，粒子的重力以及粒子之間的相互作用力均可忽略，由此可以判斷（）A.所有粒子離開磁場時的速度方向相互平行B.粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場時的速率為C.粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場時的速率為D.若粒子從射出點(diǎn)沿射出速度反方向以相等速率射入，粒子將從磁場圓上與點(diǎn)對稱的點(diǎn)射出【答案】AD【解析】BC．沿直徑方向飛入的粒子在有界磁場中偏轉(zhuǎn)射出，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得由洛倫茲力提供向心力得聯(lián)立解得粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場時的速率為故BC錯誤；A．由于粒子圓周運(yùn)動的軌道半徑為R，則任意方向進(jìn)入磁場的粒子其入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心與磁場圓心四點(diǎn)構(gòu)成棱形，則出射點(diǎn)速度方向始終垂直于入射點(diǎn)位置磁場圓的半徑，如圖所示可知所有粒子離開磁場時的速度方向相互平行，故A正確；D．若粒子從射出點(diǎn)沿射出速度反方向以相等速率射入，根據(jù)左手定則可知，粒子所受洛倫茲力方向與射出前洛倫茲力方向相反，粒子偏轉(zhuǎn)方向與射出前相反，此后軌跡入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心與磁場圓心四點(diǎn)構(gòu)成棱形，根據(jù)磁匯聚可知，粒子將從磁場圓上與P點(diǎn)對稱的點(diǎn)射出，故D正確。故選AD。10.關(guān)于以下四幅圖說法正確的是（）A.圖甲，將開關(guān)斷開時，燈泡A一定閃亮一下后再熄滅B.圖乙，斷開開關(guān)S后，彈簧K不會立刻將銜鐵D拉起而斷電C.圖丙，真空冶煉爐接高頻交流電源后能在爐體內(nèi)產(chǎn)生渦流發(fā)熱加熱金屬使金屬熔化D.圖丁，電子沿逆時針方向運(yùn)動，為了使電子加速，電磁線圈中的電流應(yīng)該變大【答案】BD【解析】A．線圈的直流電阻和燈泡電阻滿足時，開關(guān)斷開時，燈泡A閃亮一下后再熄滅，故A錯誤；B．將S斷開，導(dǎo)致穿過線圈B的磁通量減小變慢，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生有延時釋放D的作用，故B正確；C．真空冶煉爐的工作原理是爐中金屬產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化，不是爐體產(chǎn)生渦流，故C錯誤；D．電磁體線圈中電流變大，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，由楞次定律可知，進(jìn)而產(chǎn)生的感生電場方向是順時針方向，電子受感生電場的力與運(yùn)動方向相同，電子的速度增大，故D正確。故選BD。三、非選擇題：本大題共5小題，共58分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某同學(xué)探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，實(shí)驗(yàn)如下。（1）首先按圖1所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖2所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)最主要的目的是______。（選填選項(xiàng)前的字母）A.檢查各儀器及導(dǎo)線是否完好B.推斷電流從不同接線柱流入時電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向C.檢查電流計(jì)量程是否合適D.檢查電流計(jì)測量電路的電流是否準(zhǔn)確（2）接下來用如圖3所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，按實(shí)驗(yàn)要求在答題卡上補(bǔ)充連接電路。（3）連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合開關(guān)的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電流計(jì)指針回到原位置后，將滑動變阻器的滑動觸頭快速向左滑動，則會觀察到電流計(jì)指針向______偏轉(zhuǎn)。（4）把A線圈從同樣高度插到B線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下流過B線圈的電荷量分別為和，則______（選填“”，“”或“”）?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）右（4）=【解析】（1）先按圖1所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖2所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)最主要的目的是：推斷電流從不同接線柱流入時電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向。故選B。（2）完整的實(shí)物連線如圖所示（3）連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合開關(guān)的瞬間，可知線圈A中電流增大，穿過線圈B的磁通量增大，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電流計(jì)指針回到原位置后，將滑動變阻器的滑動觸頭快速向左滑動，滑動變阻器接入電路阻值增大，線圈A中電流減小，穿過線圈B的磁通量減小，則會觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。（4）把A線圈從同樣高度插到B線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下A線圈的初末位置變化相同，則兩情況下穿過線圈B的磁通量變化相同，根據(jù)可知兩情況下流過B線圈的電荷量相等，則有12.小賈同學(xué)在學(xué)習(xí)安培力后，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來測定磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)主要步驟完成填空：（1）在彈簧測力計(jì)下端掛一個匝數(shù)為的矩形線框，將線框的下短邊完全置于形磁鐵的、極之間的磁場中，并使線框的短邊水平，磁場方向與矩形線框的平面___________（填：“平行”或“垂直”）；（2）在電路___________（填：“接通”或“未接通”）時，記錄線框靜止時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)；（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表讀數(shù)為，記錄線框靜止時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，則線框所受安培力大小為___________，方向?yàn)開__________；（4）用刻度尺測出矩形線框短邊的長度；（5）利用上述數(shù)據(jù)可得待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度___________?！敬鸢浮浚?）垂直（2）未接通（3）豎直向下（5）【解析】（1）[1]應(yīng)使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線垂直，這樣能使彈簧測力計(jì)保持豎直，方便測出彈簧的拉力；（2）[2]實(shí)驗(yàn)需要首先測出線框所受重力大小，后續(xù)通電后才能通過力的平衡計(jì)算出安培力，因此需要在電路未接通時，記錄線框靜止時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)；（3）[3][4]沒通電時，對線框受力分析，線框所受重力等于彈簧測力計(jì)拉力，即通電后，對線框受力分析，線框受重力、安培力、彈簧的拉力，三力平衡，同時根據(jù)彈簧測力計(jì)示數(shù)變大可知，安培力方向應(yīng)豎直向下，則三個力應(yīng)滿足聯(lián)立解得（5）[5]由安培力公式可得解得13.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，導(dǎo)軌與水平面的夾角，在導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)分布垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，導(dǎo)軌的一端接有電動勢，內(nèi)阻的直流電源，一根與導(dǎo)軌接觸良好，質(zhì)量為的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，棒恰好靜止。棒與導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，取，，，求：（1）棒上的電流大小和棒受到的安培力的大??；（2）棒與軌道間動摩擦因素；（3）若只把勻強(qiáng)磁場的方向改為豎直向上、大小改為2.0T，其他條件都不變，求導(dǎo)體棒開始運(yùn)動時的加速度。【答案】（1），（2）（3），方向沿導(dǎo)軌向下【解析】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)安培力公式可知（2）導(dǎo)體棒受力如圖根據(jù)平衡條件可知解得（3）對導(dǎo)體棒受力分析如圖沿導(dǎo)軌方向由牛頓第二定律有垂直于導(dǎo)軌方向其中聯(lián)立可得，導(dǎo)體棒運(yùn)動的加速度大小為方向沿導(dǎo)軌向下。14.如圖所示，坐標(biāo)平面的第I象限內(nèi)存在平行于軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第II象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為、電荷量為、帶正電的粒子從勻強(qiáng)電場