高級中學名校試卷PAGEPAGE12023—2024學年第二學期高二年級校內期中質量檢測物理學科試卷第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）1.如圖所示，帶負電的小球豎直向下射入垂直紙面向里的勻強磁場，關于小球運動和受力說法正確的是（）A.小球剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向左B.小球運動過程中的速度不變C.小球運動過程的加速度保持不變D.小球受到的洛倫茲力對小球做負功〖答案〗A〖解析〗A．根據左手定則，可知小球剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向左，A正確；BC．小球受洛倫茲力和重力的作用，則小球運動過程中速度、加速度的大小和方向都在變，BC錯誤；D．洛倫茲力永不做功，D錯誤。2.如圖所示，一磁鐵通過支架懸掛于電子秤上方，磁鐵的正下方有兩條光滑的固定金屬導軌M、N，其上有兩根可以左右自由滑動的金屬桿a、b，磁鐵在金屬導軌M、N、a、b組成回路中心的正上方且S極朝下，當剪斷細線磁鐵下落時，以下說法正確的是（）A.a、b桿保持靜止狀態B.磁鐵會受到向下的吸引力C.a、b桿相互靠近D.與剪斷前相比，導軌對電子秤的壓力變小〖答案〗C〖解析〗ABC．由楞次定律可知，a、b桿將相互靠攏，磁鐵會受到向上的排斥力，故AB錯誤，C正確；D．磁鐵對導軌產生向下的力，因此導軌對電子秤的壓力變大，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，甲是小型交流發電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉動，某時刻開始，線圈中產生的交流電的電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的是（）A.圖甲所示位置為中性面，通過線框的磁通量最大B.交變電壓瞬時值表達式VC.時刻穿過線圈磁通量變化率最大D.s時刻線圈平面與磁場方向平行〖答案〗B〖解析〗A．由圖甲可知，此時線圈平面與磁場平行，即此時線圈處于垂直中性面位置，故A錯誤；B．由圖乙可知，電壓的最大值為10V，周期為0.02s，則有則交變電流瞬時值表達式為故B正確；C．t=0時刻電壓最小，穿過線圈的磁通量變化率最小，故C錯誤；D．由圖乙可知0.02s時電壓最小，則此時線圈位于中性面位置即線圈平面與磁場方向垂直，故D錯誤。故選B。4.如圖所示是教材插圖，介紹火花塞點火原理，一同學課本存在污漬，看不清完整原理圖。他根據所學知識，利用一直流電源、變壓器、開關及導線若干設計點火電路，則以下原理圖可行的是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗根據變壓器原副線圈電壓比等于匝數比可知副線圈匝數應遠大于原線圈匝數，因為是直流電源，為了使副線圈產生感應電動勢，需要把開關接在原線圈。故選C。二、雙項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分，全部選對得6分，選不全得3分，有選錯或不答得0分。）5.如圖所示是一小區供電電路模擬圖，已知變壓器輸入端V，用戶端電壓為220V，若變壓器原線圈匝數為1000匝，下列說法正確的是（）A.輸入端電源電壓有效值為VB.交變電流的周期為0.02sC.副線圈匝數為220匝D.當支路發生斷路時，支路也無法正常工作〖答案〗BC〖解析〗A．由輸入電壓的表達式可知，輸入端電源電壓有效值為故A錯誤；B．由輸入電壓的表達式可知解得交變電流的周期故B正確；C．由理想變壓器的電壓比可知得副線圈匝數故C正確；D．、兩支路并聯，支路發生斷路時，支路電壓不變，沒有影響，故D錯誤。故選BC。6.一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示。已知，一質子（）以速度自O點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動。則以下說法正確的是（）（所有粒子均不考慮重力的影響）A.以速度自O點沿中軸線射入正電子（），能夠做勻速直線運動B.以速度自O點沿中軸線射入的電子（），能夠做勻速直線運動C.以速度自A點沿中軸線射入的電子（），能夠做勻速直線運動D.以速度自A點沿中軸線射入的質子（），不能做勻速直線運動〖答案〗BD〖解析〗質子（）以速度自O點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動，將受到向上的洛倫茲力和電場力，滿足解得即質子的速度滿足速度選擇器的條件；A．