江苏省启东市东南中学2023-2024学年高二上学期第二次质量检测物理试卷（含答案）

江苏省启东市东南中学2023-2024学年度第一学期第二次质量检测
高二物理试卷
考试时间：75分钟
注意事项：
1．本试卷包含选择题和非选择题两部分．考生答题全部答在答题卡上，答写在本试卷上无效．本次考试时间为75分钟，满分值为100分．
2．答题前，请务必将自己的姓名和准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3．选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应的题目答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其他位置答题一律无效．
一、单项选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分．每小题只有一个选项符合题意）．
1．如图所示，导线放置在磁感应强度为的匀强磁场中，长分别为，分别与磁场方向平行、垂直。当通以电流为时，导线受到的安培力大小为（ ）
A．0 B． C． D．
2．如图所示，一根有裂缝的空心铝管竖直放置。让一枚磁性比较强的永磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时没有跟铝管内壁发生摩擦。则磁体（ ）
A．在管内的加速度越来越大
B．受到铝管中涡流作用力方向一直向下
C．受到铝管中涡流的作用力方向一直向上
D．受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下
3．要分开垂直进入电场或磁场方向的带电粒子束，不可行的方法是（ ）
A．速度不同的电子束可用匀强电场 B．速度不同的电子束可用匀强磁场
C．相同动能的质子和粒子可用匀强电场 D．相同动能的质子和粒子可用匀强磁场
4．如图所示，A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法错误的是（ ）
A．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥，说明环内有感应电动势
B．把磁铁远离A环，A环又会被吸引，说明环内有感应电流
C．磁极接近或者远离B环时，B环保持静止，但环的端口上下两端有电势差
D．磁铁N极接近B环时，环的断口处右端电势比左端电势高
5．飞机水平飞行时，飞行员的左侧机翼顶端电势为，右侧机翼顶端电势为，则（ ）
A．在北半球自西向东飞行时， B．在北半球飞行时，
C．在南半球自西向东飞行时， D．在南半球飞行时，
6．如图，一条长为的导体棒在磁感应强度为的匀强磁场中绕其一端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，两端产生的感应电动势为两端的电势分别为，则（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，和是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是（ ）
A．当开关闭合的瞬间，A立即发光，B不发光
B．当开关闭合的瞬间，A不发光，B立即发光
C．当开关闭合电路稳定后，再断开开关，立即熄灭，闪亮后再慢慢熄灭
D．当开关闭合电路稳定后，再断开开关，慢慢熄灭，不发光。
8．在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴转动时，则线圈平面（ ）
A．转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
B．转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量为0，线圈中的感应电动势最大
C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量为0，线圈中的感应电动势最大
D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率最小，线圈中的感应电动势最小
9．如图，图甲为方波交变电流，图乙为正弦交变电流，则甲乙交流电的有效值之比为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，矩形线圈面积为，匝数为，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为。在线圈由图示位置转过的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．时刻穿过线圈的磁通量的变化率 B．时刻穿过线圈的磁通量的变化率
C．通过电阻的电荷量 D．电阻产生焦耳热
11．如图所示，有一边长为的正方形导线框，质量为，距一有界匀强磁场上边界处自由下落，如图所示，其下边进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边刚刚开始传出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度也是，已知重力加速度为，则能用物理量求得（ ）
A．线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热 B．线框在穿越匀强磁场过程中通过导线横截面的电量
C．线框的电阻 D．匀强磁场的磁感应强度
12．如图所示，虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，在直角三角形中，。两个带电荷量数值相等的粒子分别从两点以垂直于的方向同时射入磁场，恰好在点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．带负电，带正电 B．两粒子的周期之比为
C．两粒子的速度之比为 D．两粒子的质量之比为
13．如图所示，导体棒与形导轨为粗细相同的同种金属，导轨处于与其平面垂直的匀强磁场中。时刻，导体棒与导轨角平分线垂直，并从处沿角平分线在导轨上匀速向右运动，下列关于回路中通过导体棒横截面的电荷量、电功率随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：本题共5小题，共48分．其中第15题～第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．
14．（4分）利用右端装置课探究感应电流产生的条件，以下措施不能产生感应电流的时______
A．闭合开关，闭合或断开开关瞬间
B．闭合开关保持原线圈A所在的电路稳定
C．闭合开关后快速移动滑动变阻器的滑片
D．闭合开关保持原线圈A所在的电路稳定，在原线圈A中插入铁芯
E．闭合开关后把原线圈从副线圈中抽出
15．（4分）如图所示，固定于水平面上金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度向右做匀速运动，时，磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个边长为的正方形，为使棒中不产生感应电流，从时开始，请推导在这种情况下与的定量关系式_______。
16．（12分）如图所示，一束电荷量为的电子以垂直于磁感应强度并垂直于磁场边界的速度射入宽度为的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为．求：
（1）匀速圆周运动的半径；
（2）电子的质量；
（3）穿越磁场的时间。
17．（12分）如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为，在原副线圈的回路中分别接有阻值为的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电上。
（1）若，求原副线圈两端的电压比；
（2）若，求原线圈两端的电压；
（3）若，则为多大时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为多少。
18．（16分）如图所示，和是两根互相平行、间距为、竖直放置的光滑金属导轨，且处于磁感应强度为的匀强磁场中，已知导轨足够长，且电阻不计。是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆的质量为，电阻为。将开关闭合，让由静止开始自由下落高度后杆的速度达到最大。已知重力加速度为。
（1）请大致画出金属杆的速度随时间变化的图像；
（2）金属杆在下落过程中通过金属杆的电量、产生的热量；
（3）金属杆下落这段高度需要的时间。
江苏省启东市东南中学2023-2024学年度第一学期第二次质量检测
高二物理答案
一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意）．
1．B 2．C 3．D 4．D 5．B 6．B 7．C 8．C 9．A 10．B 11．A 12．C 13．A
二、非选择题：本题共5小题，共60分．其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．
14．B
15．（8分）根据法拉第电磁感应定律可知，要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有解得
16．（12分）【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，半径为
（2）洛伦兹力提供向心力 解得
（3）由得 电子周期
电子穿越磁场的时间
17．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据变压器原理
（2）由于 联立
原线圈电路 联立解得
（3）设则
分析原线圈电路
当 解得 此时，副线圈两端能获得最大电压
18．【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【详解】（1）金属杆由静止开始下滑，受向下的重力和向上的安培力，开始时重力大于安培力，加速度向下，随速度的增加，金属杆受的安培力变大，加速度减小，最终当加速度为零时，金属杆做匀速运动，则图像如图
（2）金属杆先做加速度减小的变加速运动，安培力等于重力时速度达到最大。
解得最大速度 金属杆下落过程中运用动能定理
解得 电荷量
（3）金属杆下落过程运用动量定理解得