第=page11頁，共=sectionpages1515頁2024-2025學年高二（下）4月檢測物理試題一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.如圖所示為電流天平，可用來測定磁感應強度.天平的右臂上掛有一匝數為N的矩形線圈，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當線圈中通有順時針方向的電流I時，發現天平的左端低右端高，下列調整方案有可能使天平水平平衡的是(

)

A.僅減小電流大小 B.僅改變電流方向 C.僅將磁場反向 D.僅增加線圈的匝數2.高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統。磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在逆時針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區域(虛線區域)朝磁鐵方向運動，磁鐵右方鋁盤的乙區域(虛線區域)朝離開磁鐵方向運動。下列有關鋁盤剎車的說法正確的是(

)

A.鋁盤甲區域的感應電流產生垂直鋁盤向里的磁場

B.鋁盤乙區域的感應電流產生垂直鋁盤向外的磁場

C.磁鐵與甲、乙兩區域的感應電流之間的作用力，都會使鋁盤減速

D.若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤的作用力更大3.如圖所示，電路中開關S閉合穩定后，流過線圈L的電流為I1=0.4A，流過燈泡的電流為I2=0.2A.現將S斷開，下列圖中能正確表示S斷開前后流過燈泡電流i隨時間t變化關系的是(

)

A. B.

C. D.4.霍爾效應的應用非常廣泛。如圖所示，金屬片長度為a，寬度為b，厚度為h，水平放置于方向豎直向下，磁感應強度大小為B的勻強磁場中，金屬片左右兩端與電動勢為E的直流電源及滑動變阻器R構成閉合回路，金屬片前后MN兩端接理想電壓表V。不計電源內阻及金屬片電阻，閉合電鍵S，下列說法正確的是(

)

A.金屬片的前端M的電勢低于后端N的電勢

B.僅減小磁感應強度B，電壓表示數增大

C.僅增大滑動變阻器R的阻值，電壓表示數減小

D.僅增大金屬片的長度a，電壓表示數減小5.如圖所示裝置中，當cd桿運動時，ab桿中的電流方向由a向b，則cd桿的運動可能是(

)

A.向右加速運動 B.向右減速運動 C.向左勻速運動 D.向左減速運動6.如圖所示，半徑為L的圓形金屬導軌的圓心為O，在圓導軌內存在垂直于紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場?，F將一長度為L、阻值也為r的導體棒置于磁場中，讓其一端O點與圓心重合，另一端A與圓形導軌良好接觸。在O點與導軌間接入一阻值為r的電阻，導體棒以角速度ω繞O點沿逆時針方向做勻速圓周運動，其他部分電阻不計。下列說法正確的是(

)

A.導體棒O點的電勢比A點的電勢高

B.電阻兩端的電壓為BωL24

C.在導體棒旋轉一周的時間內，通過電阻的電荷量為BπL7.豎直平行導軌MN上端接有電阻R，金屬桿ab質量為m，電阻也為R，跨在平行導軌間的長度為L，垂直導軌平面的水平勻強磁場方向向里，不計導軌電阻，不計摩擦，且ab與導軌接觸良好，如圖所示。若ab桿在豎直方向上的外力F作用下勻速上升h，則下列說法正確的是(

)

A.金屬桿ab克服安培力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱

B.拉力F與金屬桿ab克服安培力所做的功之和等于金屬桿機械能的增加量

C.拉力F與重力做功的代數和等于金屬桿上產生的焦耳熱

D.拉力F與安培力的合力所做的功大于mgh8.如圖，在Oxy平面的第一象限內存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強磁場。一帶電粒子從y軸上的M點射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角θ=30°。粒子經過磁場偏轉后垂直穿過x軸。已知OM=a，粒子電荷量為q，質量為m，重力不計。則(

)

A.粒子帶正電荷 B.粒子運動的軌道半徑為a

C.粒子速度的大小為2qBam D.粒子在磁場中運動時間為二、多選題：本大題共2小題，共10分。9.將離子注入豎直放置的硅片，其原理如圖，甲、乙兩離子，在N處先后無初速度“飄入”加速電場，經過加速電場加速后，從P點沿半徑方向進入垂直于紙面向外的圓形勻強磁場區域，經磁場偏轉后，甲離子垂直注入硅片，乙離子與豎直方向成60°夾角斜向上注入硅片.則甲、乙兩離子(

