2023-2024學年度高二下學期期初教學質量檢測

物理試題

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需

改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫

在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

考試時間為75分鐘，滿分100分

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符

合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6

分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

1.如圖甲所示為LC振蕩電路，圖乙的4一，圖像表示LC振蕩電路中電容器上極板電荷量隨時間變化的關

A.彳~時間內，線圈中磁場能在減少

B.：、白兩時刻電路中電流最小

C.：、白兩時刻電容器中電場能最小

D.該電路可以有效地發射電磁波

【答案】B

【解析】

【詳解】A.從圖像可知，彳~%時間內，電容器的電荷量在減少，故電容器的電場能在減少，線圈中

的磁場能在增加，故A錯誤；

BC.從4-，圖像可知，1,A兩時刻電容器的電荷量最大，故電容器中電場能最大，線圈中磁場能最小,

故電路中電流最小，故B正確，C錯誤；

D.根據電磁波發射的特點可知，要有效地發射電磁波，振蕩電路必須要有足夠高的振蕩頻率，故D錯誤。

故選B。

2.如圖甲所示，彈簧振子以。點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位

移x隨時間f的變化關系如圖乙所示，下列說法正確的是（）

vwww^

AOB

甲

A./'=0.2s時，振子。點左側6cm處

B.f=O.ls和f=0.3s時，振子的速度相同

C.從t=0.2s到/=0.4s,系統的勢能逐漸增加

D./=0.5s和f=0.7s時，振子的加速度相同

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據題意，由圖乙可知，振子振動的周期為1.6s,則有

2乃51

co=

T

振子振動的方程為

x=12sin%cm

4

，=0.2s時，振子的位移為

x=60cm

即振子在O點右側60cm處，故A錯誤；

BC.由圖可知，振子在0~0.4$內，從。運動到3,振子的速度方向不變，大小一直減小，則/'=O.ls和

/=0.3s時，振子的速度不相同，從t=0.2s至卜=0.4s,系統的勢能逐漸增加，故B錯誤，C正確；

D.由圖可知，振子在0.4?0.8s內，從3運動到。，振子的加速度方向不變，一直減小，則/=0.5s和/=0.7s

時，振子的加速度不相同，故D錯誤。

故選C。

3.如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區電網電壓，負載變化時輸入

電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用&表示，變阻器R代表

用戶用電器的總電阻，當用電器增加時，相當于R的值減小（即滑片向下移動）。忽略變壓器上的能量損

