江苏省常州市金坛区第一中学2024-2025学年高二下学期4月阶段性调研物理试卷

2025年春学期金坛一中高二年级物理学科4月阶段性调研试卷 （调研用时：75分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1．为保障住户安全，多地小区开始在电梯里尝试使用一种“黑科技”，来阻止电动车进电梯。当电动车进入电梯时，这种“黑科技”就会自动报警，它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同（　　） A．电饭锅 B．烟雾报警器 C．刷脸考勤机 D．酒精检测仪 2．远距离输电的原理图如图所示，发电机的输出功率为P，输电线上损失的功率为P线，变压器均为理想变压器，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 3．关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C．图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 Eq＝qvB，即 D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越小 4．如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个R=40的电阻相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量按图2所示规律变化。已知线圈的电阻是10，则（　　） A．线圈内感应电流的磁场方向为指向纸外 B．A点电势比B点电势高 C．A、B两点间的电势差为20V D．0.2s内电路产生的电能为1.6J 5．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则（　　） A．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大 B．磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小 C．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小 D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变 6．某时刻，振荡电路中电流的方向与线圈中磁感线的方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若电容器的上极板带正电，则电容器正在充电 B．若磁场正在减弱，则电容器的上极板带正电 C．减小电容器两极板间距离，振荡周期将变小 D．若在线圈中加一铁芯，则充放电过程会变慢 7．在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω，电表均为理想电表，下列判断正确的是（　　） A．该交变电流的电压有效值为6V B．电流表的示数为0.1A C．电阻R一个周期内产生的热量为12J D．电压表的示数为V 8．如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关S，A、B两灯同时亮 B．闭合开关S，A灯逐渐亮起来，B灯立即发光 C．断开开关S，B灯闪亮一下再熄灭 D．断开开关S，流过B灯的电流方向自左向右 9．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为d，左端连接阻值为R的定值电阻，一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现给导体棒一个水平向右的初速度v0，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．从上往下看，回路中产生逆时针方向的电流 B．电阻R上产生的热量为 C．通过导体棒某截面的电荷量为 D．导体棒向右运动的最大距离为 11．如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在t=0时线圈由静止释放，经时间t速度变为v，假设此时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，则下列说法正确（　　） A．在t时刻线圈的加速度大小为 B．0~t时间内线圈下落高度为 C．0~t时间内通过线圈的电荷量为 D．线圈下落过程中，通过线圈的磁通量始终为零 二、实验题（共15分） 12．某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。 （1）实验需要以下哪种电源 ； A．低压直流电源    B．高压直流电源    C．低压交流电源      D．高压交流电源 （2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的 值（填“有效”或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为 ； （3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成 （填“正比”或“反比”）； （4）由于实验中变压器的铜损和铁损导致变压器并非理想。实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0 V，则原线圈所接电源电压可能为 。 A．16.0 V             B．10.0 V      C．5.0 V              D．2.5 V 三、解答题（共4题，共41分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13．（6分）如图所示，水平金属导轨的间距为L，其上垂直导轨放置长度为2L的金属棒，当导轨左侧接上电源时，金属棒通过的电流为I，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面的夹角为θ，金属棒处于静止状态，求： （1）金属棒受到的安培力大小； （2）金属棒受到的摩擦力大小． 14．（8分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经0.05s通过电阻R的电荷是多少？ 15．（12分）如图甲所示，轻绳系一质量为m=0.8kg，半径为1m的圆形线圈，已知线圈总电阻R=0.5Ω，在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图乙所示，g取10m/s2，求： （1）线圈下半圆的端点的路端电压Uab； （2）绳的拉力与时间t的关系。 16．（15分）如图所示，边长为L的正方形OACD区域在平面直角坐标系的第一象限内，OACD区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，边长为L的正方形OMPN区域在第三象限内，QMPN区域内有沿y轴正向的匀强电场。在MP边上离x轴距离为的Q点，以速度沿x轴正向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经电场偏转恰好从坐标原点O进入磁场，粒子经磁场偏转后，从坐标（0.8L，0）点离开磁场。不计粒子的重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，此后粒子的运动经过D点，则撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的时间。 答案 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C D B D C D A B A C B 二、实验题（共15分） 12、 C 有效 7.2 正比 A （4）实验中由于变压器的铜损和铁损，变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以导致副线圈的电压的实际值一般略小于理论值，所以导致 所以　　　故选A。 13．（1）F安=BIL （2）Ff= BILsinθ 【详解】（1）电流方向与磁场方向垂直，金属棒的有效长度为L，安培力大小 （2）受力示意图如图所示 解得 14．（1）e＝50sin10πt (V)；（2）43.3V；（3）31.86V，3.54A；（4）C 【详解】（1）根据题意线圈的转速为n＝300r/min＝5r/s 交流电的频率为f＝n＝5Hz　　　ω＝2πf＝10πrad/s 感应电动势最大值Em＝NBSω＝50V 所以瞬时表达式为e＝Emsinωt＝50sin10πtV （2）当时 （3）电动势有效值为 电流表示数 电压表示数U＝IR＝31.86V （4）0.05s内线圈转过的角度 该过程中磁通量的变化量大小为 则 15．（1）；（2） 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势大小为 根据楞次定律可知线圈中电流沿逆时针方向，所以Ua＞Ub，根据闭合电路欧姆定律可得 （2）由乙图可知B随t变化的关系为 线圈中电流为 线圈所受安培力的有效长度等于直径，则 根据平衡条件可得绳的拉力与时间t的关系为 16．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子在电场中运动做类平抛运动，则有， 根据牛顿第二定律得解得 （2）设粒子通过O点时的速度大小为v，根据动能定理得 解得 设粒子进入磁场时速度方向与y轴夹角为，则 解得 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据几何关系有 解得 根据牛顿第二定律得 解得 （3）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示 根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心的横坐标为 纵坐标为 若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，则撤去磁场后，粒子在G点沿速度方向经过D点，由数学知识可得 设撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的距离为d，根据几何关系得 粒子在OACD区域内做匀速运动的时间　 粒子在OACD区域内做圆周运动的时间 粒子在OACD区域内运动的时间 1 学科网（北京）股份有限公司 $$