精品解析：浙江安吉高级中学2026-2027学年高二上学期10月阶段性测试物理试卷

浙江省安吉高级中学2026-2027学年高二上学期 10月阶段性测试物理试卷 考生注意： 1、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1. 下列物理量为矢量的是（　　） A. 电动势 B. 电流 C. 磁通量 D. 磁感应强度 【答案】D 【解析】 【详解】电动势和磁通量都是只有大小无方向的物理量，是标量；电流虽然有大小和方向，但是电流的合成不遵循平行四边形定则，则电流也是标量；磁感应强度既有大小又有方向，是矢量； 故选D。 2. 下列四位科学家对应的历史成就，其中正确的是（ ） A. 安培发现了电磁感应现象 B. 法拉第用实验验证了电磁波的存在 C. 奥斯特发现了电流的磁效应 D. 麦克斯韦提出了能量子假设 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误； B．赫兹用实验验证了电磁波的存在，故B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确； D．普朗克提出了能量子假设，故D错误。 故选C。 3. 如图，导体棒a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长为L的长直导线b与a平行放置在同一水平面上，导体棒a与力传感器相连a、b中分别通有大小为Ia、Ib的恒定电流，Ia方向如图所示，Ib方向未知，导体棒a静止时，通过分析传感器数据，发现a受到b的吸引力大小为F，则Ib的方向和Ia在b处产生的磁感应强度的大小为（　　） A. 与Ia同向， B. 与Ia同向， C. 与Ia反向， D. 与Ia反向， 【答案】A 【解析】 【详解】根据同向电流相吸，异向电流相斥，则它们的电流方向相同，a受到的安培力为F，电流为Ia，长度为L，则 所以Ia在b处产生的磁感应强度的大小为 故选A。 4. 关于下面四幅图涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中磁铁若不动，开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B. 图乙中动圈式扬声器发声时，其工作原理是电磁感应 C. 图丙中摇动手柄使磁铁旋转，铝框也会跟着转动的现象叫电磁阻尼 D. 图丁中家用电磁炉加热食物是利用涡流工作的 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中磁铁不动，开关S闭合瞬间，穿过线圈的磁通量不变，电流计指针不发生偏转，A错误； B．图乙中动圈式扬声器发声时，其工作原理是通电线圈在磁场中受力，不是电磁感应，B错误； C．图丙中摇动手柄使磁铁旋转，铝框也会跟着转动的现象叫电磁驱动，C错误； D．图丁中家用电磁炉加热食物是利用交变电流产生变化的磁场，变化的磁场在锅壁内产生涡流发热，从而加热食物，D正确。 故选D。 5. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流I，在纸面上有一点P，P与M、N构成等边三角形，此时P点磁感应强度大小为B。若将导线M中的电流反向（大小不变），则P点的磁感应强度（　　） A. 大小为B B. 大小为 C. 方向垂直MN向右 D. 方向平行MN向上 【答案】B 【解析】 【详解】M、N在P点产生的磁感应强度大小相等，根据安培定则，电流M在P点产生的磁场方向向右上方，电流N在P点的产生磁场方向向右下方，此时两磁感应强度的夹角为。由平行四边形定则可知，P处的磁感应强度大小等于M、N分别在P处产生的磁感应强度大小，如图所示 当导线M中的电流反向（大小不变）时，M在P处产生的磁感应强度方向垂直PM向左下方，N在P处处产生的磁感应强度方向垂直PN向右下方，此时两磁感应强度的夹角为，所以合磁场应为，方向平行MN向下。 故选B。 6. 如图甲所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟觉得有电击感。测线圈电阻时的电路如图乙所示。则（ ） A. 测量线圈电阻时，通过刘伟的电流从右手到左手 B. 发生电击瞬间，变压器线圈中的电流变大 C. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相同 D. 刘伟有电击感时，其右手比左手电势高 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于黑表笔与多用电表内部电源的正极相连，因此测量线圈电阻时，电流从刘伟的左手到右手，故A错误； BC．表笔与线圈脱离瞬间，线圈中的电流减小，根据楞次定律可知，线圈自感作用产生感应电动势，阻碍线圈中的电流减小，所以感应电流方向与线圈中原来的电流方向相同，由于刘伟与线圈并联，一开始两者电流方向相同，表笔与线圈脱离后，线圈相当于电源，电流从线圈流入刘伟，使得表笔与线圈脱离前后通过刘伟的电流方向发生改变，即此时电流从刘伟的右手到左手，故BC错误； D．当回路断开时电流要立即减小到零，但由于线圈的自感现象会产生感应电动势，该自感电动势较大，所以刘伟觉得有电击感，结合上述分析可知，此时电流从刘伟的右手流到左手，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻r0=4Ω/m，PQ绕O点以角速度ω=24rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容C=1.0×10−10F的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1A C. 