广东中山市华侨中学2025-2026学年高二下学期第一次段考物理科试题

中山市华侨中学2027届高二下学期第一次段考 物理科试题 1、 单选题（每题4分，共28分） 1．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变．这时需要在右盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．下列说法中正确的是（　　） A．磁场方向垂直于纸面向里，大小为 B．磁场方向垂直于纸面向外，大小为 C．磁场方向垂直于纸面向里，大小为 D．磁场方向垂直于纸面向外，大小为 2．如图所示，正方形abcd区域（包含边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电量为q的正电粒子从a点沿着ab方向射入磁场中，边长为l，不计粒子的重力，为使粒子从cd边射出磁场区域，粒子的速度可能为（　　） A． B． C． D． 3．对于下列教材中所列的和生活中的实例，说法正确的是（　　） A．图甲在门禁系统中刷卡，利用了电流的磁效应原理 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 C．图丙电路将开关断开时，灯泡A中的电流由a指向b，一定闪亮一下后再熄灭 D．摇动图丁中的手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的角速度同向转动 4．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为竖直方向的匀强磁场，矩形线圈匝数为10，线圈绕水平轴沿逆时针方向匀速转动.线圈产生的交变电压随时间变化的图像如图乙所示.以下判断正确的是（　　） A．线圈在图甲所示位置电流方向发生改变 B．图甲所示位置磁通量最大，电流最大 C．以图甲所示位置为计时起点可以得到乙图交变电压随时间变化的图像 D．由图乙所示，当时，通过线圈的磁通量为 5．如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势（V），导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电.输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为，电动机的功率为，导线框及其余导线电阻不计，不计一切摩擦，则（　　） A．图中电压表示数为 B．降压变压器原副线圈的匝数比为 C．电动机绕线电阻为 D．线框转动一圈过程中克服安培力做功 6．如图所示，有一“凸”形单匝金属线框，边长为，边长为，边和边到的距离均为.虚线右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，线框绕虚线以角速度匀速转动，则理想电压表的示数为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，abcdef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe均为边长为l的正方形，导线ab、cd、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度等于的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，导线框以速度v水平向右匀速穿过磁场区域，运动过程中线框平面始终和磁场垂直且无转动。从ab边进入磁场边界的时刻开始，线框平面穿过磁场的过程中，下列选项关于ab两点之间的电势差随位移变化的图像正确的是（    ） A．B． C． D． 二、多选题（每题6分，共18分，错选0分，漏选得3分） 8．回旋加速器原理如图所示，置于真空中的形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略；磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，交流电源电压为，频率为.若质子的质量为、电荷量为，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.下列说法正确的是（　　） A．带电粒子由加速器的中心进入加速器 B．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C．质子离开回旋加速器时的最大动能为 D．该加速器加速质量为、电荷量为的粒子时，交流电频率应变为 9．如图甲所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个单匝线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示，则在0～2s时间内，下列说法正确的是（    ） A．线圈中磁通量的变化率为3Wb/s B．电容器两极板间的电压为4.0V C．电容器所带电荷量为60C D．电容器下极板的电势高于上极板的电势 10．图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈的匝数之比为，某一风速时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像（余弦函数）如图乙所示，发电机的内阻忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．若仅断开开关S，电压表的示数为 B．若仅断开开关S，则通过滑动变阻器的电流会减小 C．若保持开关S闭合，仅将滑动变阻器的滑片P向下移动，小灯泡会变暗 D．若保持开关S闭合，仅增大风速，电压表的示数会增大，变压器的输入功率也会增大 三、实验题( 本题两道大题，共14分) 11．（8分）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯. (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路____： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向________（填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”.演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成.