山西省大同市浑源县第七中学校2024-2025学年高二下学期开学摸底考试物理试题

2024-2025学年第二学期高二年级开学摸底考试物理试题 试题满分：100分　　考试时间：75分钟 一、单选题（10题，每题4分，共40分） 1.如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，在条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是0(　　) A. P、Q将相互远离 　　　B. P、Q对导轨M、N的压力小于自身重力 C. 磁铁下落的加速度可能大于重力加速度g　　　 D. 磁铁动能的增加量小于重力势能的减少量 2.如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一个总电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴匀速转动(O轴位于磁场边界)，周期为T，t＝0时刻线框置于如图所示位置，则线框内产生的感应电流的图像为(规定电流顺时针方向为正)(　　) A. 　B. C. 　D. 3.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中(　　) A. 环中有感应电流，方向为a→d→c→b→a B. 环中有感应电流，方向为a→b→c→d→a C. 环中无感应电流　　　　　　　D. 条件不够，无法确定有无感应电流 4.关于楞次定律，下列说法正确的是 (　　) A. 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B. 感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化 C. 原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D. 感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 5.如图所示，在竖直向上的匀强磁场中将金属棒ab从某高度处水平抛出，不计空气阻力，金属棒ab在运动过程中(　　) A. 感应电动势大小不变，且φa＞φb　　　　B. 感应电动势大小不变，且φa＜φb C. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且φa＞φb D. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且φa＜φb 6.图甲、乙、丙中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动。甲图中的电容器C原来不带电，所有导体棒、导轨电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，导体棒ab的质量为m。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨足够长，间距为L.今给导体棒ab一个向右的初速度v，则(　　) A. 三种情况下，导体棒ab最终都静止　　　　　　B. 三种情况下，导体棒ab最终都做匀速运动 C. 图甲、丙中ab棒最终都向右做匀速运动　　　　D. 图乙中，流过电阻R的总电荷量为 7.在如图所示的电路中，自感线圈的直流电阻很小，且小于灯泡的电阻。开关闭合后，灯泡正常发光。现断开开关S，以下说法正确的是(　　) A. 断开S后，灯泡先变亮，再逐渐变暗 B. 断开S后，灯泡在原来亮度基础上逐渐变暗 C. 断开S的瞬间，灯泡立即熄灭 D. 断开S的瞬间，通过灯泡的电流方向为从C到D 8.如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　　) A. 始终为A→B→C→A　　　　　　　　B. 始终为A→C→B→A C. 先为A→C→B→A再为A→B→C→A D. 先为A→B→C→A再为A→C→B→A 9.如图所示，以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且，则在先后两种情况下（　　） A. 线圈中的感应电动势之比 B. 线圈中的感应电流之比 C. 线圈中产生的焦耳热之比 D. 通过线圈某截面的电荷量之比 10.如图所示，在国庆70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警-2000”在天安门上空时机翼保持水平，以120 m/s的速度自东向西飞行．该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m，北京地区地磁场的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5 T，则(　　) A. 两翼尖之间的电势差为0　　　B. 两翼尖之间的电势差为2.7 V C. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高　　　 D. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低 二、多选题（3题，每题6分，共18分） 11.如图所示是冶炼金属的高频感应炉的示意图．高频感应炉中装有待冶炼的金属，当线圈中通有电流时，通过产生涡流来熔化金属．以下关于高频感应炉的说法正确的是(　　) A. 高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流，才会产生涡流 B. 高频感应炉的线圈中通有恒定的电流，也可以产生涡流 C. 高频感应炉是利用线圈中的电流产生的焦耳热使金属熔化的 D. 高频感应炉是利用炉内金属中的涡流的热效应使金属熔化的 12.如图所示，一带电微粒在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，带电微粒的质量为m，带电量为q，圆周运动的半径为R，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A. 匀强电场的场强为　　　　　　B. 带电微粒带正电 C. 带电微粒速度大小为　　　　　D. 带电微粒做圆周运动的周期为 13.如图，空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处自由释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度．若不计空气阻力，以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力F随时间t变化的图像中，可能正确的是(　　) A. 　　B. 　　C. 　　D. 三、实验题（共16分） 14.在测量电源（一节干电池）电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V和15V）；电流表A（量程为0.6A和3A）；滑动变阻器R1（）和R2（）。 （1）为了更准确地测出电源电动势和内电阻，电压表的量程应选用___________（填“3V”或“15V”），电流表的量程应选用___________（填“0.6A”或“3A”），滑动变阻器应选用___________（填“R1”或“R2”），选择的实验电路是下图中的___________（填“甲”或“乙”）。 （2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内电阻r=___________（结果保留三位有效数字）。 （3）采用（1）中所选电路测量时，由于电表内阻影响，误差情况是___________， ___________（均填“>”“<”或“=”）。 四、计算题（15题12分，16题14分，共26分） 15.如图所示，电阻不计的金属框宽度为固定在倾角的斜面上，下端接一电动势内阻的电源。金属框所在的区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量的金属杆ab垂直放在导轨上，ab接入电路的有效电阻当开关闭合后ab处于静止状态。取重力加速度求： (1)金属杆ab中的电流大小； (2)金属杆ab受到的安培力大小； (3)金属杆ab给导轨的摩擦力。 16.如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B＝1 T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度为H。正方形金属线框abcd的质量m＝0.02 kg、边长L＝0.1 m(L<H)，总电阻R＝0.2 Ω，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度为h，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10 m/s2)。 (1)若线框从h＝0.45 m处开始下落，则线框ab边刚进入磁场时的加速度大小； (2)若要使线框匀速进入磁场，则h多高。 高二物理答案 一、单选题 1.【答案】D 【解析】在条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增大，则由“增缩减扩”可得，P、Q将相互靠近，故A错误；由于磁铁靠近回路，则由“来拒去留”可得，竖直方向磁铁受到向上的力，由于力的作用是相互的，则P、Q棒受到向下的力，则磁铁下落的加速度肯定小于重力加速度，P、Q对导轨M、N的压力大于自身重力，故B、C错误；由能量守恒可得，磁铁减少的重力势能等于磁铁增加的动能、导体棒增加的动能以及回路产生的焦耳热之和(破题关键)，则磁铁动能的增加量小于重力势能的减少量，故D正确。 2.【答案】A 【解析】扇形导线框匀速转动，因此导线框进入磁场的过程中产生的感应电动势是恒定的，则感应电流的大小也是恒定的．当完全进入时，由于磁通量不变，故无感应电流产生．由楞次定律可判断导线框进入磁场时，电流方向为逆时针，故选项A正确． 3.【答案】A 【解析】由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知，环中产生a→d→c→b→a方向的感应电流，A正确． 4.【答案】A 【解析】感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确；阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，故B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，故C错误；当原磁通量增加时感应电流的磁场与原磁场反向，当原磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场同向，故D错误． 5.【答案】A 【解析】设金属棒ab水平抛出时的初速度为v0，金属棒水平抛出后，将切割磁感线产生感应电动势，由于磁感线竖直向上，所以有效切割速度就是金属棒的水平速度，金属棒做平抛运动，水平分速度保持不变，始终等于v0，则ab棒切割磁感线产生的感应电动势为E＝Blv0，保持不变，根据右手定则可知ab棒中感应电动势方向为b→a，所以φa＞φb，故A正确。 6.【答案】D 【解析】题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，相互抵消，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动；图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R转化为内能，ab棒速度减小，当ab棒的动能全部转化为内能时，ab棒静止；图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，相互抵消，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，故A、B、C错误．题图乙中，根据动量定理有BILΔt＝mv0－0，则通过电阻R的电荷量为q＝IΔt＝，D正确． 7.【答案】A 【解析】当灯泡正常发光时，线圈的直流电阻远小于灯泡的电阻，故线圈支路的电流大于灯泡电流，开关断开，则灯泡中的电流立即消失，但是L由于自感要阻碍自身电流的减小，L中的电流逐渐减小，由于L与灯泡组成回路，L中的电流要经过灯泡，所以灯泡中的电流突然变大且电流为反方向由D到C，然后逐渐减小到零，故灯泡闪亮一下再熄灭，故BCD错误，A正确。故选A。 8.【答案】A 【解析】在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，故A正确． 9.【答案】C 【解析】据题意可知v1=2v2，根据E=BLv，知感应电动势之比2：1，故A错误；根据 由于v1=2v2，则感应电流之比为2：1，故B错误；根据v1=2v2，知时间比为1：2，根据Q=I2Rt 知热量之比为2：1，故C正确；根据，可知，两种情况磁通量的变化量相同，所以通过某截面的电荷量之比为1：1，故D错误。 10.【答案】C 【解析】由E＝Blv可得，两翼尖之间的电势差为U＝E＝Blv＝4.5×10－5×50×120 V＝0.27 V，故A、B错误；由右手定则可知机翼中若有感应电流，其方向为由右机翼向左机翼，因机翼此时相当于电源，故飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高，故C正确，D错误． 二、多选题 11.【答案】AD 【解析】变化的电流才能产生变化的磁场，引起感应炉中磁通量的变化，使待冶炼金属产生感应电流(涡流)；恒定的电流不会使感应炉中的磁通量发生变化，待冶炼金属内不会产生涡流，选项A正确，B错误；当感应炉内装入待冶炼的金属时，会在金属中产生涡流，从而使金属熔化，高频感应炉不是利用线圈中的电流产生的焦耳热使金属熔化的，选项C错误，D正确． 12.【答案】AC 【解析】带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力和重力平衡，即有，可得，电场力方向竖直向上，与电场方向相反，所以粒子带负电，故A正确，B错误；带电微粒做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力可得，可得，故C正确；带电微粒做圆周运动的周期，选项D错误。故选AC。 13.【答案】BCD 【解析】进入磁场前，线框只受重力作用加速下落，进入与离开磁场时都受到向上的安培力作用．若进入磁场时安培力大于重力，线框做加速度减小的减速运动，安培力的大小与速度的大小成正比，随速度减小而减小，某时刻安培力等于重力，线框做匀速运动，此时速度达到v0＝，完全进入后只受重力，线框加速，刚要离开时的速度大于完全进入时的速度，故安培力大于重力，做减速运动，速度减小，安培力也减小，故A不符合题意；若线框进入磁场时安培力恰好等于重力，进入过程中安培力不变，完全进入后只受重力，线框加速，离开磁场时安培力大于重力，速度减小，安培力也减小，故B符合题意；若进入时安培力大于重力，由－mg＝ma可知，线框做加速度减小的减速运动，安培力随速度的减小而减小，完全进入后只受重力，线框加速，离开磁场时安培力大于重力，速度减小，进入过程与离开过程安培力变化情况可能完全相同，故C符合题意；若进入磁场时安培力小于重力，由mg－＝ma，可知线框做加速度减小的加速运动，进入过程安培力不断增大，完全进入后线框只受重力，做加速运动，若离开磁场时安培力大于重力，线框做加速度减小的减速运动，安培力随速度的减小而减小，故D符合题意． 三、实验题 14.【答案】（1）3V 0.6A R1 甲 （2） 1.50 1.00 （3）< < 【解析】（1）电源（一节干电池）电动势大约为1.5V，电压表选择3V量程； 电路中最大电流约0.5A，所以电流表选择0.6A量程； 由于电源内阻较小，滑动变阻器选择较小的R1； 由于电源内阻较小，电流表分压误差较大，为减小实验误差，选择甲图电路。 （2）根据闭合电路欧姆定律可得，所以图线斜率的绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势，由图丙可知， （3）由于电压表分流作用，电流测量值小于真实值，实验测出的电动势小于真实值； [8]由于电压表分流作用，电压值越大，电压表分流越多，对应电流真实值与测量值差值越大，如图 即实验测出的电源内阻小于真实值。 四、计算题 15.【答案】(1)3A　　(2)3N　　(3)1N，方向沿斜面向下 【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律 (2)根据安培力大小公式，有 (3)对金属杆ab受力分析如图所示 根据沿斜面方向受力平衡有 得 根据牛顿第三定律，金属杆ab给导轨的摩擦力大小为1N，方向沿斜面向下。 16.【答案】(1)2.5 m/s2　(2)0.8 m 【解析】(1)当线框ab边进入磁场时，由自由落体规律mgh＝mv12 解得v1＝3 m/s ab边切割磁感线产生感应电动势E＝BLv1＝0.3 V 线框受安培力F＝BIL＝＝0.15 N 由牛顿第二定律mg－F＝ma 解得a＝2.5 m/s2 (2)匀速进磁场，由mg＝F′，F′＝BI′L， v′＝，I＝ 代入数据解得h＝0.8 m。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$