电容器的电荷量为9.6×10−10C D. 为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆PQ绕O点逆时针匀速转动，由右手定则判断，感应电流方向从P、Q流向O点，因此流过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； B．电流从PQ两点流向O点，PO与QO并联，则产生的电动势为 代入数据解得E=12V PO与QO并联产生的等效内阻 电流表的读数为，故B错误； C．电容器与电阻R并联，电容器两端电压 电容器的电荷量为，故C正确； D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率等于回路的总电功率，为，故D错误。 故选C。 8. 门禁卡工作原理：把门禁卡（图甲）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。如图乙所示，门禁卡内置一正方形线圈，其匝数匝，边长，线圈电阻，外接电阻，读卡器在线圈处产生的磁场随时间的变化如图丙所示，磁场覆盖整个线圈且方向与线圈平面垂直。则（ ） A. 内，通过电阻的电流大小为0.12A B. 内，电阻两端的电压为0.12V C. 内，通过电阻的电荷量为 D. 内，电阻上产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．内，感应电动势为 通过电阻的电流大小为 电阻两端的电压为， AB错误； C．内，感应电动势为 通过电阻的电流大小为 通过电阻的电荷量为，C错误。 D．内，电阻上产生的热量为，D正确。 故选D。 9. 如图为回旋加速器的原理图，和是两个中空的半径均为R的半圆金属盒，接在电压为U的交流电源上，均置于与盒面垂直的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可忽略），质子在两盒之间被电场加速。已知质子的电荷量为q，质量为m，忽略质子在电场中运动的时间、质子所受重力及质子间的相互作用，不考虑加速过程中的相对论效应。则（ ） A. 仅增大交变电压U，质子在加速器中获得的最大动能将增大 B. 质子离开回旋加速器时的最大动能 C. 质子第一次进入盒与第一次进入盒运动轨迹的半径之比为 D. 质子最终在电场中加速的次数 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当质子被加速到速度最大时，则有 质子的最大动能 　　 若只增大交流电源的电压U，则质子的最大动能不变，故AB错误； C．质子第一次经过D1时根据动能定理可得　　 洛伦兹力提供向心力，则有　　 解得　　 同理质子第一次经过D2时，则有，　　 解得　　 则质子第一次进入盒与第一次进入盒运动轨迹的半径之比为，故C正确； D．根据 　　 可得质子在电场中加速的次数为，故D错误。 故选C。 10. 如图，平面内有一个半径为的圆形区域，右侧存在一个截面为矩形的区域，两个区域的切点为边的中点，，，和边上分别有两个接收屏（接收屏的长度分别等于矩形区域的边长）。两个区域内均存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一群质量为，电荷量为的粒子均匀分布在宽为的区域内，紧邻且平行于边以速度进入圆形区域。不考虑粒子的重力，射出矩形边界后的粒子不再考虑。下列说法不正确的是（ ） A. 进入矩形区域的粒子在矩形磁场中运动的最长时间为 B. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动半径为 C. 矩形区域内粒子所经过的面积为 D. 打到屏上的粒子数与打到屏上的粒子数的比例为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 其中 解得， 由于粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径等于圆形磁场区域的半径，则粒子入射点、出射点、磁场圆形区域的圆心与轨迹圆的圆心四点构成的四边形为菱形，则所有粒子经过圆形磁场均可由切点O进入矩形磁场内部，根据几何关系可知，粒子在矩形磁场中的轨迹最长为四分之一圆弧（如图2所示），则运动时间为，故A正确，B错误； C．由于粒子平行射入圆形磁场，根据圆形磁场区域的磁汇聚规律，再结合几何关系可知，沿平行于da边方向从圆形磁场最上端射入的粒子打在c点，此时为最远路径，如图1所示，则粒子在磁场中所经过的面积为一个圆心角为90°的扇形和一个正方形的面积之和，解得，故C正确； D．如图2所示，打到c点的粒子速度方向与ad边垂直，是由f点射入的粒子。故打在bc边的粒子占进入矩形区域内粒子个数比。假设从e点射入的粒子正好打在d点，由于粒子半径与Od的长度相等，该方向的粒子的圆心角为 由图可知ef为打到cd边的粒子分布，此时入射点和圆形磁场的圆心连线与水平方向的夹角为30°。