陜西省西安市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月聯(lián)考（選課分科摸底考）物理試題

2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期第一次階段性檢測(cè)高二物理注意事項(xiàng)：1.本試卷滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。3.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案直接寫(xiě)在答題卡上。4.考試結(jié)束后將答題卡收回。第I卷（選擇題）一．選擇題（共10小題，每小題3分，共30分。在四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合要求）1.將一段通電直導(dǎo)線(xiàn)放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通電直導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力不正確的是（）A．B．C．D．2.磁鐵在彈簧的作用下靜止于粗糙的斜面上，如圖所示，在磁鐵的中垂線(xiàn)上某位置放置一根通電直導(dǎo)線(xiàn)，電流方向垂直于紙面向外，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則()通電直導(dǎo)線(xiàn)對(duì)磁鐵的作用力垂直于斜面向下B．磁鐵受到的摩擦力沿斜面向上C．若通電直導(dǎo)線(xiàn)的電流方向反向，磁鐵仍保持靜止D．若增大通電直導(dǎo)線(xiàn)的電流，則磁鐵受到的摩擦力增大3.質(zhì)譜儀是測(cè)帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器,它的工作原理是帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng),然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子的質(zhì)量。其工作原理如圖所示,虛線(xiàn)為某粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,由圖可知()A.此粒子帶負(fù)電B.下極板S2比上極板S1電勢(shì)高C.若只增大加速電壓U,則半徑r變大D.若只增大入射粒子的質(zhì)量,則半徑r變小4.如圖所示，通電螺線(xiàn)管置于閉合金屬環(huán)a的軸線(xiàn)上，當(dāng)螺線(xiàn)管中電流I減小時(shí)（）A．環(huán)有縮小的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的減小B．環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的減小C．環(huán)有縮小的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的增大D．環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的增大5.磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。如圖所示，電表內(nèi)部由線(xiàn)圈、磁鐵極靴、圓柱形.軟鐵螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說(shuō)法正確的是（）A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng).B．當(dāng)線(xiàn)圈中電流方向改變時(shí)，線(xiàn)圈受到的安培力方向不變C．通電線(xiàn)圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生D．在運(yùn)輸時(shí).通常把正、負(fù)極接線(xiàn)柱用導(dǎo)線(xiàn)連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理6.如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤(pán)（不計(jì)各種摩擦），現(xiàn)讓銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)．下面對(duì)觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是（）A．銅盤(pán)中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、沒(méi)有感應(yīng)電流，銅盤(pán)將一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去B．銅盤(pán)中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、沒(méi)有感應(yīng)電流，銅盤(pán)將一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去C．銅盤(pán)中既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又有感應(yīng)電流，銅盤(pán)將很快停下D．銅盤(pán)中既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又有感應(yīng)電流，銅盤(pán)將越轉(zhuǎn)越快7.研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的速度越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大。如圖所示,金屬環(huán)a與導(dǎo)線(xiàn)環(huán)b共面共心,導(dǎo)線(xiàn)環(huán)b與光滑導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒構(gòu)成閉合回路,則下列說(shuō)法正確的是()A.若a中加順時(shí)針增大的電流,則導(dǎo)體棒cd向右運(yùn)動(dòng)B.若a中加順時(shí)針減小的電流,則導(dǎo)體棒cd向右運(yùn)動(dòng)C.若導(dǎo)體棒cd在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng),則a中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針電流D.若導(dǎo)體棒cd在外力作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng),則a中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針電流8.如圖所示，物理課上老師做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將一厚度均勻且足夠長(zhǎng)的光滑鋁板固定在絕緣支架上，鋁板與水平面的傾角為，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的永磁體靜止地放置在鋁板的上端，它將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中永磁體（）A．先做加速度逐漸變小的變加速運(yùn)動(dòng)，且，再做勻速運(yùn)動(dòng)B．做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且C．重力勢(shì)能先逐漸減小，最后保持不變D．動(dòng)能先逐漸減小，最后保持不變9.下列現(xiàn)象中利用的原理不是利用電磁感應(yīng)的是（）A．如圖甲所示，真空冶煉爐外有線(xiàn)圈，線(xiàn)圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)的金屬能迅速熔化B．如圖乙所示，安檢門(mén)可以檢測(cè)金屬物品，如攜帶金屬刀具經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)觸發(fā)報(bào)警C．如圖丙所示，放在磁場(chǎng)中的玻璃皿內(nèi)盛有導(dǎo)電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，通電后液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)D．如圖丁所示，用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤(pán)，銅盤(pán)很快靜止下來(lái)10.如圖，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大且直流電阻可忽略不計(jì)的線(xiàn)圈，那么（

）A．閉合S，A、B同時(shí)亮，然后B變暗后熄滅B．閉合S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B亮度相同C．?dāng)嚅_(kāi)S，A和B均閃亮一下后熄滅D．?dāng)嚅_(kāi)S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅二．多項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題4分，共16分。本小題答案至少為兩個(gè)及以上選項(xiàng)，選對(duì)得4分，少選得2分，選錯(cuò)不得分）11.如圖所示為一“速度選擇器”的示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使所選電子仍能夠沿水平直線(xiàn)OO′運(yùn)動(dòng)，由O′射出，不計(jì)重力作用?？赡苓_(dá)到上述目的的辦法是（

）A．使a板電勢(shì)高于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B．使a板電勢(shì)低于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C．使a板電勢(shì)高于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D．使a板電勢(shì)低于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外12.如圖,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),對(duì)從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的電子,下列判斷正確的是（

）

A.從a點(diǎn)離開(kāi)的電子速度最小B.從a點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短C.從b點(diǎn)離開(kāi)的電子運(yùn)動(dòng)半徑最小D.從b點(diǎn)離開(kāi)的電子速度方向改變的角度最小13.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（

）A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向左勻速運(yùn)動(dòng)D.向右減速運(yùn)動(dòng)14.如圖所示,緊繞有閉合線(xiàn)圈的絕緣圓筒放在表面由非磁性材料制成的電子秤上,一條形磁鐵(N極向下)從圓筒正上方由靜止釋放后插入圓筒?？諝庾枇Σ挥?jì)。對(duì)磁鐵插入圓筒且未碰到電子秤表面的過(guò)程,下列說(shuō)法不正確的是（

）A.磁鐵的機(jī)械能不變B.磁鐵的機(jī)械能減小C.通過(guò)電阻的電流方向如圖中箭頭所示D.與磁鐵尚未運(yùn)動(dòng)時(shí)相比電子秤的示數(shù)減小第II卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，總分18分）15.如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，某同學(xué)欲使用該裝置測(cè)量某帶正電粒子的比荷。粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，磁場(chǎng)方向如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E。帶電粒子能夠沿直線(xiàn)穿過(guò)速度選擇器，從G點(diǎn)既垂直直線(xiàn)MN又垂直于磁場(chǎng)的方向射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線(xiàn)MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)。已知偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(1)為保證粒子在速度選擇器中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度選擇器a板需與電源______(選填“正極”或“負(fù)極”)相連，b板需與電源______(選填“正極”或“負(fù)極”)相連；(2)射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)粒子的速度為_(kāi)_____(用題目所給物理量字母表示)。16.如圖甲所示是某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，并用電流傳感器顯示出在時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前后一段時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈L的電流（如圖乙），已知電源電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻不計(jì)，燈泡的阻值為，線(xiàn)圈的直流電阻為．(1)定值電阻R=______．(2)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)______，從t=1×10-3S斷開(kāi)開(kāi)關(guān)到小燈泡熄滅這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)小燈泡的電荷量Q=_______C．四、計(jì)算題（共36分）17.（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個(gè)全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿(mǎn)了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，C點(diǎn)坐標(biāo)為(4L,3L)，M點(diǎn)為OC的中點(diǎn)。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y軸方向射入磁場(chǎng)Ⅱ中，速度大小為qB0L2m，不計(jì)粒子所受重力，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域相切時(shí)認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場(chǎng)。

(1)若粒子無(wú)法進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍；

(2)若粒子恰好不能從AC18.（12分）如圖，質(zhì)量為m、阻值為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，從位置A由靜止下落，恰能豎直且勻速進(jìn)入下方磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(不計(jì)空氣阻力)。求：

(1)在A位置時(shí)線(xiàn)框的下邊到磁場(chǎng)上邊界的距離h；

(2)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電量q和線(xiàn)框上產(chǎn)生的熱量Q；

(3)分析并說(shuō)明從開(kāi)始下落到線(xiàn)框下邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界的過(guò)程中，線(xiàn)框機(jī)械能的變化情況。19.（12分）如下圖A所示，電阻R1、電阻R2和長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)與波動(dòng)高壓電源相連。在長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)的中間有一線(xiàn)圈，其中心與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的距離r=0.1m，線(xiàn)圈的橫截直徑為0.02m，如圖B所示。線(xiàn)圈的兩端連接一個(gè)電阻R3=90Ω與電容器C，線(xiàn)圈電阻為10Ω，匝數(shù)N=。接通高壓電源后，在長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)回路中產(chǎn)生電流I，大小如圖C所示，線(xiàn)圈一開(kāi)始產(chǎn)生感應(yīng)電流方向從A到B。同時(shí)，資料表明線(xiàn)圈各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均可視為，其中。（1）若在時(shí)，電容器的所帶電荷量恰好為流過(guò)電阻R3的電荷量，且此時(shí)電容器恰好飽和，求電容器的電容量；（2）求流過(guò)電阻R3的電荷量；（3）若規(guī)定為電流的正方向，考慮線(xiàn)圈自感，定性畫(huà)出通過(guò)電阻R的電流與時(shí)間t圖像。高二物理參考答案1-5ACCAD6-10CBACD11AD12BC13BC14ACD15.(1)正極；負(fù)極；(2)E16.（1）3（2）燈泡亮一下后逐漸變暗，最后熄滅（3）6*104（5.2*104---6.6*104）17.(1)粒子速度越大，半徑越大，當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與x軸相切時(shí)，恰好不能進(jìn)入I區(qū)域，粒子不能進(jìn)入I區(qū)時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)半徑：r0>3L，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：

qBv0=mv02r0，

已知：v0=qBL2m，

解得：B<B06；

(2)粒子在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)半徑為：r=mv0qB=L2，

若粒子在區(qū)域II中的運(yùn)動(dòng)半徑R較小，則粒子會(huì)從AC邊射出磁場(chǎng)，恰好不從AC邊射出時(shí)滿(mǎn)足∠O2O1Q=2θ，sin2θ=2sinθcosθ=2425，

又sin2θ=rR-r，

解得：R=4924r=4948L，

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qv0B=mv02R，

解得：B=24B049；

(3)①若粒子由區(qū)域I達(dá)到M18.(1)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)前，只有重力做功，機(jī)械