精品解析：江苏省无锡市玉祁高级中学2024-2025学年高二下学期3月自主检测物理试题

无锡市玉祁高级中学2024—2025学年阶段性自主检测 高二物理 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 一、选择题： （本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个正确选项） 1. 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中线框在匀强磁场水平向右运动过程，线框的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故A错误； B．图中线框转动过程，线框的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故B错误； C．图中线框在匀强磁场水平向右运动过程，线框的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故C错误； D．图中线框转动过程，线框的磁通量周期性变化，会产生感应电流，故D正确。 故选D。 2. 一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的匀强磁场，分离为1、2、3三束，则下列说法正确的是（ ） A. 1带正电 B. 2带正电 C. 2带负电 D. 3带正电 【答案】A 【解析】 【详解】A.粒子1从发射源射出后向左偏转，说明受到向左的洛伦兹力，由左手定则可判断，粒子带正电，故A正确； BC.由图可知，粒子2在磁场中没有发生偏转，即粒子没有受到洛伦兹力的作用，粒子是不带电的，故BC错误； D.粒子3从发射源射出后向右偏转，说明受到向右的洛伦兹力，由左手定则可判断，粒子带负电，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L，与磁场方向垂直，bc边长为3L，与磁场方向平行，则该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因段与磁场方向平行，故不受安培力，段与磁场方向垂直，所受安培力大小为 则该导线受到的安培力大小为。 故选B。 4. 如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则（ ） A. 该磁场是匀强磁场 B. 线圈平面总与磁场方向垂直 C. 线圈将逆时针转动 D. 线圈将顺时针转动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误； B．由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误； CD．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误，D正确。 故选D。 5. 图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 回旋加速器使用直流电压加速 B. 粒子从加速器的边缘进入加速器 C. 粒子做圆周运动的周期始终不变 D. 粒子从磁场中获得能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在电场中加速后进入磁场，偏转半个周期再次进入电场，为能持续加速粒子，则电场的方向要发生变化，大小不变，所以回旋加速器使用交流电压加速，故A错误； B．粒子从加速器的中心进入加速器，并开始加速，随着速度越来越大，偏转的半径越来越大，最后从加速器的边缘飞出，故B错误； C．粒子在磁场中运动的周期 则粒子在D形盒中运动周期不变，故C正确； D．洛伦力总与粒子的运动方向垂直，不对粒子做功，只改变其方向，粒子增加的动能来源于加速电场，故D错误。 故选C。 6. 一种用磁流体发电的装置如图所示。已知等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中（速度方向与磁场方向垂直），在磁场中有两块平行金属板A、B，板间距离为d，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（  ） A. 金属板A是电源的正极 B. 稳定后，发电机电动势是Bdv C. 其他条件不变，只增大磁感应强度，发电机的电动势增大 D. 其他条件不变，只增大等离子体的射入速度，发电机的电动势增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，带正电的粒子向下偏转，则金属板B是电源的正极，故A错误，符合题意； B．稳定后，洛伦兹力与电场力平衡 发电机的电动势 E=Bdv 故B正确，不符合题意； CD．由上式可知，其他条件不变，只增大磁感应强度或只增大等离子体的射入速度，发电机的电动势增大，故CD正确，不符合题意。 故选A。 7. 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则（　　） A. 若电子以相同的速率从右向左飞入，电子也沿直线运动 B. 若电子以相同速率从右向左飞入，电子将向下偏转 C. 若电子以相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转 D. 若电子以相同速率从左向右飞入，电子也沿直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若电子从右向左飞入，电场力向上，洛伦兹力也向上，所以向上偏。故AB错误； CD．若电子从左向右飞入，电场力向上，洛伦兹力向下，由题意知电子受力平衡将做匀速直线运动。故C错误；D正确。 故选D。 8. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示 设圆形磁场区域的半径为R，根据几何关系有第一次的半径 第二次的半径 根据洛伦兹力提供向心力有 可得 所以 故选B。 9. 如图所示，用相同的导线围成两个单匝线圈和，半径分别为和，圆形匀强磁场的边缘恰好与线圈重合．当磁场匀速增强时，流过两线圈的感应电流之比为 A 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 1：4 【答案】C 【解析】 【详解】感应电动势，因为两线圈磁场的面积相同，磁通量变化率一样，感应电动势相同，但是电阻：，所以b的电阻是a电阻的2倍，电动势相同，所以a的电流是b的电流的2倍，ABD错误C正确 10. 如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则（　　） A. 液滴带正电 B. 液滴荷质比 C. 液滴顺时针运动 D. 液滴运动速度大小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场组成的复合场中做匀速圆周运动，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，故液滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相反，可知液滴带负电，故A错误； B．