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2025—2026学年第二学期质量检测(3月)·高二物理 参考答案
·高二物理· 参考答案、提示及评分细则
答案第1页,共2页
答案第1页,共3页
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1.A【提示】根据左手定则可知,A图中洛伦兹力方向应该向上,故A正确。根据左手定则可知,B图中洛伦兹力方向应该竖直向下,故B错误。根据左手定则可知,C图中洛伦兹力方向应该向左,故C错误。根据左手定则可知,D图中洛伦兹力方向应该竖直向下,故D错误。
2.D【提示】洛伦兹力,A错误。洛伦兹力的方向时刻与速度方向垂直,只改变粒子的运动方向,不改变速度的大小,粒子在磁场中做匀速圆周运动,速度大小不变,方向时刻变化,B错误。洛伦兹力提供向心力,粒子的加速度大小不变,方向时刻变化,C错误。粒子速度大小不变,则动能保持不变,D正确。
3.D【提示】线圈进入磁场过程,穿过线圈向外的磁通量增大,线圈中要产生感应电流,感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,由右手定则可知线圈中的感应电流方向沿顺时针方向;线圈出磁场过程,变化情况与进入磁场过程相反,感应电流方向沿逆时针方向,D正确。
4.B【提示】将开关闭合,待电路稳定后,由于线圈直流电阻不计,稳定时,线圈相当于一根导线,此时乙灯泡被短路,即稳定时,乙灯泡熄灭,甲、丙并联,甲、丙亮度相同。稳定后迅速将开关断开,线圈由于自感作用,可以等效为一个电源,线圈中的电流在新回路中逐渐减为0,此时甲、丙灯泡串联后与乙并联,通过线圈的电流要通过三盏灯形成新的回路,则甲、丙两灯亮度立即减弱再逐渐熄灭,乙灯中因为原来电流为零,所以乙灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭。故选B。
5.B【提示】粒子恰沿直线向右穿过速度选择器,电场力和洛伦兹力均垂直于速度,合力为零,粒子做匀速直线运动。根据平衡条件,有,
解得,即只要粒子速度为,就能沿直线向右匀速通过选择器,故A错误,B正确。若带电粒子速度变为,粒子所受电场力不变,洛伦兹力变为原来的2倍,粒子不再沿直线运动,故C错误。若带电粒子从右侧水平射入速度选择器,电场力方向不变,洛伦兹力方向反向,故粒子一定发生偏转,不可能沿直线通过速度选择器,故D错误。
6.C【提示】导体棒的重力沿导轨向下的分量为,当安培力方向沿导轨向上时安培力最小,相应的磁场的磁感应强度最小,根据平衡条件有,解得磁感应强度B的最小值为,故选C。
7.B【提示】由图乙可知,电流的最大值,周期,角速度为,交变电流瞬时值为,故A错误。线圈产生的交变电流的电动势的最大值为,产生的交变电流为正弦式交变电流,所以线圈产生的交变电流的电动势有效值为,故B正确。在时,电流最大,此时线圈平面与中性面垂直,穿过线圈的磁通量为0,不是最大,故C、D错误。
8.BC【提示】设等离子体在极板间的运动速度为v,由,可得磁流体发电机两端的电压,电容器的充电量,可知要使电容器充电量增大,只要增大发电机两端的电压,即仅增大B或d,就可以增大电容器的充电量。故选BC。
9.AD【提示】边刚进入磁场时,根据法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势,设线框的电阻为,则两点间的电压为 ,故A正确,B错误。线框进入磁场时,安培力的冲量为,可知安培力的冲量与磁通量的变化量成正比。线框进入磁场过程安培力的冲量大小为 ,假设线框能穿过磁场区域,且穿过磁场时的速度为,由于进入磁场与离开磁场的过程中,线框磁通量的变化量大小相同,所以安培力的冲量大小相等,即,根据动量定理有,解得,即线框离开磁场时速度为零,线框最终恰好能够穿过磁场区域,故C错误,D正确。
10.BD【提示】粒子从磁场右边缘射出时,速度方向存在两种情况,运动轨迹如图所示,设轨迹半径分别为、,由几何关系可得=d,解得,,解得,A错误,B正确。根据,可得,可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度大小可能为或者,C错误。粒子在磁场中做匀速圆周运动转过的圆心角可能为,或者,根据,粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间可能为,或者,D正确。
11.(1)D(2分)
(2)变压器原、副线圈的电压比等于匝数比(2分)
(3)4.86 V(2分)
【提示】(1)变压器改变的是交流电压,因此为了保证人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不超过12V,故A错误。实验通电前必须要先检查电路是否正确,通电时用手接触裸露的导线、接线柱等,会将人体并联入电路中,导致所测数据不准确,同时也有安全隐患,故B、C错误。使用多用电表测电压时,先用最高量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,故D正确。
(2)分析每组实验数据,可知与的值近似相等,可得出的实验结论:在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比。
(3)根据上述实验结论可知,三个数据中,4.86 V最可能是第4次实验测得的原线圈两端的电压。
12.(1)B(2分)
(2)向左(2分)
(3)变大(2分)
(4)阻碍(2分)
【提示】(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除题中器材外,还需要直流电源(干电池)。
(2)将条形磁铁的N极向螺线管插入的过程中,穿过螺线管的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,螺线管中感应电流方向由下端流向上端,则电流由左接线柱流入灵敏电流计,所以灵敏电流计指针向左偏转。
(3)在条形磁铁的N极向螺线管中插入的过程中,穿过螺线管的磁通量向下并增大,根据楞次定律可知,螺线管中感应电流方向由下端流向上端,根据安培定则可知,螺线管上端相当于N极,下端相当于S极,则螺线管受到向下的斥力,电子秤的示数会变大。
(4)感应电流产生的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13.(1)40 A
(2)24 kV
(3)
【提示】(1)输电线上损失的功率为(1分)
又因为(2分)
解得I2=40A(1分)
(2)根据题意可得用户端功率(1分)
解得用户端电流
降压变压器的匝数比(1分)
根据(1分)
解得(1分)
(3)根据(1分)
解得升压变压器原线圈中电流
则升压变压器的匝数比(1分)
14.(1)垂直于极板向左
(2)
(3)
【提示】(1)能通过速度选择器的粒子,在II区中运动时,受到的洛伦兹力和电场力大小相等,方向相反,根据左手定则可知,洛伦兹力垂直极板向右,则电场力垂直极板向左,则匀强电场的电场强度的方向垂直于极板向左(3分)
(2)粒子能通过速度选择器,受力平衡,有(2分)
解得粒子通过速度选择器的速度(2分)
此即粒子做匀速圆周运动的速度大小
(3)由题意可知粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动的半径(1分)
粒子做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有(2分)
得(2分)
15.(1)
(2)0.4 J
(3)0.8C 3.2m
【提示】(1)当ab杆速度减为3m/s时,ab杆产生的感应电动势(2分)
回路中的感应电流(1分)
ab杆受到的安培力(2分)
则ab杆的加速度的大小(1分)
(2)导体杆从开始运动,做减速运动,最终停止运动,导体杆的初动能全部转化为电路中产生的焦耳热,有(2分)
根据焦耳定律公式可知,电阻R与导体杆产生的焦耳热之比等于电阻之比(1分)
所以导体杆ab上产生的热量(1分)
解得(1分)
(3)对导体杆ab,设其从开始运动到停止平均电流为,由动量定理得(2分)
通过电阻R的电荷量(1分)
平均电流(1分)
其中平均感应电动势(1分)
解得(1分)
(1分)
$2025一2026学年第二学期质量检测(3月)
高二物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项日填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题
目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内
作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:选必二第一、二、三章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要
求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,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.下列选项中,带电粒子在磁场中运动,其中粒子所受的洛伦兹力F方向正确的是
··F。
××F××
B
xxxBx
x Bx
+9⊕
×9x×
十
●
××××
××X×
A
B
C
D
2.一质量为1.67×10-27kg、电荷量为1.6×10-19C的带正电粒子以5×105m/s的初速度沿与磁
场垂直的方向射入磁感应强度大小为0.2T的匀强磁场中运动。粒子所受重力不计,下列说法
中正确的是
A.粒子所受的洛伦兹力大小为1.67×10-22N
B.粒子在运动过程中的速度保持不变
C.粒子在运动过程中的加速度保持不变