以速度的射入的正電子（），所受的洛倫茲力小于電場力，正電子將向下偏轉，故A錯誤；B．以速度射入的電子（），依然滿足電場力等于洛倫茲力，而做勻速直線運動，即速度選擇題不選擇電性而只選擇速度，故B正確；CD．以速度自A點沿中軸線射入的電子（）和（），洛倫茲力與電場力不能平衡，不能夠做勻速直線運動，故C錯誤、D正確。故選BD。7.如圖所示，圓形區域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子從正對圓心O射入磁場，并從a點射出，不計粒子受到的重力，下列說法正確的是（）A.僅增大粒子速率，粒子可能從b點射出B.僅減小粒子速率，粒子可能從b點射出C.僅改變粒子速率，它將可能從c點射出D.a、b兩點，從b點射出的粒子在磁場中運動的時間較短〖答案〗AD〖解析〗根據洛倫茲力提供向心力可知可得A．由幾何關系可知，僅增大粒子速率，則半徑增大，故粒子可能從b點射出，故A正確；B．由幾何關系可知，僅減小粒子速率，則半徑減小，故粒子不可能從b點射出，故B錯誤；C．不論如何改變物理量，粒子都不會從c點射出，故C錯誤；D．根據根據幾何關系可知，a點射出時粒子的偏轉角度大，故所用時間長，則a、b兩點，從b點射出的粒子在磁場中運動的時間較短，故D正確。故選AD。8.如圖所示，甲是一興趣小組通過DIS實驗探究感應電動勢與磁通量變化率關系的模型簡圖，實驗中通過電源使原線圈中的電流發生變化，利用傳感器即可得到原線圈產生的磁感應強度隨時間變化的圖像[圖乙（a）]，以及副線圈中對應的感應電動勢隨時間變化的情況[圖乙（b）]。根據圖像信息，以下說法正確的是（）A.原線圈中磁感應強度不為零，副線圈中的感應電動勢就不為零B.副線圈中感應電動勢與穿過線圈的磁通量變化率成正比C.副線圈中感應電動勢與穿過線圈的磁通量成正比D.實驗中，若測得副線圈的橫截面積，根據圖像數據即可測得副線圈的匝數〖答案〗BD〖解析〗A．由圖可知，當B恒定時，可得E為0，故A錯誤；BC．根據法拉第電磁感應定律可得副線圈中感應電動勢與穿過線圈的磁通量變化率成正比，故B正確，C錯誤；D．利用兩組圖像求出幾組磁感應強度變化率（）和對應的感應電動勢E的數據，由圖象縱軸是電動勢，橫軸是磁場的變化率，由法拉第電磁感應定律可得當線圈面積一定時，電動勢與磁場的變化率成正比。因此圖象的斜率的大小表示線圈的橫截面與匝數乘積，即可測得副線圈的匝數，故D正確。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）三、非選擇題（本大題8小題，共60分）9.2023年11月，中國原子能科學研究院“BNCT強流質子回旋加速器樣機研制”順利通過技術驗收。如圖所示，該回旋加速器兩D形盒接_________（選填“直流”或“交流”）電源，窄縫區域存在____________（選填“周期性變化”或“均勻不變”）的電場，使帶電粒子經過該區域時被加速。〖答案〗交流周期性變化〖解析〗[1]回旋加速器連接的是交流電源，故填“交流”。[2]兩個D形盒之間的窄縫區域存在高頻交變的電場。故填“周期性變化”。10.在社團課上幾位同學手拉手成一串，用一節電動勢為1.5V的新干電池、用于日光燈上的鎮流器、開關、導線連成如圖所示的實驗電路。閉合開關，經過一段時間再斷開開關，此過程中同學們會有觸電的感覺。人有觸電感覺發生在開關________（填“斷開瞬間”或“一直接通”）時，其原因是____________________。〖答案〗斷開瞬間斷開瞬間產生瞬間高壓〖解析〗[1]當開關閉合后，鎮流器與同學們并聯，由于電源為1.5V新干電池，所以電流很小；當斷開時，鎮流器電流發生變小，從而產生很高的瞬間電壓，通過同學們身體有觸電的感覺。[2]鎮流器的斷開瞬間產生瞬間高壓現象。11.汽車CDC電磁減震器可等效簡化為如圖所示（俯視）的裝置，減震線圈處于輻射狀的水平磁場中。若某時刻測得線圈內有順時針方向且正在增大的感應電流，則圖中線圈此時在豎直方向做____（選填“向上”或“向下”）加速運動。已知線圈質量為、周長為，線圈所處磁場的磁感應強度大小為，以豎直向下為正方向，當線圈的加速度時其瞬時電流___A（重力加速度g取）〖答案〗向下〖解析〗[1]線圈內有順時針電流，由右手定則可知線圈向下運動；感應電流增大，由由歐姆定律知可得則線圈加速運動，所以線圈向下加速運動。[2]由公式知以豎直向下為正方向，則由牛頓第二定律知代入得（1）變壓器原線圈和副線圈電路______（選填“有”或“沒有”）用導線相連接（2）為了完成該實驗，除了選用如圖所示器材外，還需要將變壓器原線圈兩端接在低壓______（選填“直流”或“交流”）電源上。