失，交流電表均看成理想電表，當用戶的用電器增加時，下列說法中正確的是（）

B.V2示數不變，A1示數變大

C.A1示數變大，A2示數變小

D.V］與A1示數乘積大于V2與A2示數乘積

【答案】B

【解析】

【詳解】ABC.理想變壓器的電壓與匝數關系為

U2%

由于輸入電壓和匝數比不變，則副線圈的輸出電壓不變，即電壓表V1示數不變，V2示數不變，因為用戶用

電器增加，R減小，根據/=—可知副線圈電流A,示數變大，由

R

。3=。2—A&

可知V3示數變小，根據

A_生

4〃i

可知原線圈的電流增大，即電流表A1示數增大，故AC錯誤，B正確；

D.變壓器兩端的功率相等，所以V］與A1示數乘積等于V2與A2示數乘積,故D錯誤。

故選B。

4.如圖所示為磁場的相關應用，下列說法正確的是。

*。二季

甲乙丙丁

A.圖甲是回旋加速器的示意圖，粒子是在洛倫茲力作用下加速的

B.乙圖中，處于蹄形磁鐵中導體棒通電后向左擺動

C.丙圖中，下端剛好與水銀液面接觸的金屬軟彈簧通電后將上下振動

D.圖丁是磁流體發電機的結構示意圖，可通過增大磁感應強度3來減小電源電動勢

【答案】C

【解析】

【詳解】A.洛倫茲力不做功，粒子是在電場力作用下加速的，故A錯誤；

B.圖乙中，由左手定則判斷處于蹄形磁鐵中的導體棒通電后向右擺動，故B錯誤；

C.圖丙中，下端剛好與水銀液面接觸的軟彈簧通電后，根據同向電流相互吸引可知，軟彈簧收縮，離開水

銀面；電路斷開，由于重力的作用軟彈簧再次與水銀面接觸，再次通電跳起，如此反復，彈簧將上下振動，

C正確；

E

D.對磁流體發電機有=—q,解得￡=小劣,可通過增加磁感應強度8來增大電源電動勢，故D錯誤.

d

故選C。

5.利用如圖所示的電流天平，可以測量勻強磁場中的磁感應強度及它的右臂掛著等腰梯形線圈，匝數為

n,上下底邊水平且油長為7,cd長為21,線圈一半的高度處于方框內的勻強磁場中，磁感應強度方向與

線圈平面垂直。當線圈中通入電流/時，調節祛碼使兩臂達到平衡；當線圈中通入大小不變、方向相反的

電流/'時，在左盤中增加質量為m的祛碼，兩臂再次達到新的平衡，重力加速度為g。則方框內磁場的磁

感應強度大小為（）

mgmgmg3mg

311'nil-3nll'2nll

【答案】C

【解析】

3/

【詳解】線圈一半處于勻強磁場中，則有效長度為工，安培力大小為

2

F=nBI—

2

電流反向時，需要在左盤中增加質量為機的祛碼，說明原來的安培力方向向上，當電流反向，安培力變為

向下時，再次平衡，說明安培力等于mg的一半，即

加.町幽

22

得

3nll

故選C。

6.霍爾效應是電磁基本現象之一，我國科學家在該領域的研究上獲得了重大發現。如圖所示，在一矩形霍

爾半導體薄片元件內的導電粒子是電荷量為e的自由電子，電子以速度v定向移動時，形成電流/,同時

外加磁感應強度為8、與薄片垂直的勻強磁場，在M、N間出現電壓UH，這個現象稱為霍爾效應，5

稱為霍爾電壓。已知薄片的厚度為d，M、N間距離為乙，P、Q間距離為4，則（）

A.電子定向移動方向為P-QB.M表面電勢高于N表面電勢

IB

C.M、N表面間的電壓UH=3LFD.元件內單位體積內自由電子數為〒干

【答案】C

【解析】

【詳解】A.電子定向移動方向與電流方向相反，應為Q-P,故A錯誤；

B.由左手定則知，電子向M表面偏轉，M表面電勢低于N表面電勢，故B錯誤;

C.穩定時，洛侖茲力與電場力平衡，有

evB=e^-

A

解得

UH=BL[V

故C正確；

D.根據電流微觀表達式

I=nevS=nevdL1

聯立解得

IB

n.=

edU^

故D錯誤。

故選C。

7.如圖所示為寬度為3乙的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里。磁場左側有一個邊

長為L的正方形導體線框，其總電阻為上線框所在平面與磁場方向垂直。線框以速度v向右勻速穿過磁

場區域，以線框）邊剛進入磁場的時刻為計時起點，規定電流沿逆時針方向為正，安培力/向左為正。

則以下關于線框中的感應電流/、漏兩點間的電勢差。昉、安培力尸和線框的發熱功率P隨時間變化的圖

【解析】

【詳解】根據題意，線框進入磁場的過程，根據楞次定律可判斷電流沿逆時針方向，為正，由法拉第電磁感

應定律和閉合回路歐姆定律有

BLv

r。一下

湖兩點間的電勢差

t/0=BLv（"點電勢高）

cd邊受到的安培力大小為

BLvB2L2V

F°=BI°L=B-----LT=--------

RR

方向向左，線框的發熱功率

P°=I；R=*^

線框全部進入磁場后，沒有感應電流，所以線框不受安培力的作用，線框的發熱功率為零，油兩點間的電

勢差

。2=或丫=4。0（a點電勢高）

線框離開磁場的過程，電流沿順時針方向，為負，電流大小為

'=^L=1

3R

線框受安培力大小為

BLvB2I}V

6=BI.L=B-----LT---------F

RRo

方向向左，湖兩點間的電勢差

3

U3=-BLV=3U.（〃點電勢高）

線框的發熱功率

22

2Bl}v

且=I3R=飛=^0

綜上所述可知

L2L3L4L4￡

A.0?一時間內，電流為/（）,--------時間內，電流為0,—----時間內，電流為-/（）,故A錯誤;

VvvVv

213/4/4/

B.0----時間內，兩點間的電勢差--------時間內，H兩點間的電勢差4U。，--------時間內,

vvvvv

"兩點間的電勢差3。0,故B錯誤;

C.0?人時間內，〃邊受到的安培力外,213/4/4/

--------時間內，〃邊受到的安培力0,------------時間內，cd

vvvvv

邊受到的安培力與，故c正確;

T2/3/4/4/

D.0時間內，線框的發熱功率凡，--------時間內，線框的發熱功率0,--------------時間內，線框的

VVVVV

發熱功率心，故D錯誤

故選C。

8.如圖所示，P、Q是兩個相同的小燈泡，L是自感系數很大、電阻比小燈泡小的線圈，開始時，開關S

處于閉合狀態，P燈微亮，Q燈正常發光，斷開開關瞬間（）

A.P與Q同時熄滅B.P比Q后熄滅

C.Q閃亮后再熄滅D.P閃亮后再熄滅

【答案】BD

【解析】

【詳解】由于心的電阻比小燈泡小，開關S閉合時，通過L的電流大于通過P燈的電流，斷開開關時，Q所

在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，入中產生感應電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。

故選BDo

9.如圖甲所示，一個有固定轉動軸的豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方

向運動，使T形支架下面的彈簧和小球組成的振動系統隨之振動。小球的振幅A與圓盤的轉速”的關系如

A.彈簧和小球組成的振動系統的固有頻率為20Hz

B.彈簧和小球組成的振動系統的固有周期為3s

C.當圓盤的轉速保持10r/min不變時，彈簧和小球組成的振動系統的頻率為」Hz

3

D.當圓盤的轉速保持lOr/min不變時，彈簧和小球組成的振動系統的頻率為』Hz

6

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.由圖乙可知，當圓盤的轉速為20r/min時，振幅最大，則有

2027r

co=Inn=2"x—rad/s=——rad/s

603

則彈簧和小球組成的振動系統的固有周期為

72乃2乃

"=-=「s=3s

(D2-

T

彈簧和小球組成的振動系統的固有頻率為

fo=；HZ=；HZ

故A錯誤，B正確；

CD.當圓盤的轉速保持10r/min不變時，則有

a>=2兀n'=Inx—rad/s=—rad/s

603

則彈簧和小球組成的振動系統的周期為

f,21,

I=——=——S=OS

con

J

彈簧和小球組成的振動系統的頻率為

/=—=-Hz

V6

故C錯誤，D正確。

故選BD。

10.如圖為交流發電機的原理圖，其矩形線圈abed在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸按圖示方

向勻速轉動，轉動角速度o=50rad/s,線圈的匝數〃=100、總電阻度=100,線圈圍成的面積S=(Mm?。

線圈兩端與阻值火=90。的電阻相連，交流電壓表可視為理想電表。已知磁場的磁感應強度B=0.2T,圖

示位置矩形線圈與磁感線平行。則()

O'

A.圖示位置，線圈中的電流最大，電流方向為加七必

B.從圖示位置開始計時，通過線圈的磁通量隨時間f變化的關系式為①=0.02cos50?Wb)

C.電路中交流電壓表的示數為45

D.線圈由圖示位置轉過90。的過程中，通過電阻R的電荷量為Q02c

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.圖示位置磁通量為零，電動勢最大，電流最大，根據右手定則可知，線圈中電流方向為心加,

