湖南衡阳市衡阳县第三中学2025-2026学年高二下学期期中模拟物理测试B卷

高二期中模拟测试 物理·B卷 分值：100 分 时间：75 分钟 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.如图所示，玻璃皿置于S极在上的蹄形磁铁的磁场中。在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，内壁沿边缘放一个圆环形电极，两电极分别与电池组的正负极相连，在玻璃皿中倒入硫酸铜溶液，俯视发现溶液旋转，下列判断正确的是( ) A.正离子按顺时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 B.正离子按顺时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 C.正离子按逆时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 D.正离子按逆时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 2.如图所示，A、B两个同心圆线圈位于同一平面内，B线上连接有直流电源E和开关S。则下列说法正确的是( ) A.闭合开关S的瞬间，线圈A中有顺时针方向的感应电流 B.闭合开关S的瞬间，线圈A中有逆时针方向的感应电流 C.断开开关S的瞬间，线圈A中无感应电流 D.断开开关S的瞬间，线圈A中有逆时针方向的感应电流 3.图一为某超声波发生器中的核心元件—压电陶瓷片。为使得压电陶瓷片发生超声振动，需要给它通入同频率的高频电信号。图二为高频电信号发生原理图，已知某时刻电流i的方向指向A极板，且正在增大，下列说法正确的是( ) A.A极板带负电 B.线圈L两端的电压在增大 C.磁场能正在转化为电场能 D.减小自感系数L，可以减小超声振动的频率 4.某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波的无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为340m、497m、600m的无线电波，下列说法不正确的是( ) A.在电磁波接收技术中，把声音信号从高频电流中还原出来的过程叫作解调 B.在电磁波发射技术中，有调频和调幅两种调制方式 C.为更好接收波长为600m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到 D.为了能收到频率最高的中波电台，应增加线圈的匝数 5.如图所示为特高压直流输电线路的简化示意图，升压变压器、降压变压器均视为理想变压器，整流及逆变的过程均不计能量损失且电压有效值不变。直流输电线的总电阻的匝数比为，结合图中信息可知，该输电工程输送的总电功率为( ) A. B. C. D. 6.电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，则回路中产生两个脉冲电流（如图乙所示），即汽车闯红灯，电子眼立刻拍照。红灯亮时，下列说法正确的是( ) A.车轮停在感应线上后，电阻R上一直有电流 B.前轮经过感应线的过程中，电容器充电 C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大 D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，一定会被电子眼拍照 7.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间从C点射出磁场，OC与OB成角。现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( ) A. B. C. D. 8.如图所示的后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是( ) A.毫米波比红外线的频率高 B.毫米波比紫外线波动性更明显 C.毫米波可以用于工业探伤 D.前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流 9.某一质谱仪原理如图所示，A是粒子加速器，B是速度选择器，C是偏转分离器。现有由三种粒子组成的粒子束（不计重力），从O点无初速度飘入，其中两种粒子恰能通过B进入C。下列说法正确的是( ) A.两种粒子为 B.两种粒子为 C.在C中粒子运动半径大的是小的2倍 D.在C中两种粒子的运动半径大小相等 10.如图所示，两根电阻不计、足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，ab是一根始终与导轨垂直且与导轨接触良好的金属杆，ab杆具有一定质量和电阻。开关S断开，ab杆由静止释放时开始计时，一段时间后，将开关S闭合，下列关于ab杆运动的速度v随时间t变化的图像可能正确的是( ) A. B. C. D. 二、非选择题，本大题共5小题，共54分。 11.（6分）某同学利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在________（填“a”或“b”）位置。 (2)将线圈P插入线圈Q中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏。保持开关S闭合，滑动变阻器的滑片移至中间位置，以下操作中，能使电流计指针右偏的是_____。 A.断开开关S瞬间 B.保持开关S闭合，拔出线圈P C.