D.粒子在运动过程中的动能保持不变
3.如图所示,两虚线区域内分布有垂直纸面向外的匀强磁场,一闭合圆形金属线圈,以恒定速度
匀速穿过磁场区域,两虚线的间距与线圈的直径相等。下列说法正确的是
A.线圈中不产生感应电流
B.线圈中感应电流方向一直沿顺时针方向
C.线圈中感应电流方向先沿逆时针方向,后沿顺时针方向
D.线圈中感应电流方向先沿顺时针方向,后沿逆时针方向
4.如图是某同学研究“电感现象”时设置的实验电路,图中线圈的自感系数很大且直流电阻不计,三
个灯泡规格完全相同,现将开关闭合,待电路稳定后迅速将开关断开,则在这以后所观察到的现象是
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A.三个灯泡同时熄灭
B.甲、丙两灯亮度立即减弱再逐渐熄灭,乙灯亮一下再逐渐熄灭
C.甲、乙两灯逐渐熄灭,丙灯亮一下再熄灭
甲☒
丙☒
D.三个灯泡同时闪亮一下再熄灭
5.如图所示为速度选择器装置,场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直,一
带电量为十g,质量为的粒子(不计重力)以速度v水平向右射入,粒子恰沿直线穿过,则下列
说法正确的是
+十++
×)×××
A.其他条件不变,仅使带电粒子带电量变为十2g,粒子无法沿直线通过速度选择器。?
B.其他条件不变,仅使带电粒子带电量变为一2q,粒子仍能沿直线通过速度选择器
×××BX
C.其他条件不变,仅使带电粒子速度大小变为2,粒子仍能沿直线通过速度选择器
D.其他条件不变,仅使带电粒子从右侧水平射入,粒子仍能沿直线通过速度选择器
6.如图所示,宽为L的光滑导轨与水平面夹角为α,质量为的金属杆水
平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,方向未知,当回路电流为I时,
金属杆恰好能静止在导轨上。已知重力加速度为g,则匀强磁场的磁感
.--
应强度B的最小值为
A
B.mgcos a
D.
mgtan a
IL
C.mgsin a
IL
IL
7.如图甲所示,电阻为2的矩形线圈绕垂直匀强磁场且与线圈共面的转轴OO'匀速旋转产生交
变电流,现用此交变电流给阻值为R=10Ω的小灯泡L供电,通过电流传感器得到灯泡中电流
的图像如图乙所示,不考虑温度对灯泡阻值的影响,下列说法中正确的是
10
152025t/(×10-3s)
电流
传感器
甲
乙
A.交变电流的瞬时值表达式为i=5cos(50πt)A
B.线圈产生的交变电流的电动势有效值为30√2V
C.在t=10×10-3s时,线圈平面处于中性面位置
D.在t=10×10-3s时,穿过线圈的磁通量最大
8.如图所示,用磁流体发电机给电容器充电,磁流体发电机的两极板
的正对面积为S、板间距离为d,极板长度为L,板间磁场的磁感
等离子体以×日
二电容器
应强度大小为B,等离子体从左侧喷入,单个等离子体的带电量为
磁流体发电机
q,下列措施中能使电容器充电量增大的是
A.仅减小S
B.仅增大d
C.仅增大B
D.仅增大L
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9.如图所示,在绝缘的光滑水平面上有一竖直向下的匀强磁场分布在宽为s的区域内,磁感应强度
大小为B。有一个边长为L(L<s)的正方形均匀导线框abcd,以初速度v。垂直磁场边界进入
磁场,当导线框的cd边刚进入磁场时,线框的速度大小为2o。已知线框的质量为m,下列说法
正确的是
A.ab边刚进入磁场时,c、d两点间电压为BLoo
x××刘
××
B.ab边刚进入磁场时,c、d两点间电压为BLo
C.线框最终不能穿过磁场区域
×××x
D.线框最终恰好能够穿过磁场区域
10.在真空区域内存在一宽度为d、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,
AD、BC为磁场的两条平行边界。质量为m、电荷量为g的带负电粒子(不计重力)以与AD边
界成37°角的方向射入磁场,粒子从磁场右边界射出时,速度方向与边界的夹角为53°。已知
sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是
A,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径可能为
5d
1×××I
×××
C
+
且粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径可能为叫
×
+
+
C.粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度大小可能为
qd
×
×
m
×
×
A×
xx B
D,粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间可能为4B。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中。
(1)为了确保实验的安全,下列做法正确的是
A.为了保证人身安全,只能使用低压直流电源,所用电压不要超过12V
B.连接好电路后,可不经检查电路是否正确,直接接通电源
C.因为使用的电压较低,通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D.为了保证多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测
(2)某实验小组通过实验,记录的数据如表所示。
实验序号
第1次
第2次
第3次
第4次
原线圈匝数n1
100
200
400
400
副线圈匝数n2
400
400
200
800
原线圈两端的电压U1/V
1.96
4.90
8.00
副线圈两端的电压U2/V
7.80
9.76
3.90
9.69
通过分析前3次实验数据可初步得出的实验结论是:在误差允许范围内,
(3)第4次实验中,在测量原线圈的电压数据时,由于匆忙,小明没有将其记在表格中,而是顺手
记在了草稿纸上,实验后查找数据时,数据出现了混淆,在“4.86V“9.76V”“12.42V”三个
数据中,你认为哪个数据最可能是第4次实验测得的原线圈两端的电压?
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12.(8分)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
图甲
图乙
(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除灵敏电流计、导线、
定值电阻和开关这些器材之外,还需要
A.条形磁铁B.干电池
C.变压器
D.电子秤
(2)实验中发现,电流由右接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转;如图甲所示,该同学将条形
磁铁的N极向螺线管插入的过程中,发现指针
(填“向左”或“向右”)偏转。
(3)如图乙所示,将第(2)问中的螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极向螺线管插入的过程
中,电子秤的示数会
(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要
(填“阻碍”或“阻止”)引起感应电流的
磁通量的变化。
13.(10分)如图所示,某个小水电站发电机的输出功率为1000kW,发电机的输出电压为500V。
通过升压变压器升压后向远处输电,输电线的总电阻为R。=25Ω,用户端需求为240V、
960kW。为满足发电机与用户需求的匹配,试计算:
(1)输电线中的电流是多大?
升压变压器
降压变压器
(2)降压变压器的原线圈两端的电压是多大?
(3)升压变压器的匝数比n1:n2等于多少?
用
户
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14.(12分)某种质谱仪的工作原理如图所示,I区为粒子加速器;Ⅱ区为速度选择器,在两平行导
体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度大小
为B1,电场强度大小为E;Ⅲ区为偏转分离器,磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为
B2。质量为的带正电粒子从电离室A中飘出(初速度不计),经I区电场加速后,该粒子通
过速度选择器并从狭缝S进入偏转分离器,运动半个圆周后打在照相底片上的D处被吸收形
成谱线,测得D到S的距离为x。
(1)判断Ⅱ区中匀强电场的电场强度的方向;
A
(2)求粒子做匀速圆周运动的速度v的大小;
(3)求粒子的电荷量q。
B
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15.(18分)如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为L=
1m,电阻不计。在MQ之间接有一阻值R=32的电阻。导体杆ab质量m=0.2kg,接入电
路的有效电阻r=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中。
现给ab杆一个初速度v。=4m/s,使杆向右运动。导体杆始终与导轨垂直并接触良好,求:
(1)当ab杆速度减为3m/s时,ab杆的加速度大小a;
↑B
Q
(2)导体杆在导轨上运动的整个过程中,导体杆ab上产生的热量Q,;
(3)导体杆在导轨上运动的整个过程中,通过电阻R的电荷量q及导体
M
杆ab移动的距离x。
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