由 解得 故B错误； C．磁场方向垂直向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可以判断出液滴顺时针运动，故C正确； D．液滴所受的洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力，即 又 联立解得 故D错误。 故选C。 11. 在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示．取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线框进入磁场后，切割的有效长度为 切割产生的感应电动势为： 所以感应电流为： 从开始进入磁场到d与a重合之前，电流与t是成正比的，由楞次定律判得线框中的电流方向是顺时针的，此后线框切割的有效长度均匀减小，电流随时间变化仍然是线性关系，由楞次定律判得线框中的电流方向是逆时针的，综合以上分析可得B正确，ACD错误． 二、非选择题： （共5题，共56分。12题每空3分，合计15分。解答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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 （1）接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针_________（选填“偏转”或“不偏转”）；合上开关，电路稳定后，电流表指针_________（选填“偏转”或“不偏转”）； （2）如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向_______偏（选填“右”或“左”）。 （3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______ ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是______ 。 （均填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】（1） ①. 偏转 ②. 不偏转 （2）右 （3） ①. 大于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 [1]接好电路后，合上开关瞬间，线圈A中电流变化，通过线圈B的磁通量变化，线圈B的电路中产生感应电流，电流表指针偏转； [2]合上开关，电路稳定后，通过线圈B的磁通量不变化，线圈B的电路中没有感应电流，电流表指针不偏转。 【小问2详解】 如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，通过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏了一下，那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻减小，A中的电流增加，通过B的磁通量增加，所以电流计指针将向右偏转。 【小问3详解】 [1]根据法拉第电磁感应定律有 将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，当快速滑动时，在相同的情况下，越小，可知 [2]根据 可知 13. MN、PQ为水平放置、间距的平行导轨，接有如图所示的电路。电源电动势、内阻。将导体棒ab静置于导轨上，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小，导体棒接入电路的部分阻值。调节电阻箱使接入电路的阻值时，闭合开关S，导体棒仍处于静止状态。不计导轨的电阻。求： （1）通过导体棒电流I的大小； （2）导体棒在磁场中受到的安培力F的大小和方向。 【答案】（1） （2），方向水平向右 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据，解得电流大小为 【小问2详解】 根据安培力公式有 解得，方向水平向右 14. 电动汽车刹车时利用储能装置储蓄能量，其原理如图所示，矩形金属框部分处于匀强磁场中，磁场方向垂直金属框平面向里，磁感应强度大小为B，金属框的电阻为r，ab边长为L。刹车过程中ab边垂直切割磁感线，某时刻ab边相对磁场的速度大小为v，金属框中的电流为I。此时刻： （1）判断ab边中电流的方向，并求出感应电动势大小E； （2）求储能装置两端的电压U和金属框的输出电功率P。 【答案】（1）方向， （2）， 【解析】 【小问1详解】 由右手定则得ab中的电流方向； 感应电动势大小为 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律 解得储能装置两端的电压 根据 解得金属框的输出电功率 15. 如图所示，一个质量为m、电荷量为-q的不计重力的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度 v，沿与x轴正方向成 的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求： （1）粒子做圆周运动的半径R； （2）匀强磁场的磁感应强度B （3）穿过第一象限的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 作出带电粒子的运动轨迹，如图所示 由几何关系可得 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 带电粒子在磁场中运动的周期为 由几何关系可知，粒子在磁场中运动的圆心角为 则粒子在磁场中运动的时间为 解得 16. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距 ，导轨所在平面与水平面的夹角 ，M、P间接有的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小 。长度与导轨间距相等、质量的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨与金属棒的电阻不计且导轨足够长，取重力加速度大小 （1）当金属棒向上运动的过程中，判断电阻R上的电流流向； （2）当金属棒的速度大小 时，求金属棒的加速度大小a； （3）金属棒向上的位移大小 前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小为 的过程中R上产生的焦耳热 【答案】（1）P→R→M （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则，可知电阻R上的电流流向为P→R→M 【小问2详解】 当金属棒的速度大小 时，设回路中的感应电动势为、感应电流为，根据法拉第电磁感应定律有 解得 根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据牛顿第二定律 联立解得 【小问3详解】 设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为 vm，根据受力平衡有 又 化简得 解得 根据动能定理有 又 故R上产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市玉祁高级中学2024—2025学年阶段性自主检测 高二物理 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 一、选择题： （本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个正确选项） 1. 