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向左移动 D.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)闭合开关S的情况下，某同学第一次将线圈P慢慢插入线圈Q中，第二次将线圈P快速插入线圈Q中，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是第二次线圈Q中的________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第一次的大。 12.（8分）如图甲所示，理想变压器的原线圈两端接有如图乙所示的正弦交变电流，副线圈接有阻值相等的灯泡，已知灯泡两端电压，通过灯泡的电流。求： (1)变压器原、副线圈的匝数比 (2)通过变压器原线圈电流的有效值。 13.（12分）质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。 (1)粒子带正电还是负电？求粒子的比荷。 (2)求O点到P点的距离。 14.（12分）如图所示电路中，电容器两极板水平放置，电容C为，电感内阻不计，L为2mH。开关S接在接线柱1时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关接到接线柱2时，灰尘在电容器内运动，g取 求： (1)开关S接到接线柱2后，流过线圈的电流第一次达到方向向上的最大值的时间t； (2)灰尘能获得的最大加速度的大小a。 15.（14分）长度为l的金属杆MN置于光滑U形导轨上，其一端接有定值电阻R，整个装置放在水平面上。平行于U形导轨长边建立x轴，以水平向右为正方向，靠近U形导轨短边所在位置为处，垂直导轨平面分布着恒定磁场，其磁感应强度B沿导轨方向按照的形式分布（为已知定值，规定垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，图中未画出），如图所示。在一未知外力F的作用下，金属杆MN从的位置开始以速度向右匀速运动。金属杆和导轨其他部分电阻均不计。求： （1）通过电阻R的电流随时间变化的表达式、周期及电流的有效值； （2）时间t内（周期的整数倍），外力F做的功； （3）在杆开始运动的最初半个周期内，通过电阻R的电荷量q。 ( 物理·B卷 第 1 页 共 16 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二期中模拟测试 物理·B卷 答案及解析 1.答案：A 解析：由图可知，玻璃器皿的中心为正极，则电流方向为玻璃器皿的中心到边缘，即正离子由玻璃器皿的中心运动到边缘；负离子由玻璃器皿边缘运动到中心。磁场方向向上，根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力的作用下顺时针方向旋转，负离子在洛伦兹力的作用下顺时针方向旋转。 故选A。 2.答案：B 解析：AB.闭合开关S前，线圈B中无电流，穿过线圈A的磁通量为零，闭合开关S的瞬间，线圈B中有顺时针方向的电流，穿过线圈A的磁通量增加、磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可知，线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向外，根据右手螺旋定则可知，线圈A中有逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确； CD.断开开关S前，线圈B中有顺时针方向的电流，穿过线圈A的磁场垂直纸面向里，断开开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可知，线圈A中有顺时针方向的感应电流，故CD错误。 故选B。 3.答案：A 解析：A.某时刻电流正在增大，说明电容器正在放电，根据电流方向，可判断A带负电，故A正确； B.电容器正在放电，则电容器电压减小，则线圈L两端的电压在减小，故B错误； C.电容器正在放电，则电场能正在转化为磁场能，故C错误； D.根据，减小自感系数L，可以增大超声振动的频率，故D错误。 故选A。 4.答案：D 解析：A.在电磁波接收技术中，把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫作解调，故A正确； B.在电磁波发射技术中，有调频和调幅两种调制方式，故B正确； C.为更好接收波长为600m的无线电波，根据 可知应把收音机的调谐频率调到，故C正确； D.为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据（L为电感，与线圈匝数有关）可知应减少线圈的匝数，故D错误。 故选D。 5.答案：A 解析：根据，得 故输电线中的电流为 该输电工程输送的总电功率为 故选A。 6.答案：D 解析：车轮停在感应线上后，对压电薄膜的压力不变，电压恒定，电路中没有电流，故A错误；前轮经过感应线的过程中，对压电薄膜的压力先变大后变小，则电压先变大后变小，电容器先充电后放电，故B错误；车轮经过感应线的过程中，如题图乙所示，电阻R上的电流先变大后变小，再反向变大最后变小，故C错误；汽车前轮刚越过感应线，又倒回线内，有两个脉冲电流，会被电子眼拍照，故D正确。 7.答案：B 解析：试题分析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，据牛顿第二定律有，解得粒子第一次通过磁场区时的半径为，圆弧AC所对应的圆心角，经历的时间为（T为粒子在匀强磁场中运动周期，大小为，与粒子速度大小无关）；当粒子速度减小为 v/3后，根据知其在磁场中的轨道半径变为，粒子将从D点射出，根据图中几何关系得圆弧 AD所对应的圆心角，经历的时间为.