江苏省南京、镇江、徐州联盟校2024-2025学年高二下学期3月学情调研物理试题

2024-2025学年高二下学期3月学情调研 物理试题 命题单位：金陵中学河西分校江苏省句容高级中学 一、单选题：本题共11小题，每小题4分，共计44分，每小题只有一个选项符合题意. 1,我们赖以生存的地球是一个巨大的磁体，其磁场类似于条形磁铁的磁场。地磁北(N) 极处于地理南极附近，地磁南(S)极处于地理北极附近。在地做场中的不同位置摆放、 b、c、d四个小磁针，小磁针黑体部分为N极，如图所示。当小磁针静止时，N极指向正 确的是( A.a B.b C.c D.d 2.下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是() B F← + X ① ② ③ ④ A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 3.下列与电磁感应有关的现象中说法不正确的是( 框 丙 试卷第1页，共8页 A.图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动 B.图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速减小 C,图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起是为了减弱指针摆动 D,图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 4.1932年劳伦斯和利文斯顿设计出首台回旋加速器，其工作原理如图所示，置于真空中 的两个D形金属盒半径均为R,两个D形盒间接交流电源，两盒间的狭缝很小，带电粒子 穿过狭缝的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直，A处粒子源 能产生质量为m、电荷量为+q的粒子（粒子初速度很小，可以忽略），通过加速电压为U 的电场进入磁场，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.则下列说法中正确的是() 接交流电源 A,粒子在回旋加速器中始终做加速运动 B.粒子第二次进入磁场中的速度大小为四 C。要使粒子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为需 D.可以采取提高加速电压来增大粒子离开加速器时的最大动能 5.一不可伸长直导线垂直于匀强磁场B放置，通过电流I时导线受到的安培力为F,将该 导线做成半圆环，圆环平面仍垂直于匀强磁场放置，如图所示，并让安培力大小变为原来 的两倍，则圆环中电流大小为() ×××X×××X xxxx Bx x ×XXXXXXX XXXXXXXX A.I B.1 C.πl 2 6.图甲中有一水平向右的匀强磁场，将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出， 金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力，金属棒在运动过程中αb两端的电势分 别为pa、p:图乙为法拉第圆盘发电机的原理图，水平匀强磁场垂直于盘面，圆盘绕水平 轴C以角速度ω匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R组成闭合回路， 圆盘半径为r,圆盘接入的电阻也为R,其他电阻均可忽略不计，CD两端的电势分别为pc、 Po。下列说法正确的是() 试卷第2页，共8页 甲 乙 A.P。>p,且Uab保持不变 B.pc<pp,通过R的电流大小为r2a 4R C.pa<po,且Uba逐渐增大 D.pc>po,且Ucp=号Br2u 7.日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁 体远离霍尔元件手机屏幕亮：合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽 度为d、长为1、厚度为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平 向右大小为I的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感 应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U,以此来控制屏幕熄 灭。下列说法不正确的是() 后表面 前表面 A,前表面的电势比后表面的电势低 B.自由电子所受洛伦兹力的大小为兴 C.用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件摆放方向对产生的电势差U有影响 D.元件内单位体积的自由电子数为 × Ueh M VP 8.如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷 × 量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。 × X × 射入磁场时，P的速度V垂直于磁场边界，Q的速度VQ与磁场边界 X X × N 的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时 × X 间相同，则() A.P和Q的质量之比为1：4 B.P和Q的质量之比为√2：1 C.P和Q速度大小之比为1：2 D.P和Q速度大小之比为v2:1 试卷第3页，共8页 9.如图所示，某空间区域分布着垂直纸面向里、水平宽度为1 的匀强磁场，abcd是位于纸面内的直角梯形线圈且cd边刚好与磁 场区域左边界重合，bc间的距离为2l,ab=2cd。从1=0时刻起， 使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度ν匀速穿越磁场区域， + 规定直角梯形线圈中感应电流逆时针方向为正方向，则在线圈穿 越磁场区域的过程中，下列关于感应电流1随时间1变化的图线 c xx 正确的是() B C D. 0 l/v 21h 3h't w 10.如图所示，一质量为m、边长为l的正方形导线框abcd,由高度h处自由下落，ab边 进入磁感应强度为B的匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运 d 动，直到dc边刚刚开始穿出磁场为止。己知磁场区域宽度为 1,重力加速度为g,不计空气阻力。线框在穿越磁场过程中， 下列说法正确的是() A.线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B。线框穿越磁场的过程中电流大小为号 XXX C.线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热为mg D.线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为m2 2Bh 11.如图，一根粗糙绝缘细杆固定在磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场中， 杆和磁场垂直，与水平方向成0角。杆上套一个质量为m、电荷量为+g的小球。小球与杆 之间的动摩擦因数为“。从A点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域 试卷第4页，共8页 足够大，杆足够长，重力加速度为g,则下列叙述中正确的是() +qm X + X ×.X.× A,小球先做加速度减小的加速运动，再做匀速直线运动 B.小球运动的最大加速度小于gsin0 C.小球的速度达到最大速度一半时，加速度a=0.5g(sin0+1cos0) D,小球的最大速度m=mg(sin 0+ucos) 2μBq 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明 确写出数值和单位。 12.(15分)为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 B 图甲 图乙 (1)同学们首先用如图甲的实验装置进行探究，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关 系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。将条形磁铁按如图甲方式S极 向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。说明螺线管中感应电流在螺线管内部产 生的磁场方向与条形磁铁在螺线管内部产生磁场方向 (填“相同”或“相反”) (2)同学们又用如图乙所示的器材进行探究。发现为了使小灯泡能短暂发光，应将如图所示 的N极向下的条形磁铁快速 (选填“向下插入”或“向上拔出”)。同学们还发现条形 磁铁运动越快，小灯泡发光的亮度就越大，这说明感应电动势随 （选填“磁通量”、 “磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)的增大而增大。 (3)实验结束后，实验小组的同学们又结合教材中自感实验做了如下实验。如图丙所示，将 两条支路分别接上电流传感器（可以测出电流大小，且内阻忽略不计），已知灯泡电阻不变 试卷第5页，共8页 且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图丁所示。由图可知： R L E.r 图丙 图丁 ①流过灯泡的电流是 (选填“a”或“b”): ②灯泡电阻R (选填“大于等于”或“小于”)线圈的直流电阻。 13.(6分)质谱仪是研究同位素的重要仪器，如图所示为质谱仪原理示意图。设粒子质量 为m、电荷量为9，从S,无初速度释放进入电场，加速电场电压为U,之后垂直磁场边界 进入匀强磁场，磁感应强度为B(不计粒子重力)， (1)打在底片上的位置到S的距离多大？ (2)粒子从进入磁场到打在底片上的时间是多少？ 7674737270 U ■■ S, 14.(8分)如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场方向垂直。 已知线圈的匝数N=1000,边长ab=1.0m、bc=0.5m,线圈电阻r=102。磁感应强度 B随时间变化的规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： ◆B/T ×a××××b× 0.2 XX X 0.1 ××××× X 123 -0.1 X -0.2 甲 乙 (1)0~5s内线圈平均感应电动势的大小： (2)0~5s内线圈产生的焦耳热Q。 试卷第6页，共8页 15.如图所示，间距为-5m的两平行等长金属直导轨ab、ab固定在同一水平绝缘桌面上， 导轨aa端接有R=2.5Ω的定值电阻，bb'端与两条位于竖直面内半径均为0.02m的半圆形 金属导轨平滑连接；一根电阻为R=2.52、长度为l=5m的细金属棒M质量为m0.5kg, 与导轨垂直静止于aa处，abb'a(含边界)所在区域有磁感应强度大小为B-2T的匀强磁 场垂直于金属棒并与水平面成夹角￠30°。现给细金属棒提供瞬时水平向右的初速度 o=3s,金属棒恰好能经过半圆形金属导轨的最高点，整个运动过程中M与导轨始终接 触良好，且始终垂直于导轨。不计全部金属导轨的电阻以及摩擦阻力和空气阻力，重力加 速度取g=l0m/s2。求： B (I)金属棒M获得初速度v,瞬间所受安培力的大小： (2)金属棒M向右运动经过bb'时的速度大小： (③)金属棒M向右运动经过磁场区域通过电阻R的电荷量。 试卷第7页，共8页 16.(15分)如图所示，空间直角坐标系(z轴正方向垂直纸面向外，图中未画出)中，在x<0 的区域I内存在沿x轴负方向的匀强电场，0S<L的区域内存在垂直于xOy平面向外的匀 强磁场，磁感应强度大小为B1,心L的区域Ⅲ内存在沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强 度大小为B2.质量为m、电荷量为一e的电子从原点O以速度大小%、方向在xOy平面内与 x轴正方向的夹角为60°射入区域. ()若电子不能进入区域Ⅲ，求电子速度大小%的范围： (②)若=上，且电子经电场偏转后直接回到原点0，求电场强度的大小E: 2m (3)若0=匙，求电子此后经过x轴时对应的x轴坐标. 3m 60。 ,B。 B2 区城I 区域Ⅱ 区域Ⅲ 试卷第8页，共8页