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（　　） A. B. C D. 2. 一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的匀强磁场，分离为1、2、3三束，则下列说法正确的是（ ） A. 1带正电 B. 2带正电 C. 2带负电 D. 3带正电 3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L，与磁场方向垂直，bc边长为3L，与磁场方向平行，则该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则（ ） A. 该磁场是匀强磁场 B. 线圈平面总与磁场方向垂直 C. 线圈将逆时针转动 D 线圈将顺时针转动 5. 图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 回旋加速器使用直流电压加速 B. 粒子从加速器的边缘进入加速器 C. 粒子做圆周运动的周期始终不变 D 粒子从磁场中获得能量 6. 一种用磁流体发电的装置如图所示。已知等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中（速度方向与磁场方向垂直），在磁场中有两块平行金属板A、B，板间距离为d，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（  ） A. 金属板A是电源的正极 B. 稳定后，发电机的电动势是Bdv C. 其他条件不变，只增大磁感应强度，发电机的电动势增大 D. 其他条件不变，只增大等离子体的射入速度，发电机的电动势增大 7. 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域不计重力，则（　　） A. 若电子以相同的速率从右向左飞入，电子也沿直线运动 B. 若电子以相同的速率从右向左飞入，电子将向下偏转 C. 若电子以相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转 D. 若电子以相同的速率从左向右飞入，电子也沿直线运动 8. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，用相同的导线围成两个单匝线圈和，半径分别为和，圆形匀强磁场的边缘恰好与线圈重合．当磁场匀速增强时，流过两线圈的感应电流之比为 A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 1：4 10. 如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则（　　） A. 液滴带正电 B. 液滴荷质比 C. 液滴顺时针运动 D. 液滴运动速度大小 11. 在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示．取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题： （共5题，共56分。12题每空3分，合计15分。解答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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 （1）接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针_________（选填“偏转”或“不偏转”）；合上开关，电路稳定后，电流表指针_________（选填“偏转”或“不偏转”）； （2）如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向_______偏（选填“右”或“左”）。 （3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生感应电动势的大小关系是______ ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是______ 。 （均填“大于”、“等于”或“小于”） 13. MN、PQ为水平放置、间距的平行导轨，接有如图所示的电路。电源电动势、内阻。将导体棒ab静置于导轨上，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小，导体棒接入电路的部分阻值。调节电阻箱使接入电路的阻值时，闭合开关S，导体棒仍处于静止状态。不计导轨的电阻。求： （1）通过导体棒电流I的大小； （2）导体棒在磁场中受到的安培力F的大小和方向。 14. 电动汽车刹车时利用储能装置储蓄能量，其原理如图所示，矩形金属框部分处于匀强磁场中，磁场方向垂直金属框平面向里，磁感应强度大小为B，金属框的电阻为r，ab边长为L。刹车过程中ab边垂直切割磁感线，某时刻ab边相对磁场的速度大小为v，金属框中的电流为I。此时刻： （1）判断ab边中电流的方向，并求出感应电动势大小E； （2）求储能装置两端的电压U和金属框的输出电功率P。 15. 如图所示，一个质量为m、电荷量为-q的不计重力的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度 v，沿与x轴正方向成 的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求： （1）粒子做圆周运动的半径R； （2）匀强磁场的磁感应强度B （3）穿过第一象限的时间t。 16. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距 ，导轨所在平面与水平面的夹角 ，M、P间接有的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小 。长度与导轨间距相等、质量的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨与金属棒的电阻不计且导轨足够长，取重力加速度大小 （1）当金属棒向上运动的过程中，判断电阻R上的电流流向； （2）当金属棒的速度大小 时，求金属棒的加速度大小a； （3）金属棒向上的位移大小 前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小为 的过程中R上产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $