2023鹤壁高中高二下学期第一次段考物理试题含答案

2024届高二年级下学期第一次段考物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题（每题3分，共27分。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质

B. 磁感线可以表示磁场的方向，不能表示磁场的强弱

C. 由公式可知，电容器的电容随电荷量Q的增加而增大

D. 穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大

2. 在如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（　　）

A. 闭合开关S，A先亮，B后亮，最后一样亮

B. 断开开关S，A和B都要延迟一会儿才熄灭

C. 断开开关S，A立即熄灭，B闪亮一下再熄灭

D. 断开开关S，流过B的电流方向向右

3. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（   ）

A. 甲图中，只有速度为的带电粒子从P 射入，才能做匀速直线运动从Q 射出

B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大

C. 丙图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大

D. 丁图中，发电机产生电流从上往下通过电阻R

4. 质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知（    ）

A. 小球带正电，沿顺时针方向运动

B 小球带负电，沿逆时针方向运动

C. 小球带正电，沿逆时针方向运动

D. 小球带负电，沿顺时针方向运动

5. 阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（）

A. 电压的有效值为10V

B. 通过电阻的电流有效值为1A

C. 电阻消耗电功率为5W

D. 电阻每秒钟产生的热量为10J

6. 在粗糙水平面上平放一根导体棒和一个金属圆环，如图甲所示（俯视图），给导体棒中通以如图乙所示的电流，导体棒和圆环始终保持静止状态，则在0~t1时间内，下列说法正确的是（　　）

A. 圆环中感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B. 圆环中感应电流先增大后减小

C. 导体棒受到的静摩擦力方向先向右后向左 D. 圆环先有扩张趋势后有收缩趋势

7. 如图所示，在水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一足够长的竖直固定的绝缘杆，小球P套在杆上。已知电场强度为E，磁感应强度为B，小球P的质量为m（不计重力），电荷量为，P与杆间的动摩擦因数为。现给小球一个初速度，使小球沿杆下滑。则小球开始下滑直到稳定的过程中（　　）

A. 小球的加速度一直减小 B. 小球的动能和电势能的总和保持不变

C. 小球下滑的最终速度大小可能为 D. 小球下滑的最大加速度大小为

8. 如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（  ）

A.  B.  C.  D.

9. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A. t=0时刻线圈在中性面位置，磁通量为零，磁通量的变化率为零

B. t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大

C. t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零

D. t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变

二、多选题（每题4分，共20分）

10. 如图所示，多匝线圈绕在铁芯上与水平金属导轨相连，导轨的电阻不计，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，导轨上放一导体棒ab，与水平金属导轨垂直并接触良好。铁芯左侧用一轻绳悬挂一单匝铜线圈c，线圈c的平面垂直于铁芯，下列叙述正确的是（　　）

A. 导体棒ab向右做匀速运动时，金属线圈c向右摆动

B. 导体棒ab向左做加速运动时，金属线圈c向左摆动

C. 导体棒ab向右做加速运动时，金属线圈c向左摆动

D. 导体棒ab向右做减速运动时，金属线圈c向左摆动

11. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为4kW，要使额定电压为220V的用电器正常工作，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（　　）

A. ，用电器得到交流电频率为50Hz

B. 升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为和

C. 若用电器功率变大，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

D. 若用电器功率变大，升压变压器输出电压增大

12. 如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ．则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是(　　)

A. Bl2ω，O点电势高

B. Bl2ω，A点电势高

C. Bl2ωsin2θ，O点电势高

D. Bl2ωsin2θ，A点电势高

13. 图甲为霍尔效应的原理示意图，图中霍尔电压，如图乙所示，在自行车的前叉上固定一霍尔元件，在前轮辐条上安装一块磁铁，这样，轮子每转一周，磁铁就靠近霍尔传感器一次，便可测出某段时间内的脉冲数，从而得到自行车的平均速度并通过速度计显示出来，设自行车前轮的半径为，磁铁到前轮转轴的距离为，则下列说法正确的是（　　）

A. 若霍尔元件的载流子是负电荷，则图甲中端电势高于端电势

B. 如果长时间不更换传感器的电池，霍尔电压会越来越大

C. 如果在时间内得到的脉冲数为，则自行车骑行的平均速度为

D. 若前轮漏气，则速度计测得的骑行速度比实际速度偏小

14. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　）

A. 与一样亮 B. 比更亮

C. 上消耗的功率比的大 D. 上消耗的功率比的小

第II卷（非选择题）

三、实验是（每空2分，共14分。）

15. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置．

（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________（填“向左偏”或“向右偏”），A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________（填“向左偏”或“向右偏”）。

（2）在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是________（填图中仪器的字母）。

16. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示：

（1）下列说法正确的是______

A．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源

B．变压器中铁芯是整块硅钢

C．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响

D．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈

（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下，由数据可知一定是______线圈的匝数（填“原”或“副”）

根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：______。

（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同，结合以上实验结论，应将较细的线圈作为______线圈。（填“原”或“副”）

四、解答题（写出必要的步骤。17题10分，18题15分，19题14分，共39分）

17. 如图所示，正方形区域abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从a点以=1.0×m/s的速度沿ad方向射入磁场，恰好从c点离开。已知带电粒子质量m=1.6×kg，电荷量q=2.0×C，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T。不计带电粒子的重力。

（1）判断该粒子带正电还是带负电；

（2）求正方形区域的边长l；

（3）求带电粒子在正方形区域内的运动时间。

18. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为R，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度为g）

（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为2v时（此时杆还没有达到最大速度），求此时杆加速度的大小a；

（2）ab杆下落的最大速度vm；

（3）若ab杆下滑的距离为d时已经达到最大速度，求此过程中电阻R上产生的热量QR。

19. 有人设计了一种利用电磁场分离不同速率带电粒子的仪器，其工作原理如图所示。空间中充满竖直方向的匀强电场，一束质量为 m、电量为 q（q＞0）的粒子以不同的速率从 P 点沿某竖直平面内的 PQ方向发射，沿直线飞行到 Q 点时进入有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B，方向垂直于该竖直平面， 。若速度最大粒子在最终垂直于 PT 打到 M 点之前都在磁场内运动，且其它速度粒子在离开磁场后最终都能垂直打在 PT 上的 NM 范围内，NM=3l，若 QPN =30 ，重力加速度大小为 g，求：

（1）电场强度的大小和方向；

（2）粒子速度大小的范围；

（3）磁场区域的最小面积。

2024届高二年级下学期第一次段考物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题（每题3分，共27分。）

【1题答案】

【答案】A

【2题答案】

【答案】B

【3题答案】

【答案】A

【4题答案】

【答案】D

【5题答案】

【答案】C

【6题答案】

【答案】C

【7题答案】

【答案】C

【8题答案】

【答案】B

【9题答案】

【答案】D

二、多选题（每题4分，共20分）

【10题答案】

【答案】BC

【11题答案】

【答案】BC

【12题答案】

【答案】D

【13题答案】

【答案】AC

【14题答案】

【答案】BC

第II卷（非选择题）

三、实验是（每空2分，共14分。）

【15题答案】

【答案】    ①. 向右偏    ②. 向左偏    ③. B

【16题答案】

【答案】    ①. C    ②. 副    ③. 原、副线圈两端电压U与匝数N成正比    ④. 原

四、解答题（写出必要的步骤。17题10分，18题15分，19题14分，共39分）

【17题答案】

【答案】（1）正电；（2）0.40m；（3）6.28×10−6s

【18题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【19题答案】

【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3）