2024.2
（考試時間90分鐘 滿分100分）
班級__________姓名__________學(xué)號__________
一、單項選擇題。（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意，選對得3分，選錯或不答的得0分。）
1．下列屬于磁感應(yīng)強(qiáng)度單位的是（ ）
A．WbB．C．D．
2．下面四幅圖中標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場中通電直導(dǎo)線所受安培力的方向，其中正確的是（ ）
A．B．
C．D．
3．一個負(fù)電荷僅在靜電力作用下沿直線運動，其運動的圖像如圖所示，、時刻粒子分別經(jīng)過A、B兩點，A、B兩點的場強(qiáng)大小分別為、，電勢分別為、，則可以準(zhǔn)確判斷出（ ）
A．B．C．D．
4．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)?場中，將一根水平放置的金屬棒ab以某一水平速度拋出，金屬棒在運動過程中始終保持水平，不計空氣阻力。下圖能正確反映金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E隨時間t變化情況的是（ ）
A．B．
C．D．
5．在固定長直導(dǎo)線中通有圖示方向電流I，導(dǎo)線右側(cè)有一固定的矩形金屬線框abcd，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加。下列說法正確的是（ ）
A．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為
B．線框中磁通量的變化率逐漸增加
C．線框整體受到的安培力方向水平向左
D．線框ab邊受到的安培力大小隨時間均勻增加
6．北京地鐵已全線裝備心臟除顫儀（AED），其工作原理是通過一個充電的電容器對心顫患者皮膚上的兩個電極板放電，刺激心顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動。某心臟除顫儀的電容為，充電至電壓，如果電容器在時間內(nèi)放電至兩極板之間的電壓為0，則（ ）
A．這次放電的電量為B．該過程通過人體的平均電流為
C．這次放電的電量為D．該過程通過人體的平均電流為
7．電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)，圖是電飯鍋的電路圖，是分壓電阻，是加熱用的電阻絲。已知電源輸出電壓恒為，，保溫狀態(tài)時電路電流。下列說法正確的是（ ）
A．自動開關(guān)S接通時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)
B．電熱絲的電阻
C．在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下的
D．若僅換用阻值更大的加熱電阻絲，保溫狀態(tài)時電阻絲的功率一定增大
8．某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示電路研究某手持小風(fēng)扇的電動機(jī)性能。調(diào)節(jié)滑動變阻器R，測得風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為；扇葉被卡住停止轉(zhuǎn)動時，電壓表示數(shù)為，電流表的示數(shù)為。下列說法正確的是（ ）
A．電動機(jī)線圈的電阻為
B．風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時線圖的發(fā)熱功率為
C．風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時輸出的機(jī)械功率為
D．與扇葉被卡住時相比，風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時電源的總功率更大
9．圖甲是洛倫茲力演示儀的示意圖。電子槍可以發(fā)射電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。圖乙是勵磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁場的方向與兩個線圈中心的連線平行，線圈中電流越大磁場越強(qiáng)。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I來調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡是圓形。下列操作一定能使電子束徑跡半徑變大的是（ ）
A．增大U同時增大IB．增大U同時減小I
C．減小U同時減小ID．減小U同時增大I
10．如圖所示，寬為l的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成角，質(zhì)量為m、長為l的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，空間存在著勻強(qiáng)磁場。當(dāng)金屬桿中通過的電流為I時，金屬桿保持靜止，重力加速度為g。該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度（ ）
A．可能方向豎直向⊥，大小為
B．可能方向豎直向下，大小為
C．存在最小值且大小為，方向沿導(dǎo)軌平面向上
D．存在最小值且大小為，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上
11．如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為O和，A、D兩點分別固定等量異號的點電荷，下列說法正確的是（ ）
A．點與點的電場強(qiáng)度大小相等
B．點與點的電場強(qiáng)度方向相同
C．將試探電荷由F點沿直線移動到O點，其電勢能先增大后減小
D．點與點的電勢差大于點與點的電勢差
12．如圖所示，光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框，以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場并最終完全穿出。已知線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是（ ）
A．線框在進(jìn)和出磁場的兩過程中電流方向相同
B．線框在進(jìn)和出磁場的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等
C．線框在進(jìn)和出磁場的兩過程中所用時間相等
D．線框在進(jìn)磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱小于出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱
13．某種負(fù)離子空氣凈化原理如圖所示，收集器矩形通道的上下表面是一對平行金屬板，金屬板長度為L，間距為d、均勻分布的帶負(fù)電的灰塵顆粒質(zhì)量為m、電荷量為q、以水平速度進(jìn)入通道，單位時間內(nèi)進(jìn)入通道的帶電灰塵顆粒數(shù)目為n。已知兩金屬極板之間的電壓恒為，帶電灰塵顆粒打到金屬板上即被收集，不計灰塵顆粒重力影響及灰塵顆粒間相互作用。下列說法不正確的是（ ）
A．凈化裝置對帶電灰塵顆粒的收集率為
B．單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電荷量為
C．若電壓增大到2U，則帶電灰塵顆粒恰好全部被收集
D．單位時間內(nèi)帶電灰塵顆粒減少的電勢能為
14．在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其原理如圖所示，和是兩中空的、半徑為R的半圓金屬盒，它們處于與盒面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中且與頻率為f的交流電源連接。位于盒圓心處的粒子源O能產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子在兩盒狹縫間運動時被電場加速。（忽略質(zhì)子的初速度和在電場中的加速時間）。根據(jù)相對論理論，粒子的質(zhì)量m與速率v有的關(guān)系，其中c為光速，為粒子靜止時的質(zhì)量，這一關(guān)系當(dāng)時近似回到牛頓力學(xué)“m與v無關(guān)”的結(jié)論。已知質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，電荷量為q。下列說法正確的是（ ）