由此可知B项正确。 8.答案：BD 解析：A.从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比红外线低，故A错误； B.毫米波的波长大于紫外线的波长，故毫米波的波动性更明显，故B正确； C.由于频率越高，其穿透力越强，毫米波频率远低于X射线，其比X射线穿透能力更弱，不可以用于工业探伤，故C错误； D.后车发出电磁波，电磁波会引起前车的金属尾板磁通量的变化，从而产生感应电流，故D正确。故选BD。 9.答案：BD 解析：AB项分析：设粒子的质量为m、电荷量为q，则粒子经过粒子加速器的过程，由动能定理可得，可得粒子刚进入速度选择器时的速度，粒子若恰能通过速度选择器，则有，即粒子刚进入速度选择器时的速度应满足，则该速度一定，对应粒子的比荷一定，又三种粒子中只有两种粒子恰能通过速度选择器，而的比荷相同，所以恰能通过速度选择器的两种粒子应为，A错误，B正确； CD项分析：由AB项分析可知进入C（偏转分离器）的粒子比荷和速度相同，粒子在C（偏转分离器）中运动，由洛伦兹力提供向心力，有，可得粒子在C（偏转分离器）中的运动半径，所以在C（偏转分离器）中两种粒子的运动半径大小相等，C错误，D正确。 10.答案：AC 解析：根据题意可知，开关S断开，ab杆由静止释放时开始计时，ab杆做自由落体运动，一段时间后，将开关闭合，ab杆受到重力和安培力作用 AB.若开关闭合时，重力大于安培力，则继续做加速运动，随着速度的增大，安培力增大，由牛顿第二定律可知，加速度减小，当安培力增大到等于重力时，速度最大，则ab杆先做加速度减小的加速运动，后以最大速度做匀速运动，故B错误，A正确； C.若开关闭合时，重力等于安培力，则ab杆将做匀速运动，故C正确； D.若开关闭合时，重力小于安培力，则ab杆将做减速运动，随着速度的减小，安培力减小，由牛顿第二定律可知，加速度减小，当安培力减小到等于重力时，做匀速运动，则ab杆先做加速度减小的减速运动，后做匀速运动，故D错误。 故选AC。 11.答案：(1)a (2)D (3)磁通量的变化率 解析：（1）滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关S闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在a端 （2）A.将线圈P插入线圈Q中，闭合开关S瞬间，通过线圈P的电流增大，穿过线圈Q的磁通量增大，线圈Q中产生感应电流，此时电流计指针右偏，表明当穿过线圈Q的磁通量增大时，电流计指针将向右偏。断开开关S瞬间，穿过线圈Q的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，A错误； B.当拔出线圈P时，穿过线圈Q的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，B错误； C.将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈P的电流减小，则穿过线圈Q的磁通量减小，电流计指针将向左偏，C错误； D.将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈P的电流增大，则穿过线圈Q的磁通量增大，电流计指针将向右偏，D正确。 故选D。 （3）第二次电流计指针的摆动幅度较大，表明Q中产生的感应电流较大，Q中的感应电动势较大，原因是第二次线圈Q中的磁通量的变化率比第一次的大。 12.答案：(1) (2) 解析：（1）灯泡的电阻 由于三个灯泡的阻值相等，因此通过、的电流均为，两端电压 副线圈两端电压的有效值 变压器原、副线圈的匝数比 其中 解得 （2）变压器副线圈的输出功率 变压器原线圈的输入功率 解得 13.答案：(1)正电， (2) 解析：（1）根据在区域III中的粒子运动轨迹，粒子应带正电荷。 在区域I粒子加速，有 在区域II中做匀速直线运动，受力平衡，有公式 联立可得 （2）在区域III中由洛伦兹力充当向心力，做圆周运动，即 可解得 所以，OP间距离为 14.答案：(1) (2) 解析：（1）振荡电路的周期为 其中 联立解得 则开关S接到接线柱2后，电容器上极板带正电，电容器先放电，流过线圈的电流方向向下，经过放电完成后，线圈对电容器充电，流过线圈的电流方向依然向下，经过充电结束后，电容器下极板带正电，之后，电容器再次放电，流过线圈的电流方向向上，经过放电完成，此时线圈电流达到最大值， 即流过线圈的电流第一次达到方向向上的最大值的时间，解得 （2）开关S接在1时，设灰尘电荷量为q，电容器的电压为U，板间距离为d，由平衡条件有 开关S接到接线柱2后，当电容器反向充电完毕时，两极板间电压为U，电场强度反向，此时灰尘的合力最大，加速度最大，灰尘受到的电场力方向与重力方向相同，由牛顿第二定律得 联立解得，最大加速度为 15.答案：（1）；； （2） （3） 解析：（1）金属杆MN切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律有，根据欧姆定律可得通过电阻R的电流表达式， 对照交流电表达式， 可知，， 周期为， 电流的有效值。 （2）外力F做的功等于电路产生的焦耳热，。 （3）类比线圈在磁场中转动产生的交流电的感应电动势， 有， 可得，， 通过电阻R的电荷量， 半个周期内穿过闭合回路的磁通量变化量为， 联立解得。 物理·B卷答案 第 1 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 $