)

A.均為正電荷 B.比荷相同

C.注入前瞬間的速率之比為3:1 D.10.足夠長的兩根平行金屬導軌MNP和M?N?P?彎折成如圖所示的形狀，導軌MN、M'N'段水平且光滑，導軌NP、N'P'段豎直且粗糙，導軌間距為L=0.5?m。整個空間存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B=2?T的勻強磁場。質量為m=0.2?kg、電阻為R=0.5?Ω、長度也為L的金屬棒ab垂直導軌MN、M'N'放置，另一根與ab完全相同的金屬棒cd置于NPN'P'的外側，cd棒距離NN'足夠遠，cd棒與NP、N'P'間的動摩擦因數為μ=0.5?，F給ab棒一個向左的初速度v0=8m/s，同時由靜止釋放cd棒，運動過程中兩金屬棒始終與所在的導軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則下列正確的是A.初始，流過cd棒的電流方向由d到c

B.從初始到cd棒剛要開始運動時，金屬棒ab向左移動的位移是0.4?m

C.cd棒剛要開始運動時，金屬棒ab所受安培力的功率大小為16?W

D.當ab棒停止運動時，整個系統產生的熱量為6.4?J三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.如圖所示，用洛倫茲力演示儀可以觀察電子在磁場中的運動軌跡。圖甲是洛倫茲力演示儀的實物圖，圖乙是其結構示意圖。勵磁線圈通電后可以產生垂直紙面的勻強磁場，勵磁線圈中的電流越大，產生的磁場越強。圖乙中，電子經電子槍中的加速電場加速后水平向右垂直于磁感線方向射入磁場。圖丙是勵磁線圈的結構示意圖。(1)要使電子形成如圖乙所示的運動軌跡，圖乙中的勵磁線圈應通以(沿垂直于紙面向里方向觀察)

(選填“逆時針”或“順時針”)方向的電流。(2)若僅增大勵磁線圈中的電流，則電子束軌跡的半徑

(選填“變小”“變大”或“不變”)。(3)若僅增大電子槍中加速電場的電壓，則電子束軌跡的半徑

，電子做勻速圓周運動的周期

。(均選填“變小”“變大”或“不變”)12.下列是《普通高中物理課程標準》中列出的三個必做實驗，請按要求完成相關實驗內容．

(1)在“用多用電表測量電學中的物理量”實驗中，某次測量時，多用電表的刻度盤和指針位置如圖甲所示，若選擇開關位于電阻“×10”擋，則測量結果為

Ω;若選擇開關位于直流10V擋，則測量結果為

V.(2)圖乙是“觀察電容器充、放電現象”的實驗電路圖，圖丙中已正確連接了部分電路，請完成實物圖連線

.當單刀雙擲開關擲于

(填“1”或“2”)時，電容器放電．(3)圖丁和圖戊是“探究影響感應電流方向的因素”實驗．?①如圖丁連接實驗器材，閉合開關，觀察并記錄電流表指針偏轉方向，對調電源正負極，重復以上操作.該操作是為了獲得電流表指針偏轉方向與

方向的對應關系;?②如圖戊，將實驗操作的內容和觀察到的指針偏轉方向，記錄在下表，由實驗序號1和

(填實驗序號)可得出結論：當穿過線圈的磁通量增大時，感應電流的磁場與磁體的磁場方向相反．實驗序號磁體的磁場方向磁體運動情況指針偏轉情況感應電流的磁場方向1向下插入線圈向左向上2向下拔出線圈向右向下3向上插入線圈向右向下4向上拔出線圈向左向上四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m.電壓為10V，兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區域內也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B=33T，方向垂直于紙面向里．一正離子從A點沿平行于金屬板面且垂直磁場方向射入，能沿直線射出平行金屬板之間的區域，并沿直徑CD(1)離子速度v的大小；(2)離子的比荷q/m；(3)離子在圓形磁場區域中運動時間t.(結果可保留根號和π)14.某同學在學習了磁場對通電導線的作用力后產生想法，設計了一個簡易的“電磁秤”。如圖所示，兩平行金屬導軌CD、EF間距L=0.1m，與水平面夾角為37°，兩導軌與電動勢E0=9V內阻不計的電源、電流表(量程0～3A)、開關S、滑動變阻器R(阻值范圍為0～100Ω)相連。質量M=0.14kg、電阻R0=2Ω的金屬棒MN垂直于導軌放置，空間施加豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=5T，垂直接在金屬棒中點的輕繩與導軌平面平行，跨過定滑輪后另一端接有秤盤。在秤盤中放入待測物體，閉合開關S，調節滑動變阻器，當金屬棒平衡時，通過讀取電流表的讀數就可以知道待測物體的質量。已知秤盤中不放物體且金屬棒靜止時電流表讀數I0=0.1A.其余電阻、摩擦以及輕繩質量均不計。(導體棒全程未脫離導軌)重力加速度g=10m/s2(1)求秤盤的質量m(2)求此“電磁秤”能稱量的最大質量及此時滑動電阻器接入電路的阻值;(3)為了便于得出秤盤上物體質量m的大小，請寫出m與I的表達式。15.如圖所示，兩條光滑平行導軌所在平面與水平地面的夾角為θ=53°，兩導軌間距為L=2m，導軌上端接有一電阻，阻值為R=2Ω，O、P、M、N四點在導軌上，兩虛線OP、MN平行且與導軌垂直，兩虛線OP、MN間距為d=1.5m，其間有勻強磁場，磁感應強度大小B=2T，方向垂直于導軌平面向上。在導軌上放置一質量m=1kg、長為L、阻值也為R的金屬棒，金屬棒可沿導軌下滑，且在下滑過程中保持與導軌垂直并良好接觸。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前已勻速運動。已知重力加速度g=10m/s2，sin(1)金屬棒剛進入磁場時的速度v的大小;(2)金屬棒剛進入磁場時的加速度a;(3)金屬棒穿過磁場的過程中，金屬棒上產生的焦耳熱Q棒。

答案和解析1.【答案】D

【解析】AD.天平是等臂杠桿，當線圈中通有電流I時，根據左手定則，右端線圈受到的安培力豎直向下；

天平的左端低右端高，說明安培力偏小，要使天平水平平衡，必須增大安培力，根據F=NBIL知即增大匝數、電流、增大磁感應強度，故D正確，A錯誤。

BC.若僅將磁場反向，或僅改變電流方向，根據左手定則，右端線圈受到的安培力豎直向上，右端會更高，故BC錯誤。

故選D。2.【答案】C

【解析】A.鋁盤甲區域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲區域感應電流方向為逆時針方向，則此感應電流的磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B.鋁盤乙區域中的磁通量減小，由楞次定律可知，乙區域感應電流方向為順時針方向，則此感應電流的磁場方向垂直紙面向里，故B錯誤；C.由“來拒去留”可知，磁鐵與感應電流之間有相互阻礙的作用力，則會使鋁盤減速，故C正確；D.若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，這樣會導致渦流產生的磁場減弱，則磁鐵對空洞鋁盤所產生的減速效果明顯低于實心鋁盤，故D錯誤。3.【答案】A

【解析】S閉合且穩定后流過電感線圈的電流是0.4A，流過燈泡的電流是0.2A，當S斷開后，燈泡原來的電流立即消失，線圈中電流要開始減小，將產生自感電動勢，阻礙電流的減小，所以通過燈泡的電流不會立即消失，會從0.4A開始逐漸減小，根據楞次定律知，燈泡中電流方向與原來的電流方向相反，故A正確，BCD錯誤。故選A。4.【答案】C

【解析】A、金屬片內載流子為電子，根據左手定則知電子向N端偏轉，N端電勢低于M端，A錯誤；

B、由qvB=qUb得U=Bvb，僅減小磁感應強度B，電壓表示數減小，B錯誤；

C、由I=nqSv=nqbhv，得U=BInqh，僅增大滑動變阻器R的阻值，電流減小，電壓表示數減小，C正確；

D、由C知，僅增大金屬片的長度5.【答案】B

【解析】C.cd勻速運動時，cd中感應電流恒定，L2中磁通量不變，穿過L1的磁通量不變化，L1中無感應電流產生，ab保持靜止，C錯誤；

A.cd向右加速運動時，L2中的磁通量向下增大，該磁場向上通過L1，根據楞次定律，通過ab的電流方向向上，A錯誤；

B.cd向右減速運動，L2中的磁通量向下減小，該磁場向上通過L1，根據楞次定律，通過ab的電流方向向下，B正確；

D.cd向左減速運動，L6.【答案】B

【解析】A.由右手定則可知，通過導體棒的電流方向由O流向A，由于導體棒OA相當于電源的內部，則導體棒O點的電勢比A點的電勢低，故A錯誤；BCD.導體棒OA產生感應電動勢為

E=BLv=BL0+ωL2電阻兩端的電壓為

U=Ir=BL2ω4

，在導體棒旋轉一周的時間內，通過電阻的電荷量為

q=It=BL2ω4r×2π7.【答案】B

【解析】A.金屬桿ab克服安培力所做的功等于整個電路產生的焦耳熱，A錯誤；

B、根據功能關系，金屬桿機械能的增加量等于除重力外其它力所做的功的代數和，所以拉力F與金屬桿ab克服安培力所做的功之和等于金屬桿機械能的增加量，B正確；C.根據功能關系，拉力F和重力做功的代數和等于金屬桿克服安培力做的功和桿動能的增加量，桿動能的增加量為零，金屬桿克服安培力所做的功等于整個電路產生的焦耳熱，大于金屬桿上產生的焦耳熱，C錯誤；D.ab桿在豎直方向上的外力F作用下勻速上升h，由受力平衡可得F-F安=mg，

所以F-F安h=mgh，即拉力F與安培力的合力所做的功等于mgh，故D錯誤。

故選B【解析】A.粒子進入磁場后沿順時針方向做圓周運動，由左手定則可知，粒子帶負電荷，故A錯誤;

BC.粒子運動軌跡如圖所示，

由幾何知識可知，粒子做圓周運動的軌道半徑R=OMsin?θ=a12=2a，粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvB=mv2R，解得v=2qBam，故B錯誤，C正確;9.【答案】AC

【解析】離子進入磁場后均向右偏轉，根據左手定則可知兩離子均帶正電荷，故A正確；

根據qU=12mv2，qvB=mv2r，解得v=2qUm①，qm=2UB2r2②，兩離子的軌跡半徑不同，所以比荷不同，故B錯誤；

設圓形磁場區域的半徑為R，根據幾何關系，甲的軌跡半徑為r1=R，乙的軌跡半徑為r2=3R，

即半徑之比為110.【答案】AC

【解析】解：A．初始，ad棒向左運動，由右手定則可知，流過金屬棒cd的電流方向由d到c，A正確;

B、當cd棒剛要運動時有：f=μBIL=mg，而此時電流：I=E2R=BLv2R

代入數據解得：v=4m/s

從開始到cd棒剛要運動的過程，對金屬棒ab研究，由動量定理得：-BI-Lt=mv-mv0I-t=q

q為該過程通過金屬棒的電荷量，又有：q=I-t=E-2Rt=BLv-t2R=BLx2R

代入數據解得：x=0.8m，故B錯誤；

C、cd棒剛要開始運動時，安培力的功率為：P=F安【解析】(1)根據電子進入磁場的方向，利用左手定則判斷出電子受到的洛倫茲力正好指向圓心，所以磁場方向垂直紙面向外，根據安培定則可知，勵磁線圈中應通以逆時針方向的電流；

(2)若僅增大勵磁線圈中的電流，則磁感應強度增大，根據公式Bqv=mv2r，可得運動半徑變??；

(3)根據公式qU=m12.【答案】1604.81電流3

【解析】(1)若選擇開關位于電阻“×10”擋，電阻的測量結果為16×10Ω=160Ω；若選擇開關位于直流10V擋，，電壓的測量結果為4.8V。

(2)連接電路圖如下：

當