则打在cd边上的粒子占进入矩形区域内粒子个数比为 则打到cd屏上的粒子数与打到bc屏上的粒子数的比例为，故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A1示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 质点将向下运动，理想电流表A2中有从b流向a的瞬间电流 B. C. 电源的输出功率增大 D. 理想电压表V1、V2、V3的示数均增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻与定值电阻R共同承担电压增大，则滑动变阻器两端电压减小，即平行板电容器两端电压减小，根据 可知，电容器极板所带电荷量减小，上极板与电源正极连接，上极板带正电，由于电荷量减小，则上极板得电子，电子从b向a运动，则理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流， A错误； B．根据电路关系可知，定值电阻与滑动变阻器串联，根据部分电路欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律有， 则有，， 可知 故B正确； C．电源的输出功率 根据题意可知 根据数学对勾函数规律可知，当滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电源的输出功率增大，故C正确； D．结合上述可知，干路电流增大，定值电阻R上电压增大，即V1示数增大，根据闭合电路欧姆定律，路端电压减小，即V2、V3示数均减小，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，纸面内有直角坐标系。匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为。现有一个位于点的放射源，能从点向纸面内各个方向射出速度大小均为的带正电粒子。若在与轴距离为处放一足够长且平行于轴的感光棒，粒子打在上面即被吸收。已知粒子的比荷，则下列说法中正确的是（ ） A. 粒子击中感光棒的最小圆心角为 B. 粒子在轴上方区域击中感光棒的最远点坐标为 C. 粒子在轴下方区域击中感光棒的最远点所用时间为 D. 粒子击中感光棒的长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，有 解得运动半径为 从点向纸面内各个方向射出速度大小一样的带正电粒子，构成动态圆中的旋转圆模型，作图如图所示 A．由图可知，粒子击中感光棒的交点为C点时，弦长最短构成劣弧，其圆心角最小圆心为，其中， 由几何三角形可知 解得，故A错误； B．粒子在轴上方区域击中感光棒的最远时是圆与PQ线相切于D点，圆心为，而 即D点的坐标为，故B正确； C．粒子在轴下方区域击中感光棒的最远点时构成直径，圆心为，其圆心角为，而粒子的周期为 则所用时间为，故C错误； D．由图可知粒子击中感光棒的下端点为点，上端点为D点，而 则总长度为，故D正确。 故选BD。 13. 如下图所示，导电物质为电子（电量为e）的霍尔元件长方体样品置于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。1、3间距为a，2、4间距为b，厚度为c，若开关S1处于断开状态、开关S2处于闭合状态，电压表示数为0；当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数。已知霍尔元件单位体积自由电子数为n，霍尔元件所在空间磁场可看成匀强磁场，磁感应强度为B，由于温度非均匀性等因素引起的其它效应可忽略，当开关S1、S2闭合且电路稳定后，右边电流表示数为I，下列结论正确的是（ ） A. 接线端2的电势比接线端4的电势低 B. 增大R1，电压表示数将变大 C. 霍尔元件中电子的定向移动速率为 D. 电路稳定时，电压表读数为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．霍尔元件中电子从3向1运动，磁场方向竖直向下，电子受到的洛伦兹力向右，稳定后霍尔元件右端带负电，左端带正电，说明接线端2的电势比接线端4的电势低，故A正确； B．霍尔元件中的电子受到向右洛伦兹力，向左的电场力，待稳定后二力相等，则有 解得 增大R1，线圈中的电流减小，磁感应强度变小，说明电压表示数将变小，故B错误； C．根据电流的定义式有 解得 霍尔元件中电子的定向移动速率，故C错误； D．电路稳定时，电压表读数为 将C选项中速率的表达式代入可得，故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共3小题，共15分） 14. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 （1）此时磁铁的运动状态是_____（选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 （2）只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A. 磁铁静止，向上移动线圈 B. 增大（1）中磁铁运动速度 C. 将导线从接线柱移接至接线柱 D. 将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】（1）向上拔出 （2）BC 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电表指针左偏，则感应电流从“-”极流入，感应电流在线圈内产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同，可知穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时磁铁的运动状态是向上拔出。 【小问2详解】 A．磁铁静止，向上移动线圈，则产生的感应电流不一定增加，指针偏角不一定会增加，选项A错误； B．增大（1）中磁铁的速度，产生的感应电动势会增加，指针偏角会增大，选项B正确； C．减小电流计的量程，即将导线从接线柱G1移接到G0，可是电流计指针偏角变大，选项C正确； D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外，线圈中的感应电流不变，电流计指针偏角不变，选项D错误。 故选BC。 15. 小王同学测量两节串联干电池组的电动势和内阻，该小组所在的实验室中有下列实验器材： A．干电池二节，每节电动势为1.5V左右 B．电流表（量程为0～0.6A，） C．电压表（量程为0～3V，内阻约为） D．滑动变阻器（阻值为0～100Ω，0.1A） E．滑动变阻器（阻值为0～10Ω，2A） F．开关K，单刀双掷开关S G．导线若干 （1）在本实验中，滑动变阻器应选择________（选填“D”或者“E”）； （2）在现有的实验器材下，为尽可能精确测量干电池电动势和内阻，图甲中的开关S应接到________（选填“1”或者“2”）； （3）经过正确操作，得到多组U、I数据，作出图像如图乙所示，则两节干电池总的电动势为________V，总内阻为________Ω（结果均保留至小数点后两位）。 【答案】（1）E （2）2 （3） ①. 3.06-3.14 ②. 4.90-5.00 【解析】 【小问1详解】 在本实验中，为方便调节，则滑动变阻器应选择阻值较小的E； 【小问2详解】 因电流表内阻已知，则为尽可能精确测量干电池电动势和内阻，图甲中的开关S应接到2。 【小问3详解】 [1][2]根据 由图像可知， 16. 如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图．电流表满偏电流0.5mA、内阻10Ω；电池电动势1.5V、内阻1Ω；变阻器阻值0-5000Ω． （1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零．调零后阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻的真实值是________Ω （2）该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确”） 【答案】 ①. 小 ②. 290 ③. 准确 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律 得 因为式中E变小，r变大，故R0将减小； [2]因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5V刻度的．测得某电阻阻值为300Ω时，电流表中的电流 其它 当电池电动势下降到E′=1.45V时，此时欧姆表的内阻为 由闭合电路欧姆定律得 解得真实值 R′=290Ω （2）[3]该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确，因为电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消． 【考点定位】 多用表的应用 四、解答题（本题共4小题，共43分） 17. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，电动机的线圈电阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。设车灯电阻不变，求： （1）电动机未启动时车灯的功率； （2）电动机启动时车灯的功率； （3）电动机启动时电动机的输出功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 所以 【小问2详解】 电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有 根据欧姆定律可知 所以 则功率为 【小问3详解】 根据并联电路电流规律有 所以 18. 如图所示，水平面内两光滑导轨平行放置，间距，左端接有电动势的电源，开关S及定值电阻。质量的金属棒垂直导轨放置，接入电路部分的阻值为，与导轨接触良好并始终保持静止，导轨平面与水平面夹角为。导轨所在区域存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小。现闭合开关S，金属棒静止，不计空气阻力和其它电阻。 （1）判断匀强磁场的方向； （2）求定值电阻的阻值大小； （3）若换用粗糙导轨，导轨和金属棒间的动摩擦因数，磁感应强度大小可调，其它条件不变，求棒能静止时的大小范围。 【答案】（1）竖直向上 （2）10Ω （3） 【解析】 【小问1详解】 对金属棒进行受力分析可知，在竖直方向的匀强磁场中，闭合开关S时要想使金属棒保持静止，金属棒受到的安培力必须水平向左，则由左手定则可知，匀强磁场的方向应竖直向上。 【小问2详解】 画出金属棒的受力分析图如图1所示： 则由共点力平衡的条件有 解得电路中的电流为 根据闭合电路欧姆定律有 解得定值电阻的阻值为 【小问3详解】 当磁感应强度B较大时，金属棒有沿斜面向上的运动趋势，其所受的静摩擦力沿斜面向下，此时金属棒的受力分析图如图2所示： 当磁感应强度B取最大值时，由共点力平衡的条件有， 且 联立解得 当磁感应强度B较小时，金属棒有沿斜面向下的运动趋势，其所受的静摩擦力沿斜面向上，此时金属棒的受力分析图如图3所示： 当磁感应强度B取最小值时，由共点力平衡的条件有， 且 联立解得 所以金属棒能静止时的大小范围为。 19. 如图甲，平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为L，M、P两端连接一阻值为R的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，与导轨最左端的距离为d，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒ab，当支柱受到棒的压力为零时，会自动撤去。t=0时刻起，垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化，当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动，此后磁感应强度保持不变，并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R的电量为q。已知棒ab、物体A质量均为m，重力加速度为g，不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。求： (1)棒ab刚开始运动的时刻t0； (2)棒ab运动过程中的最大速度v的大小； (3)棒ab从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1) 当支柱受到棒的压力为零时 BoIL=T=mg 联立可得 (2)根据受力分析可知，当ab棒运动速度最大时，则有 解得 (3)设ab棒滑行达到最大速度的过程中通过的距离为x，则 又 x= 计算得出 根据能量守恒定律得 解得 20. 如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图。粒子源持续释放出初速度可忽略、比荷 分别为和的两种带正电粒子。粒子经直线加速器加速后由通道入口的中缝垂直 MN进入磁场区。该通道的上下表面是内半径为 R、外半径为3R的半圆环。该通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U₀时，比荷的粒子沿左侧通道中心线MN射入磁场区，且恰好能击中照相底片的正中间位置，不计粒子重力和粒子间的相互作用，若粒子碰到边界立即被装置吸收。求： （1）磁感应强度B的大小； （2） 当加速器的电压为 U₀时，照相底片上比荷的粒子所击中的位置与O点之间的距离； （3）若加速电压在 之间变化，求比荷的粒子在磁场中运动的最短时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)设加速电压为U，粒子的比荷为k，进入磁场的速度为v：根据动能定理 根据洛伦兹力提供向心力 粒子在磁场做圆周运动的半径： 当U=U₀，k₁=2时 r=2R 即 解得 (2)粒子在磁场做圆周运动的半径与加速电压和比荷的关系 当时 击中的位置与O之间的距离 (3)若，比荷为k₁=2粒子的半径范围 粒子打在内圆环上，轨迹与内圆环交于C点。 当MC⊥CO时，圆弧MC对应的圆心角θ最小，用时最短 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省安吉高级中学2026-2027学年高二上学期 10月阶段性测试物理试卷 考生注意： 1、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1. 下列物理量为矢量的是（　　） A. 电动势 B. 电流 C. 磁通量 D. 磁感应强度 2. 下列四位科学家对应的历史成就，其中正确的是（ ） A. 安培发现了电磁感应现象 B. 法拉第用实验验证了电磁波的存在 C. 奥斯特发现了电流的磁效应 D. 麦克斯韦提出了能量子假设 3. 如图，导体棒a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长为L的长直导线b与a平行放置在同一水平面上，导体棒a与力传感器相连a、b中分别通有大小为Ia、Ib的恒定电流，Ia方向如图所示，Ib方向未知，导体棒a静止时，通过分析传感器数据，发现a受到b的吸引力大小为F，则Ib的方向和Ia在b处产生的磁感应强度的大小为（　　） A. 与Ia同向， B. 与Ia同向， C. 与Ia反向， D. 与Ia反向， 4. 关于下面四幅图涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中磁铁若不动，开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B. 图乙中动圈式扬声器发声时，其工作原理是电磁感应 C. 图丙中摇动手柄使磁铁旋转，铝框也会跟着转动的现象叫电磁阻尼 D. 图丁中家用电磁炉加热食物是利用涡流工作的 5. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流I，在纸面上有一点P，P与M、N构成等边三角形，此时P点磁感应强度大小为B。若将导线M中的电流反向（大小不变），则P点的磁感应强度（　　） A. 大小为B B. 大小为 C. 方向垂直MN向右 D. 方向平行MN向上 6. 如图甲所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟觉得有电击感。测线圈电阻时的电路如图乙所示。则（ ） A. 测量线圈电阻时，通过刘伟的电流从右手到左手 B. 发生电击瞬间，变压器线圈中的电流变大 C. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向相同 D. 刘伟有电击感时，其右手比左手电势高 7. 如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻r0=4Ω/m，PQ绕O点以角速度ω=24rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容C=1.0×10−10F的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1A C. 电容器的电荷量为9.6×10−10C D. 为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 8. 门禁卡工作原理：把门禁卡（图甲）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。如图乙所示，门禁卡内置一正方形线圈，其匝数匝，边长，线圈电阻，外接电阻，读卡器在线圈处产生的磁场随时间的变化如图丙所示，磁场覆盖整个线圈且方向与线圈平面垂直。则（ ） A. 内，通过电阻的电流大小为0.12A B. 内，电阻两端的电压为0.12V C. 内，通过电阻的电荷量为 D. 内，电阻上产生的热量为 9. 如图为回旋加速器的原理图，和是两个中空的半径均为R的半圆金属盒，接在电压为U的交流电源上，均置于与盒面垂直的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可忽略），质子在两盒之间被电场加速。已知质子的电荷量为q，质量为m，忽略质子在电场中运动的时间、质子所受重力及质子间的相互作用，不考虑加速过程中的相对论效应。则（ ） A. 仅增大交变电压U，质子在加速器中获得的最大动能将增大 B. 质子离开回旋加速器时的最大动能 C. 质子第一次进入盒与第一次进入盒运动轨迹的半径之比为 D. 质子最终在电场中加速的次数 10. 如图，平面内有一个半径为的圆形区域，右侧存在一个截面为矩形的区域，两个区域的切点为边的中点，，，和边上分别有两个接收屏（接收屏的长度分别等于矩形区域的边长）。两个区域内均存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一群质量为，电荷量为的粒子均匀分布在宽为的区域内，紧邻且平行于边以速度进入圆形区域。不考虑粒子的重力，射出矩形边界后的粒子不再考虑。下列说法不正确的是（ ） A. 进入矩形区域的粒子在矩形磁场中运动的最长时间为 B. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动半径为 C. 矩形区域内粒子所经过的面积为 D. 打到屏上的粒子数与打到屏上的粒子数的比例为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A1示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 质点将向下运动，理想电流表A2中有从b流向a的瞬间电流 B. C. 电源的输出功率增大 D. 理想电压表V1、V2、V3的示数均增大 12. 如图所示，纸面内有直角坐标系。匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为。现有一个位于点的放射源，能从点向纸面内各个方向射出速度大小均为的带正电粒子。若在与轴距离为处放一足够长且平行于轴的感光棒，粒子打在上面即被吸收。已知粒子的比荷，则下列说法中正确的是（ ） A. 粒子击中感光棒的最小圆心角为 B. 粒子在轴上方区域击中感光棒的最远点坐标为 C. 粒子在轴下方区域击中感光棒的最远点所用时间为 D. 粒子击中感光棒的长度为 13. 如下图所示，导电物质为电子（电量为e）的霍尔元件长方体样品置于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。1、3间距为a，2、4间距为b，厚度为c，若开关S1处于断开状态、开关S2处于闭合状态，电压表示数为0；当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数。已知霍尔元件单位体积自由电子数为n，霍尔元件所在空间磁场可看成匀强磁场，磁感应强度为B，由于温度非均匀性等因素引起的其它效应可忽略，当开关S1、S2闭合且电路稳定后，右边电流表示数为I，下列结论正确的是（ ） A. 接线端2的电势比接线端4的电势低 B. 增大R1，电压表示数将变大 C. 霍尔元件中电子的定向移动速率为 D. 电路稳定时，电压表读数为 三、实验题（本题共3小题，共15分） 14. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 （1）此时磁铁的运动状态是_____（选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 （2）只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A. 磁铁静止，向上移动线圈 B. 增大（1）中磁铁运动速度 C. 将导线从接线柱移接至接线柱 D. 将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 15. 小王同学测量两节串联干电池组的电动势和内阻，该小组所在的实验室中有下列实验器材： A．干电池二节，每节电动势为1.5V左右 B．电流表（量程为0～0.6A，） C．电压表（量程为0～3V，内阻约为） D．滑动变阻器（阻值为0～100Ω，0.1A） E．滑动变阻器（阻值为0～10Ω，2A） F．开关K，单刀双掷开关S G．导线若干 （1）在本实验中，滑动变阻器应选择________（选填“D”或者“E”）； （2）在现有的实验器材下，为尽可能精确测量干电池电动势和内阻，图甲中的开关S应接到________（选填“1”或者“2”）； （3）经过正确操作，得到多组U、I数据，作出图像如图乙所示，则两节干电池总的电动势为________V，总内阻为________Ω（结果均保留至小数点后两位）。 16. 如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图．电流表满偏电流0.5mA、内阻10Ω；电池电动势1.5V、内阻1Ω；变阻器阻值0-5000Ω． （1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零．调零后阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻的真实值是________Ω （2）该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确”） 四、解答题（本题共4小题，共43分） 17. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，电动机的线圈电阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。设车灯电阻不变，求： （1）电动机未启动时车灯的功率； （2）电动机启动时车灯的功率； （3）电动机启动时电动机的输出功率。 18. 如图所示，水平面内两光滑导轨平行放置，间距，左端接有电动势的电源，开关S及定值电阻。质量的金属棒垂直导轨放置，接入电路部分的阻值为，与导轨接触良好并始终保持静止，导轨平面与水平面夹角为。导轨所在区域存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小。现闭合开关S，金属棒静止，不计空气阻力和其它电阻。 （1）判断匀强磁场的方向； （2）求定值电阻的阻值大小； （3）若换用粗糙导轨，导轨和金属棒间的动摩擦因数，磁感应强度大小可调，其它条件不变，求棒能静止时的大小范围。 19. 如图甲，平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为L，M、P两端连接一阻值为R的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，与导轨最左端的距离为d，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒ab，当支柱受到棒的压力为零时，会自动撤去。t=0时刻起，垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化，当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动，此后磁感应强度保持不变，并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R的电量为q。已知棒ab、物体A质量均为m，重力加速度为g，不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。求： (1)棒ab刚开始运动的时刻t0； (2)棒ab运动过程中的最大速度v的大小； (3)棒ab从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 20. 如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图。粒子源持续释放出初速度可忽略、比荷 分别为和的两种带正电粒子。粒子经直线加速器加速后由通道入口的中缝垂直 MN进入磁场区。该通道的上下表面是内半径为 R、外半径为3R的半圆环。该通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U₀时，比荷的粒子沿左侧通道中心线MN射入磁场区，且恰好能击中照相底片的正中间位置，不计粒子重力和粒子间的相互作用，若粒子碰到边界立即被装置吸收。求： （1）磁感应强度B的大小； （2） 当加速器的电压为 U₀时，照相底片上比荷的粒子所击中的位置与O点之间的距离； （3）若加速电压在 之间变化，求比荷的粒子在磁场中运动的最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $