福建厦门第二中学2024-2025学年高二下学期3月阶段检测物理试题

**基本信息** 厦门二中高二3月物理段考以电磁学为核心，通过电磁阻尼、电磁血流计等真实情境，融合物理观念与科学思维，梯度覆盖基础计算与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|4题16分|电磁阻尼、安培力平衡|结合扇形铜框旋转模型，考查运动与相互作用观念| |双选|4题24分|电磁血流计原理、带电粒子磁场运动|通过电势差分析、粒子轨迹判断，体现科学推理| |非选择|6题60分|双棒切割磁感线、复合场运动|以回旋加速器、速度选择器为载体，综合能量观念与模型建构|

厦门二中 2024-2025 学年第二学期高二段 3 月第一阶段物理学科试卷 命题教师：高二物理组 审核教师：高二物理组 1、 单项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题只有一项最佳选项符合题目要求。 1. 电磁阻尼是无磨损地使用运动线圈快速停下来，如图所示，扇形铜框在绝缘转轴 O 在同一水平面内快速逆时针旋转，磁感线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中重合。为使线框快速停下来，实验小组设计以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中最合理的是 A. B. C. D. 2.如图所示，金属棒 MN 两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当棒中通以由 M 向 N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，能使棒再次平衡时θ角变大的是 A. 棒中的电流变小 B. 金属棒质量变小 C. 两悬线等长变短 D. 磁感应强度变小 3.如图，匀强磁场分布在宽度为2L的有界区域内，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，一个粗细均匀的正方形导线框abcd的cd边与磁场边界平行，导线框的边长为L，线框以与cd边垂直的恒定速度v穿过磁场区域，以cd边进入磁场时刻为零时刻，下列图象中能正确表示线框中、两点间的电势差Udc随时间t变化的图象的是 A. B. C. D. 4. 如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是 A. 洛伦兹力对小球做正功 B. 小球运动的加速度逐渐增大 C.小球机械能的增加量等于qvBh D. 玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长 二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两个符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。 5.质量m=0.2kg、带有5×10−4C的电荷，放在倾角为30∘的绝缘光滑斜面，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示。物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2） A. 物体带正电 B. 物体离开斜面时的速度为2 C. 物体在斜面上滑行的最大距离是1.2m D. 物体在离开斜面之前做加速度减小的加速运动 6.某种电磁血流计的原理可以简化为如图所示模型。血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点间的电压稳定时测量值为U ，流量Q等于单位时间内通过横截面的液体的体积，则 A.M点的电势一定低于N点的电势 B.血液中负离子多时，M点的电势高于N点的电势 C.电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力 D.血液流量Q= 7.如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为-q(q>0)的带电粒子从D点以速度v平行于BC边射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则 A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 C. 若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 D. 所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等 8.如图所示，在竖直面内有垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界导线匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是 A. 线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向 B. 线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为​ C. 线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为​ D. 线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg(H+2l) 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 9.（6 分）如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为_______V；如果R1和R2的导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为________A。 10.（4 分）如图所示，圆形金属框位于磁场方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，已知金属线圈的匝数n=10，面积S=0.5m2，总电阻R=5Ω。t=0时刻磁场方向垂直线圈平面向里为正方向，磁感应强度B随时间变化规律为B=(6−2t)T。则3s时线圈中的感应电动势为________V；2s～3s内通过线圈的电荷量为________C。 11.（4 分）如图所示，光滑水平面上有一正方形线框，虚线范围内存在与水平面垂直的磁场（磁场宽度大于线框边长）。线框以2v的初速度进入磁场，穿过磁场后的速度变为v，此过程产生的焦耳热为Q，若将线框的初速度变为4v，则线框穿过磁场后的速度为________，产生的焦耳热为________。 12.（4 分）在 “探究影响感应电流方向的因素” 的实验中： (1) 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流的方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要图甲中的器材________。（选填字母） A. 条形磁铁 B. 螺线管 C. 干电池 (2) 实验得出，电流由 “+” 接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图乙所示，某同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针________（选填 “向左” 或 “向右”）偏转。 13.（6 分）如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过、板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R），为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处，粒子绕行n圈回到M板时的动能En=_____；粒子绕行第n圈时磁感应强度B=_____。 14.（10 分）如图所示，速度选择器两板间电压为U，相距为d，板间有垂直纸面向里、磁感应强度为Bd的匀强磁场；在紧靠速度选择器右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为R。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动，从M点沿圆形磁场半径方向进入磁场，然后从N点射出，O为圆心，∠MOQ=120∘粒子重力可忽略不计。求： (1) 粒子在速度选择器中运动的速度大小；（4 分） (2) 圆形磁场区域的磁感应强度B的大小。（6 分） 15.（12 分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30∘角，完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2 (1) 通过棒cd的电流I是多少，方向如何？（4 分） (2) 棒ab受到的力F多大？（5 分） (3) 棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？（5 分） 16. （14 分）如图甲所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图乙所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N1N2点，Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g，上述d、E0、m、v、g为已知量。 (1) 求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；（6 分） (2) 求电场变化的周期T；（5 分） (3) 改变宽度d（未知量），使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。（可以直接写结果）（3 分） 学科网（北京）股份有限公司 $