吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附答案）

这是一份吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附答案），共5页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

命题人：刘志生 审题人：刘志生 2024年2月
本试卷分客观题和主观题两部分共16题，共100分，共4页。考试时间为75分钟。考试结束后，只交答题卡。
第Ⅰ卷 客观题
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～9题为单选题，给出的四个选项中，只有一个选项正确；10～12为多选题，给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1. 第一个发现并总结“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应的科学家是
A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 楞次 D. 麦克斯韦
2. 下列选项中能产生感应电流的是
A．图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动 B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C．图丙中开关S保持断开，将小螺线管A从大螺线管B中拔出
D．图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
3. 如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值R1>R2。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U。若滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中
A．I变小 B．U变大
C．UI一定减小 D．可能不变
4. 小明观察到一个现象：当汽车的电动机启动时，车灯会瞬时变暗。汽车的电源、车灯、电动机等元件连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。车灯接通、电动机未启动时，电流表示数为10A；车灯接通、电动机启动时，电流表示数达到50A，电动机线圈电阻为0.05Ω。不计车灯电阻的变化。下列说法正确的是
A．电动机未启动时，车灯的功率为125W
B．电动机启动时，流过电动机的电流为40 A
C．电动机启动时，其输出功率为420W
D．电动机启动时，电源输出的功率为500W
5. 静电喷涂被广泛用于各种表面处理技术中，相比传统的喷涂技术，其具备生产效率高，劳动条件好，易于实现半自动化或自动化，适于大规模流水线作业，其原理如图所示。涂料雾化装置为负电极，接电源负高压，被涂物为正电极，通常接地。下列说法正确的是
A．图中喷枪与被涂物之间的实线代表电场线
B．涂料颗粒在电场中运动时加速度恒定
C．涂料颗粒在电场中运动时电势能逐渐增大
D．被涂物上的尖端处，涂料附着较多
6. 如图所示，某小组利用电流传感器（接入电脑，图中未画出）记录小灯泡A和电感元件L构成的并联电路在断电（图中t0时刻）前后各支路电流随时间的变化情况，i1表示小灯泡中的电流，i2表示电感元件中的电流，下列图像中正确的是
7如图所示，用洛伦兹力演示仪研究带电粒子在匀强磁场中的运动，以虚线表示电极K释放出来的电子束的径迹。在施加磁场之前，电子经加速后沿直线运动，如图甲所示;施加磁场后电子束的径迹，如图乙所示;再调节演示仪可得到图丙所示的电子束径迹。下列说法正确的是
施加的磁场方向为垂直纸面向外
B．在图乙基础上仅提高电子的加速电压，可得
到图丙所示电子束径迹
C．在图乙基础上仅增大磁感应强度，可得到图
丙所示电子束径迹
D．图乙与图丙中电子运动一周的时间不相等
8. 右图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是
A．制动过程中，导体不会产生热量
B．如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力
C．制动力的大小与导体运动的速度无关
D．为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流
9.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块长为a、宽为b、厚度为d的矩形霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，元件中通有大小为I、方向向右的电流，电子定向移动速度大小为v，单位体积内的自由电子数为n。当显示屏闭合时元件处于垂直于上下表面向上、大小为B的匀强磁场中，则前后表面间会产生霍尔电压U，以此控制屏幕的熄灭。则
A．前表面的电势比后表面的高
B．霍尔电压U与v无关
C．霍尔电压U =
D．电子所受洛伦兹力的大小为
10. 如图所示,三个带电荷量相同、质量相等、重力不计的粒子A、B、C,从同一平行板间电场中的同一点P垂直电场方向射人,在电场中的运动轨迹如图中虚线PA、PB、PC所示,不计粒子重力。则下列说法中正确的是
A三个粒子的加速度关系为aA>aB>ac
B三个粒子的加速度关系为aA=aB=ac
C.三个粒子的入射速度关系为vA>vB>vC
D.三个粒子的入射速度关系为vA11.如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是
A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压
B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流
C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流
D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为
12. 质谱仪的简化原理如图所示。质子在入口处从静止开始被加速,再经匀强磁场偏转后从出口离开磁场,图中虚线表示质子在磁场中的偏转轨迹。若保持加速电压恒定,用该装置加速某种一价正离子,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的4倍。下列说法正确的是
A.质子和离子在磁场中运动的时间之比为1∶1
B.质子和离子在磁场中运动的时间之比为1∶4
C.质子和离子的质量之比为1∶4
D.质子和离子的质量之比为1∶16
第Ⅱ卷 主观题(共计52分)
二、实验题：（本题共1小题，共计5空，每空3分，共15分。把答案填写在答题卡相应的横线上。）
13. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图1所示。
（1）实验小组先用多用电表欧姆档的“×1K”倍率粗测了水样电阻的阻值，示数如图2，读数为________Ω。
R
图1
图2
（2）然后实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值。现有电源（3V，内阻约0.1Ω）、滑动变阻器（0～100Ω）、开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表（0~300 μA，内阻约100 Ω）
B．电流表（0~0.6 A，内阻约0.125 Ω)
C．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）
D．电压表（0~15 V，内阻约15 kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______（选填器材前的字母），实验电路应采用图3中的______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。

甲 乙 丙 丁
图3
（3）实验小组测出水样电阻的阻值为R，用游标卡尺测出装水容器的长度为L,内径为D，则电导率的表达式为____________（用D、L和R表示）。
三、计算题：(本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,画出受力分析图；只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
14.（10分）如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B QUOTE B. 方向垂直纸面向里.电量为q,质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了角.试确定：(1) QUOTE (1) 粒子做圆周运动的半径；(2) QUOTE (2) 粒子的入射速度．
15.（12分） 如图1所示，正方形硬质金属框abcd放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中，金属框平面与磁场方向垂直。磁感应强度B随时间t均匀变化，如图2所示。已知金属框的总电阻Ω，边长m。求：
（1）在到s时间内，金属框中的感应电动势E；
（2）s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；
（3）在到s时间内，金属框中电流的电功率P。
图1 图2
16.（15分）如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角，轨道上端接一只阻值为R=0.4Ω的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.5T，两轨道之间的距离为L=40cm，且轨道足够长，电阻不计。现将一质量为m=3g，有效电阻为r=1.0Ω的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：
(l)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率；
(2)金属杆ab达到最大速率以后，电阻器R每秒内产生的电热。
长春二实验中学高二下学期开学考试
物理试题答案
2024年2月
（1） （2）A C 丁 （3）
14.解：
(1) QUOTE (1) 粒子离开磁场区域时速度方向偏转角,则带电粒子轨迹对应的圆心角也等于,画出轨迹,如图：,根据几何关系可得：
(2分)
解得粒子做圆周运动的半径：；（1分）
QUOTE (2) (2)由洛仑兹力提供向心力：BqV=mv2/r QUOTE qvB=mv2R ,（2分）
解得粒子的入射速度：（1分） QUOTE v=3Bqrm QUOTE v=3Bqrm
15 （1）由图像可知：时；时B1=0。则这段时间内磁通量的减小量
根据法拉第电磁感应定律，有
（2）根据闭合电路欧姆定律，可知金属框中的电流
所以
安培力F的方向垂直于ab边向上。
（3）电功率
16.【答案】（1）（2）
【解析】（1）当达到最大速率vm时，根据牛顿第二定律得，
根据法拉第电磁感应定律，E=BLvm， 根据闭合电路欧姆定律，，
根据安培力公式， 解得；
（2）根据能的转化和守恒定律，达到最大速度后，电路中每秒钟产生的热量为
，金属杆每秒钟产生的热量为；
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C
D
D
B
C
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C
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