（3）在實驗中，該同學保持原線圈兩端的電壓及副線圈的匝數不變，僅增大原線圈的匝數，則副線圈兩端的電壓將______（選填“增大”“減小”或“不變”）。〖答案〗（1）沒有（2）交流（3）減小〖解析〗（1）變壓器的原理是電磁感應，原副線圈不需要用導線連接。（2）變壓器的原理是電磁感應，原線圈需要接交流電源（3）由理想變壓器的電壓比可知解得副線圈兩端的電壓原線圈兩端的電壓及副線圈的匝數不變，原線圈的匝數增大時，則副線圈兩端的電壓減小。13.在“探究感應電流的方向與哪些因素有關”的實驗中，請完成下列實驗步驟：（1）首先要判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖甲所示。已知線圈由a端開始繞至b端；當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉。某同學在一次探究中，將磁鐵S極向上從線圈上方豎直離開L時，發現指針向右偏轉，則線圈L中產生感應電流的磁場方向是______（填“向上”或“向下”）。俯視線圈，其繞向為______（填“順時針”或“逆時針”）。（2）已知線圈繞行方向如圖乙所示，該同學將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發現電流計的指針向左偏轉，請在圖乙中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標出磁鐵的極性______。〖答案〗（1）向下順時針（2）見〖解析〗〖解析〗（1）[1][2]磁鐵S極向上從繞圈上方豎直離開L時，穿過線圈的原磁場方向向下且減弱，根據楞次定律可知，線圈之中的感應電流產生的磁場方向向下，由于電流流入電流計右端，根據安培定則可知，俯視線圈，線圈繞向為順時針繞向。（2）電流計的指針向左偏轉，則電流從電流計左端流入，根據安培定則可知，線圈電流產生的磁場的方向向上，由于磁鐵靠近，穿過線圈的磁通量變大，根據楞次定律可知，磁鐵的磁反向場向下，故磁鐵N極在下，S極在上，作出示意圖，如圖所示14.如圖所示，某物理興趣小組制作了一種可“稱量”磁感應強度大小的實驗裝置。U形磁鐵置于水平電子測力計上，U形磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場，磁感應強度B大小為1T，不計兩極間以外區域磁場。一水平導體棒垂直磁場方向放入U形磁鐵兩極之間（未與磁鐵接觸），導體棒由兩根絕緣桿固定于鐵架臺上。導體棒沒有通電時，測力計的示數為N；測得導體棒在兩極間的長度為m，磁鐵始終靜止，不考慮導體棒電流對磁鐵磁場的影響。當導體棒通以圖示方向電流A時，求（1）此時導體棒所受的安培力；（2）測力計的示數。〖答案〗（1）0.1N；（2）1.1N〖解析〗（1）當導體棒通以圖示方向電流I時，根據左手定則可知，導體棒受安培力方向豎直向上代入數據得N（2）由牛頓第三定律知，磁鐵受到導線向下的作用力N由平衡可知，磁鐵對測力計的壓力即測力計的示數15.如圖（a）所示，兩根間距為L足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置并固定，金屬棒質量為，其電阻為r，頂端接有阻值為R的電阻。垂直導軌平面存在變化規律如圖（b）所示的磁場，時磁場方向垂直紙面向里。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好，導軌電阻不計，在到的時間內，金屬棒水平固定在距導軌頂端L處，重力加速度為g。（1）在到的時間內，求金屬棒中感應電流的大小和方向；（2）在到的時間內，求電阻R上產生的熱量；（3）時，釋放金屬棒，求此后金屬棒運動過程中的最大速度。〖答案〗（1），方向從右向左；（2）；（3）〖解析〗（1）由圖可知在時間段內產生的感應電動勢為根據閉合電路歐姆定律有此時間段的電流為由楞次定律知金屬棒中的電流方向從右向左。（2）電阻R上產生的熱量代入電流得（3）當到導體棒達到最大速度又聯立得16.“神舟十七號”航天員順利奔赴“天宮”，為防止宇宙間各種高能粒子對在軌航天員造成的危害，研制出各種磁防護裝置。某同學設計了一種磁防護模擬裝置，裝置截面圖如圖所示，以O點為圓心的內圓、外圓半徑分別為R和，區域中的危險區內有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，外圓為絕緣薄板，外圓的左側有兩塊平行金屬薄板，其右板與外圓相切，在切點處開有一小孔C。一質量為m、電荷量為、不計重力的帶電粒子從左板內側的A點由靜止釋放，兩板間電壓為U，粒子經電場加速后從C點沿CO方向射入磁場，若恰好不進入安全區，求：（1）粒