A．在時，兩盒間電壓越大，質(zhì)子離開加速器時的動能就越大
B．在時，若只將質(zhì)子源換成a粒子（質(zhì)量為，電荷量為2q）源，則a粒子也能一直被加速離開加速器
C．考慮相對論效應(yīng)時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓軌道處的磁場隨半徑變大而逐漸減小
D．考慮相對論效應(yīng)時，為使質(zhì)子一直被電場加速，可以僅讓交流電源的頻率隨粒子加速而適當(dāng)減小
二、實驗題（共18分）
15．某同學(xué)用傳感器做“觀察電容器的充放電”實驗，按圖所示連接電路。電源電動勢為，內(nèi)阻可以忽略。
（1）將開關(guān)S與1端相連，穩(wěn)定后電容器的上極板帶__________（填“正”或“負(fù)”）電：把開關(guān)S擲向2端，通過電流傳感器的電流方向為__________（填“由A到B”或“由B到A”）。
（2）開關(guān)S擲向2后，傳感器采集到電流隨時間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像可估算出電容器存儲的電荷量為_________C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（3）本實驗中所使用的電容器的電容約為__________F（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（4）在上述過程中電容器兩極板間的電壓隨時間變化的圖像為__________。
A．B．
C．D．
16．某研究小組通過實驗測量一段金屬絲的電阻。
（1）甲同學(xué)先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻，指針位置如圖所示，則該金屬絲的阻值約為__________。
（2）乙同學(xué)采用伏安法更準(zhǔn)確地測量這段金屬絲的電阻。
除電源（電動勢為）、電壓表（量程，內(nèi)阻約）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，他還找到如下器材：A．電流表（量程，內(nèi)阻約）
B．電流表（量程，內(nèi)阻約）
C．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）
D．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）
①為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實驗中電流表應(yīng)選用__________，滑動變阻器應(yīng)選用__________。（選填實驗器材前對應(yīng)的字母）
②為減小實驗誤差，圖中電壓表的右端應(yīng)接在__________點（選填“M”或“N”），采用這種方式測量的結(jié)果與真實值相比偏__________（選填“大”或“小”）。
（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，如圖所示。請作出該金屬絲的圖線__________，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻__________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（4）丙同學(xué)利用圖所示的電路進(jìn)行實驗時想到：向左移動滑片，滑動變阻器兩端的電壓U和流過它的電流I分別變化了和，他認(rèn)為該過程中的值將逐漸減小。他的觀點是否正確，請你判斷并說明理由。__________
三、解答題（共4道題，共計40分，要求字跡清楚，書寫規(guī)范，寫出必要的文字說明）
17．如圖所示，長的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中時，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，取重力加速度，，。求：
（1）小球所受靜電力的大小F；
（2）小球的質(zhì)量m；
（3）若小球在外力作用下從B點移動到細(xì)繩豎直位置的A點，求該過程中靜電力對小球做的功W。
18．某質(zhì)譜儀原理如圖所示，Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為，Ⅱ為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，兩板間距離為d；Ⅲ為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子（不計重力），初速度為0，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后儌勻速圓周運動。求：
（1）粒子進(jìn)入速度選擇器的速度大小v；
（2）速度選擇器的兩板昍的電壓；
（3）粒子在分離器中做勻速圓周運動的半徑R。
19．如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在水平面上，其間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接一阻值為R的電阻，在導(dǎo)軌上有一金屬桿ab，其電阻值為r，桿ab長度恰與導(dǎo)軌間距相等，在桿ab上施加水平拉力使其以速度v向右勻速運動，運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長，不計導(dǎo)軌電阻和空氣阻力，求：
（1）金屬桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
（2）金屬桿ab兩端的電壓；
（3）拉力做功的功率P。
20．我國電磁推進(jìn)技術(shù)研發(fā)遙遙領(lǐng)先，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。某興趣小組設(shè)計了一種火箭電磁彈射裝置，簡化原理如圖所示，它由兩根豎直金屬導(dǎo)軌、承載火箭裝置（簡化為與火箭絕緣的金屬桿PQ）和電源組成閉合回路。電源能自動調(diào)節(jié)其輸出電壓確?；芈冯娏骱愣?，方向如圖中所示。彈射裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比，比例系數(shù)為k（k為常量）?；鸺€(wěn)定靜止在絕緣?？科脚_箭后，接通電源，當(dāng)火箭上升到導(dǎo)軌頂端時與金屬桿分離，完成彈射。已知火箭與金屬桿的總質(zhì)量為M，分離時速度為，金屬桿電阻為R，回路電流為I，導(dǎo)軌間距為，重力加速度為g。金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，不計空氣阻力和摩擦，不計導(dǎo)軌電阻和電源的內(nèi)阻，在火箭彈射過程中，求：
（1）金屬桿所受的安培力F。
（2）金屬桿PQ產(chǎn)生的電動勢E與運動時間t的關(guān)系。
（3）電源輸出電壓U與運動時間t的關(guān)系及整個彈射過程電源輸出的能量W。
北京九中2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期開學(xué)檢測
高二物理參考答案
2024.2
一、單項選擇題。（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意，選對得3分，選錯或不答的得0分。）
二、實驗題（共18分）
15．（1）正 由B到A（2）0.0048（3）（4）C
16．（1）
（2）①A C②M 小
（3）
（4）錯誤，由可知，所以圖像的斜率為，所以的值不變。
三、解答題（共4道題，每道題10分，共計40分）
17．【答案】（1）；（2）；（3）
18．【答案】（1）；（2）；（3）
19．【答案】（1）BLv（2）（3）
20．【答案】（1）3Mg，豎直向上；
（2）；
（3）
。題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
A
D
B
C
C
B
D
題號
11
12
13
14
答案
C
B
C
D

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