正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中，________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________________（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. 12．（6分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比. (1)为实现探究目的，保持原线圈输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，并记录相关数据，这个探究过程采用的科学探究方法是______. A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法 (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈做实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是______. 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 (3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从，下列原因可能正确的是______. A．在交变电流产生的过程中，副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低 B．变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍，使线圈的电阻增加 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 4、 解答题（本题3道大题，共40分，计算过程要有公式和必要的文字说明） 13（10分）．如图所示，凹型虚线为荧光屏，粒子打到荧光屏上会发光.虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.P为直线Oa上一点，从P点可以发射具有不同速率的粒子，速度方向都垂直于Oa.粒子的质量均为m，电荷量均为+q，已知Pa = L，ab = cd = L，，不计粒子的重力和粒子间的作用力.求： (1)粒子在磁场中运动的最长时间及对应粒子的速度大小； (2)bc边发光的区域长度. 14（12分）．如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC，其延长线在D点与半圆轨道DF相切（CD段无轨道），全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场（C点处于MN边界上）.一质量为0.8kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C点时速度为vC=15m/s，接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且恰好能通过F点，在F点速度vF=3m/s（不计空气阻力，g=10m/s2，cos37°=0.8），求： (1)小球受到电场力的大小； (2)半圆轨道的半径R； (3)在半圆轨道部分，摩擦力对小球所做的功. 15（18分）．如图甲所示，间距为L = 2 m的平行金属导轨由倾斜部分和水平部分连接而成，导轨光滑且电阻不计.倾斜部分足够长，其cd间接一阻值为 R0 = 2 Ω的电阻，倾角θ = 37°，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度B2大小未知.水平部分接有面积为S=2m2、电阻为r=2 Ω的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度B1随时间变化的情况如图乙所示.将质量为m =1kg的导体棒MN垂直倾斜导轨由静止释放，在0~1s内导体棒MN恰好处于静止状态.已知导体棒MN接入电路的电阻为R = 2 Ω，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8， g 取10m/s2， (1)求0-1s内ab间的电压； (2)求磁感应强度B2的大小； (3)若导体棒MN从静止开始运动到速度最大的过程中，在电阻 R0 上产生的热量 ，求此过程中流过导体棒MN的电荷量q. 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市华侨中学2027届高二下学期第一次段考 物理科参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B D D B A AD AD ACD 11（8分）．(1) (2)右(3)红(4)磁通量的变化率 12（6分）．(1)A (2)C (3)CD 13．（10分）(1)，(2) 【详解】（1）由 （2分） 得（1分） 粒子在磁场中做圆周运动的周期（1分） 由分析可知，运动时间最长的粒子打到了b点，粒子转过了270°角。所以最长时间（1分） 所以最长时间（1分） 对应粒子运动的轨道半径r = L，可得对应粒子的速度大小（1分） （2）粒子到达bc边的右边界为粒子轨迹恰好在d点与cd相切，射到bc边的e点。此时粒子的轨迹半径（1分） 则（1分） 所以bc边发光的区域长度（1分） 14．（12分）(1)6N(2)0.6m(3)−74.4J （1）由题意可知，小球在CD间做匀速直线运动，电场力与重力的合力垂直于CD向下 故有（3分） （2）在D点速度为 在CD段做直线运动，分析可知，CD段受力平衡，故有（2分） 在F点处由牛顿第二定律可得（2分） 联立解得（1分） （3）小球在DF段，由动能定理可得（3分） 解得摩擦力对小球所做的功（1分） 15（18分）．(1)4V (2)1.5T (3) （1）0-1s内，感应电动势 （1分） 解得E=12V 总电阻（1分），总电流（1分） ab间的电压为U =E-Ir （1分） 联立解得U=4V（1分） （2）对导体棒，根据平衡条件，有（1分） 通过导体棒的电流 （1分） 联立解得B=1.5T（1分） （3）当导体棒速度达到最大时，设其速度大小为v，通过的电流为I2，对导体棒，根据平衡条件，有（1分） 解得I2=2A 此时感应电动势E2=B2Lv（1分） 总电阻为 （1分） 解得v=2m/s 由能量守恒可得（2分） 由焦耳热公式（1分） 可知（1分） 联立解得，，（1分） 此过程中流过棒的电荷量（1分） 联立解得（1分） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $