贵州省贵阳市观山湖区第一高级中学2024-2025学年高二下学期3月检测物理试题

观山湖区第一高级中学2024-2025学年度（下）高二年级3月月考 物理试题 （时间：75min 分值：100分） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．楞次定律中“阻碍”的含义是指（　D　） A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反 B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强 C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱 D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流磁场方向与其相同 2．下图，线圈中不能产生了交流电的是（　A　） A． B． C． D． 3．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流规定为正方向，以下说法不正确的是（　B　） A．在内，电容器C在充电 B．在内，电容器C的上极板带正电 C．在内，磁场能正在转化为电场能 D．在内，Q点的电势比点P高 4．如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的。下列关于电磁炉的说法，正确的是（　D　） A．电磁炉面板采用金属材料，发热部分采用陶瓷材料 B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品 C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热 D．可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率 5.如图，在区域内有垂直于xOy平面内的匀强磁场和平行于x轴的匀强电场，x轴和y轴所表示的单位长度相同。一不计重力的带电粒子每次均从坐标原点O以一定的速度沿y轴正方向射入。若电场、磁场均存在，粒子恰好沿直线运动；若仅撤去磁场，粒子将从点射出；若仅撤去电场，粒子将（　B　） A．从点射出 B．从点射出 C．从点射出 D．从点射出 6.如图所示，固定的足够长金属框架MON与导体棒CD构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON的夹角为37°，导体棒CD始终与框架ON边垂直。当t=0时，导体棒CD与O点相距l0，此时磁感应强度大小为B0，导体棒CD向右以v0的速度匀速运动，且此后闭合回路中没有感应电流产生，sin37°=0.6，则磁感应强度大小B随时间t变化的表达式为（　D　） A． B． C． D． 7.如图所示，ab杆与cd杆放置在光滑水平轨道上，时刻ab杆以初速度向右运动，直到两杆达到稳定状态。v、a、q、，x分别表示cd杆的速度、加速度、通过的电量、动能、位移，轨道电阻不计，杆与轨道始终接触良好，则下列图像可能正确的是（　D　） A． B． C． D． 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)．经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是（ BD ） A．磁场的方向垂直于纸面向里 B．碘131进入磁场时的速率为 C．碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为 D．打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为 9．如图所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻，为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（　BD　） A．当有光照射时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射时，信号处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 10.如图所示，固定在水平面上的光滑导轨EF、GH平行放置，EG间宽度为FH间宽度的4倍、已知FH的间距为L、导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高。ab、cd是质量均为m、电阻均为R的金属棒、现让ab从高水平轨道高处由静止下滑，直到两棒的速度达到稳定，两导轨足够长，重力加速度为g，下列说法正确的是（　BD　） A．ab杆一直做加速运动 B．全过程系统机械能的减少量等于电路产生的焦耳热 C．ab棒克服安培力做了多少功，电路就产生了多少焦耳热 D．cd棒最终的速度为 三、实验题（共计2小题，11题6分，12题9分，合计15分。） 11．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表: 照度 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8 （1）如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 AB （填“”或“”）之间； （2）已知线圈的电阻为140Ω ，直流电源的电动势，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA 时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器的阻值应调为 1460 Ω时，才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。 （3）为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器的阻值应适当调 小 些（选填“大”或“小”）。 12.霍尔效应是电磁基本现象之一，我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。 （1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与 M （填“M”或“N”）端通过导线相连； （2）已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示： 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 根据表中数据，求出该材料的霍尔系数为 1.3 （保留2位有效数字）； （3） 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向 b （填“a”或“b”），S2掷向 c （填“c”或“d”）。 四、解答题（共3题，13题10分，14题14分,15题18分。） 13．如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框边长为l，其中边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上，并以恒定速度v从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。当滑过的距离时，通过段电阻丝的电流是多大？ 解答：在滑动过程中产生的感应电动势为 当滑过的距离时，aP段电阻为，bP段电阻为，两段电阻并联，有 根据闭合电路的欧姆定律得 根据并联电路中电流分配的规律有 14.某电子天平原理图如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为，磁极宽度均为，忽略边缘效应。正方形导线圈套在中心磁极上，线圈匝数为，总电阻为。天平骨架与秤盘连为一体，当质量为的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动，随后线圈两端C、D与电源接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，根据此时直流电源（图乙）的输出电压可确定重物的质量，已知重力加速度为，不计一切摩擦力。 （1）电流是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系； （2）若学生电源的最大输出电压为，则该电子天平能称量的最大质量是多少？请通过计算说明若改变线圈匝数，电子天平能称量的最大质量是否发生改变？ 解答（1）线圈受到的安培力向上，根据左手定则可知，电流是从D端流入；设线圈受到的安培力为，根据受力平衡可得 又 联立可得 （2）若学生电源的最大输出电压为，则线圈的最大电流为 该电子天平能称量的最大质量为 设单匝线圈的电阻为，则有 可得 可知改变线圈匝数，电子天平能称量的最大质量不会发生改变。 15.电容为C的平行板电容器两极板间距为d，极板水平且足够长，下极板接地，将电容器与开关S、电阻R1和R2连接成如图所示电路，a、b是两个输出端，S断开极板间充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由质量为m、电荷量为q（q > 0）的带电粒子组成的粒子束以水平速度v0沿下极板边缘进入极板间区域，单位时间进入的粒子数为n。带电粒子不计重力且不与下极板接触，忽略极板边缘效应和带电粒子间相互作用。 （1）为使带电粒子能落在电容器上极板，求极板间距的最大值dm； （2）满足（1）的前提下，求电容器所带电荷量的最大值Qm； （3）已知R1 = 2R，R2 = R，闭合S，电容器重新达到稳定状态后，为使a、b端接入任意负载时进入极板间的带电粒子全部落在上极板，求R应满足的条件和此时a、b间输出功率的最大值。 解答：由题意可知带电粒子在两极板间做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 为使带电粒子能落在电容器上极板，则有 联立可得 即最大值为 【小问2详解】 当电容器所带电荷量最大时，板间电势差最大，粒子束恰好不能到达上极板，将粒子入射速度分解为向右的两个速度，一个速度产生的洛伦兹力平衡电场力，做匀速直线运动；另一个速度提供洛伦兹力，做匀速圆周运动；即 其中 粒子以v2做匀速圆周运动，有 粒子恰好不到达上极板则有 联立各式可得 此时两极板所带电荷量最大为 【小问3详解】 根据题意可知当R1和R2两端的总电压不大于Um时电荷才能全部被吸收，闭合S，电容器重新达到稳定状态后，电流恒定，有 根据欧姆定律有 其中 ， 联立解得 当ab间接入负载时，设ab的电流为Iab，由于总电流恒定，则R1的电流为 ab间的功率为 所以当时，Pab最大，最大值为 第 2 页 共 9 页 高二物理试卷第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 观山湖区第一高级中学2024-2025学年度（下）高二年级3月月考 物理试题 （时间：75min 分值：100分） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．楞次定律中“阻碍”的含义是指（　 　） A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反 B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强 C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱 D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流磁场方向与其相同 2．下图，线圈中不能产生了交流电的是（　 　） A． B． C． D． 3．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流规定为正方向，以下说法不正确的是（　 ） A．在内，电容器C在充电 B．在内，电容器C的上极板带正电 C．在内，磁场能正在转化为电场能 D．在内，Q点的电势比点P高 4．如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的。下列关于电磁炉的说法，正确的是（ 　） A．电磁炉面板采用金属材料，发热部分采用陶瓷材料 B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品 C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热 D．可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率 5.如图，在区域内有垂直于xOy平面内的匀强磁场和平行于x轴的匀强电场，x轴和y轴所表示的单位长度相同。一不计重力的带电粒子每次均从坐标原点O以一定的速度沿y轴正方向射入。若电场、磁场均存在，粒子恰好沿直线运动；若仅撤去磁场，粒子将从点射出；若仅撤去电场，粒子将（ 　） A．从点射出 B．从点射出 C．从点射出 D．从点射出 6.如图所示，固定的足够长金属框架MON与导体棒CD构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON的夹角为37°，导体棒CD始终与框架ON边垂直。当t=0时，导体棒CD与O点相距l0，此时磁感应强度大小为B0，导体棒CD向右以v0的速度匀速运动，且此后闭合回路中没有感应电流产生，sin37°=0.6，则磁感应强度大小B随时间t变化的表达式为（ 　） A． B． C． D． 7.如图所示，ab杆与cd杆放置在光滑水平轨道上，时刻ab杆以初速度向右运动，直到两杆达到稳定状态。v、a、q、，x分别表示cd杆的速度、加速度、通过的电量、动能、位移，轨道电阻不计，杆与轨道始终接触良好，则下列图像可能正确的是（　 　） A． B． C． D． 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)．经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是（ ） A．磁场的方向垂直于纸面向里 B．碘131进入磁场时的速率为 C．碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为 D．打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为 9．如图所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻，为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（ 　） A．当有光照射时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射时，信号处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 10.如图所示，固定在水平面上的光滑导轨EF、GH平行放置，EG间宽度为FH间宽度的4倍、已知FH的间距为L、导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高。ab、cd是质量均为m、电阻均为R的金属棒、现让ab从高水平轨道高处由静止下滑，直到两棒的速度达到稳定，两导轨足够长，重力加速度为g，下列说法正确的是（　 ） A．ab杆一直做加速运动 B．全过程系统机械能的减少量等于电路产生的焦耳热 C．ab棒克服安培力做了多少功，电路就产生了多少焦耳热 D．cd棒最终的速度为 三、实验题（共计2小题，11题6分，12题9分，合计15分。） 11．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表: 照度 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8 （1）如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“”或“”）之间； （2）已知线圈的电阻为140Ω ，直流电源的电动势，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA 时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器的阻值应调为 Ω时，才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。 （3）为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器的阻值应适当调 些（选填“大”或“小”）。 12.霍尔效应是电磁基本现象之一，我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。 （1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与 （填“M”或“N”）端通过导线相连； （2）已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示： 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 根据表中数据，求出该材料的霍尔系数为 （保留2位有效数字）； （3） 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向 （填“a”或“b”），S2掷向 （填“c”或“d”）。 四、解答题（共3题，13题10分，14题14分,15题18分。） 13．如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框边长为l，其中边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上，并以恒定速度v从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。当滑过的距离时，通过段电阻丝的电流是多大？ 14.某电子天平原理图如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为，磁极宽度均为，忽略边缘效应。正方形导线圈套在中心磁极上，线圈匝数为，总电阻为。天平骨架与秤盘连为一体，当质量为的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动，随后线圈两端C、D与电源接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，根据此时直流电源（图乙）的输出电压可确定重物的质量，已知重力加速度为，不计一切摩擦力。 （1）电流是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系； （2）若学生电源的最大输出电压为，则该电子天平能称量的最大质量是多少？请通过计算说明若改变线圈匝数，电子天平能称量的最大质量是否发生改变？ 15.电容为C的平行板电容器两极板间距为d，极板水平且足够长，下极板接地，将电容器与开关S、电阻R1和R2连接成如图所示电路，a、b是两个输出端，S断开极板间充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由质量为m、电荷量为q（q > 0）的带电粒子组成的粒子束以水平速度v0沿下极板边缘进入极板间区域，单位时间进入的粒子数为n。带电粒子不计重力且不与下极板接触，忽略极板边缘效应和带电粒子间相互作用。 （1）为使带电粒子能落在电容器上极板，求极板间距的最大值dm； （2）满足（1）的前提下，求电容器所带电荷量的最大值Qm； （3）已知R1 = 2R，R2 = R，闭合S，电容器重新达到稳定状态后，为使a、b端接入任意负载时进入极板间的带电粒子全部落在上极板，求R应满足的条件和此时a、b间输出功率的最大值。 第 2 页 共 9 页 高二物理试卷第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$