A正確；

B.從圖示位置開始計時，通過矩形線圈的磁通量①隨時間f變化的關系式為

①=①皿sincot-BSsin=0.02sin50?(Wb)

B錯誤；

C.電動勢的最大值

Em=郎。=100x0.2x0.1x50V=100V

則電動勢的有效值

E=^=^2V=50A/2V

V2逝

由閉合電路歐姆定律，可得電路中交流電壓表的示數

50A/2

U=—=x90V=450V

R+r90+10

C正確;

D.線圈由圖示位置轉過90。的過程中，通過電阻R的電荷量

VA必①▲必①nBS100x0.2x0.1

q-I\t-------------A/----------=-----------------C=0.02C

Ar(7?+r)R+rR+r90+10

D正確。

故選ACDo

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.在“探究通過變壓器原、副線圈的電流與匝數的關系”實驗中。

(1)為實現探究目的，保持原線圈匝數一定，只改變通過副線圈的電流或者副線圈匝數，測量通過原線

圈的電流。這個探究過程采用的科學方法是.

A.控制變量法B.等效替代法C.演繹法D.理想實驗法

(2)在實際實驗中，將電源接在匝數為1000匝的原線圈兩端，副線圈的匝數為500匝，用多用電表測得

通過副線圈的電流為0.40A,則通過原線圈的電流可能為

A.0.05AB.0.10AC.0.15AD.0.25A

(3)如圖所示為利用變壓器原理進行遠程輸電的電路，交流發電機的輸出電壓為U,采用圖示理想變壓

器輸電，升壓變壓器原、副線圈匝數之比為％,降壓變壓器原、副線圈匝數之比為左2,輸電導線電阻為

r,用戶的工作電壓也為U。輸電線上損失的功率為

發

電

機

升壓變壓器降壓變壓器

【答案】(1)A(2)D

(1-"2”

(3)

【解析】

【小問1詳解】

根據題意可知，探究過程采用的科學方法是控制變量法。

故選Ao

【小問2詳解】

若為理想變壓器，由

可得

，=0.20A

考慮到實際實驗中，有漏磁等現象，通過原線圈的電流應大于0.20A,則通過原線圈的電流可能為

0.25Ao

故選D。

【小問3詳解】

升壓變壓器副線圈的電壓

降壓變壓器原線圈電壓

。3=kJU

損失的功率

2_（1-她）202

AP二

k；r

12.某同學在“用單擺測重力加速度”的實驗中進行了如下的操作:

（1）用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑為cm,把擺球用細線

懸掛在鐵架臺上，測量擺線長凡通過計算得到擺長L;

23cm

I.I」」」I「IJ」」」」I

'「「門Ii「「「

010

甲乙

丙

（2）用停表測量單擺的周期.當單擺擺動穩定且到達最低點時開始計時并記為n=Q,單擺每經過最低點記

一次數，當數到〃=60時停表的示數如圖乙所示，該單擺的周期T=s（結果保留三位有效數

字）;

(3)測量出多組周期7、擺長乙數值后，畫出。一L圖象如圖丙，造成圖線不過坐標原點的原因可能是

A.擺球的振幅過小B.將4)計為擺長L

C.將(/o+d)計為擺長LD.擺球質量過大

(4)該小組的另一同學沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度.他采用的方法是：先測出一擺線較長的單

擺的振動周期八，然后把擺線縮短適當的長度A3再測出其振動周期72.用該同學測出的物理量表示重力

加速度為g=o

4MA/

【答案】①.2.06②.2.25③.B④.-—r

【解析】

【分析】

【詳解】(1)口］由題圖甲可知，游標卡尺示數為20mm+0.1x6mm=20.6mm=2.06cm。

(2)［2］由題圖乙可知，停表示數為f=lmin+7.4s=67.4s,單擺的周期

et67.4?__

1=—=s?2.255

n絲

(3)［3］題圖丙圖線不通過坐標原點，將圖線向右平移1cm就會通過坐標原點，故相同的周期下，擺長偏

小1cm,可能是測擺長時漏掉了擺球的半徑，故選B。

(4)［4］根據題意，由單擺周期公式

T=2不

可得

丁「IL-AL

聯立可得

_4/AL

-T；-4

13.如圖甲所示，彈簧振子以。點為平衡位置，在M、N兩點間做簡諧運動，振子從N點到第二次經過。

點，所用時間為0.75s。已知M、N之間的距離為20cm,若從振子經過N點時開始計時，以向右為正方

向。求：

（1）彈簧振子振動周期T；

（2）寫出彈簧振子位移隨時間變化的表達式，并在圖乙所示的坐標系中畫出一個周期內的振動圖像。

、xx/cm

、

z////////?z/z/^/Zz/n----?〃s

MONU

甲乙

【答案】（i）

【解析】

【詳解】（1）從N點到第二次經過。點所用時間為0.75s,可知

3T

—=0.75s

4

可得周期

r=is

（2）M、N之間的距離為20cm,可知振幅為

A=10cm

271與

co=——=27r

T

從振子經過N點時開始計時，以向右為正方向。彈簧振子位移隨時間變化的表達式

7171

x=Asin(^+—)=10sin(2jrt+~)cm

14.如圖所示，足夠長的平面感光板仍與虛線平行，兩平行線間的距離為/。打與虛線間存在垂直于紙面

向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B,虛線上有一個點狀的放射源S,它可以向各個方向發射質量為

加、電荷量為g的同種帶電粒子。若粒子以速率v（未知）沿與虛線成6=37°角的方向射入磁場，粒子做

勻速圓周運動，經時間f（未知）后恰能垂直打到感光板必上；若粒子均以上的速率沿紙面不同方向射入

2

磁場，僅考慮能打到感光板加上的粒子，感光板成被粒子打中的長度為x（未知）。不計粒子的重力，

sin37°=0.6,cos370=0.8,求：

（1）粒子射入磁場的速率V;

（2）粒子在磁場中運動的時間;；

（3）感光板ab被粒子打中的長度X。

BXXXXX

V1

XXX/XX

_____________________

s

5Bql53nm

【答案】（1）NT；⑵180小(3)I

【解析】

【詳解】（1）粒子恰能垂直打到感光板加上，所以速度偏轉角為53。，由幾何關系有

洛倫茲力提供向心力，有

v2

Bqv=m—

&

解得

_5Bql

4m

（2）粒子運動周期

_2兀仆_271m

JL——

vBq

粒子運動的時間

53°____2Txlm____5—3_兀_加____

360°Bq—180Bq

（3）粒子以上的速率沿紙面不同方向射入磁場，則做圓周運動半徑

2

2n

如圖所示

當粒子軌跡恰好與感光板ab相切時，打到最左側的尸點，由幾何關系可知

=J一一(/一.)2=

當粒子初速度平行感光板漏時，打到最右側的。點，由幾何關系可知

S'Q=S'P=^

感光板必被粒子打中的長度

x=S'P+S'Q=l

15.如圖所示，兩平行光滑長直金屬導軌水平放置，間距為屋湖cd區域有勻強磁場，磁感應強度大小為

B,方向豎直向上。初始時刻，磁場外的細金屬桿M以初速度%向右運動，磁場內的細金屬桿N處于靜止

狀態。兩金屬桿與導軌接觸良好且運動過程中始終與導軌垂直。金屬桿M、N的質量分別為2租、相，在導

軌間的電阻分別為R、2R,感應電流產生的磁場及導軌的電阻忽略不計。若兩桿在磁場內未相撞且N出磁

場時的速度大小為員,求：

3

(1)金屬桿M剛進入磁場時受到的安培力F的大小和方向；