北京市东直门中学2023-2024学年高二下学期3月阶段性考试（选考）物理试题（扫面版无答案）

北京市东直门中学 2023-2024 学年度第二学期 3 月阶段性考试
高二物理（选考） 2024.3
考试时间：90 分钟 总分 100 分
班级 姓名 学号
第一部分（选择题）
一、单选题
1. 以下单位与电压单位相同的是（ ）
Wb Wb N m2 J m
A． B． C． D．
s s
2
C C
2. 闭合线圈放在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，因磁场变化而发生电磁感应现象，则
( )
A． 穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大
B． 穿过线圈的磁通量变化量越大，产生的感应电动势越大
C． 穿过线圈的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大
D． 穿过线圈的磁感线条数越多，产生的感应电动势越大
3. 自然界的电、热和磁等现象是相互联系的，许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了
卓越的贡献，以下说法不符合史实的是( )
A． 奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系
B． 伏特发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系
C． 法拉第发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁现象的内在联系
D． 法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
4．在长直通电导线附近放置一矩形线圈，开始时线圈与导线处在同一平面
内，线圈中的 ac、bd 边与导线平行，如图。当线圈做下列运动时不能产生感
应电流的是（ ）
A．线框向右匀速运动 B．线框平面以直导线为轴转动
C．线框以 ac边为轴转动 D．线框垂直纸面向里运动
5．如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别调在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内
转动，环 A是闭合的，环 B是断开的。用磁铁分别近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）
A．图中磁铁 N极接近 A环时，A环被吸引，而后被推开 A B
B．图中磁铁 N 极远离 A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动
C．用磁铁 N极接近 B环时，B环被推斥，远离磁铁运动 N
D．用磁铁的任意一磁极接近 A环时，A环均被排斥
S
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6.一长直铁芯上绕有一固定线圈 M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金
属环 N，N 可在木质圆柱上无摩擦移动，M 连接在如下图所示的电路中，其中 R 为滑动变
阻器，E1和 E2为直流电流，S 为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到 N 向左运动的是( )
A． 在 S 断开的情况下，S 向 a 闭合的瞬间
B． 在 S 断开的情况下，S 向 b 闭合的瞬间
C． 在 S 已向 a 闭合的情况下，将 R 的滑片向 d 端移动时
D． 在 S 已向 a 闭合的情况下，将 R 的滑片向 c 端移动时
7. 如图甲所示，20 匝的线圈两端 M、N与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁
场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，不计线圈电阻。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的正接线柱接线圈的 M端
B．线圈中产生的感生电场沿顺时针方向
C．线圈中磁通量的变化率为 1.5Wb/s
D．电压表的读数为 8V
8．如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，
其宽度均为 L。现将宽度也为 L 的矩形闭合线圈，从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过
磁场区域，则在该过程中，下列选项中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培
力随时间变化的图像是( )
.
9.如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管 P 和塑料管 Q 竖直放置。小磁块先后在两管中从相
同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )
A. 在 P和 Q中都做自由落体运动
B. 在两个下落过程中的机械能都守恒
C. 在 P中的下落时间比在 Q中的长
D. 落至底部时在 P中的速度比在 Q中的大
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10．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，若第
一次用 0.3秒时间拉出，外力所做的功为 W1，通过导线截面的电量为 q1；第二次用 0.9秒时
间拉出，外力做的功为 W2，通过导体截面的电量为 q2，则（ ）
W＜W，q＜q W1＜W2，q＝q A． 1 2 1 2 B． 1 2
W1＞W2，q1＝q2 W1＞W，q＞q C． D． 2 1 2
11．如图所示,MN和 PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨,已知导
轨足够长,且电阻不计。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的
金属杆。开始时,将开关 S断开,让杆 ab由静止开始自由下落,一段时间
后,再将 S闭合,若从 S闭合开始计时,则金属杆 ab的速度 v随时间 t变化
的图像不可能是( )
12．如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，间距为 ，导轨
间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，导轨电阻不
计。已知金属杆 MN 倾斜放置，与导轨成 角，单位长度的电阻为 ，
保持金属杆以速度 沿平行于 的方向滑动（金属杆滑动过程中与导
轨接触良好），则（ ）
A.电路中感应电动势的大小为 B. 金属杆所受安培力的大小为
C.电路中感应电流的大小为 D.金属杆的热功率为
13．如图所示，MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为 l，导轨弯曲部分光滑，平
直部分粗糙，二者平滑连接。金属导轨右端接一个阻值为 R 的定值电阻。平直部分导轨左边
区域有宽度为 d、方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。质量为 m、接入电路的
电阻也为 R 的金属棒从高度为 h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒
与平直部分导轨间的动摩擦因数为 μ，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为 g。金
属棒穿过磁场区域的过程中( )
Bd 2gh
A．流过金属棒的最大电流为
2R
Bdl
B．通过金属棒的电荷量为
R
C．克服安培力所做的功为 mgh
1
D．金属棒产生的焦耳热为 mg(h－μd)
2
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14.现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设
备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电
子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变
化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室
的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子
的电荷量为 e，电子做圆周运动的轨道半径为 r ，若图甲中磁场 B
随时间 t 按B B0 kt（ B0 、k均为正常数）规律变化，形成涡
旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小
处处相等。将一个半径为 r 的闭合环形导体置于相同半径的电场
线位置处，闭合环形导体的电阻为 R ，导体中的自由电荷就会在
感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产
生了感应电动势。下列说法正确的是（ ）
A. 为使电子加速，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该减小

B. 电子的加速度大小为

2
C. 环形导体中感应电流大小为
2
D. 电子在圆形轨道中加速一周的过程中，电子获得的动能Ek 为 ke r
2
第二部分（非选择题）
二、实验题
15. 法拉第发现电磁感应现象的实验装置的示意图如图所示，软铁环两侧分别绕两个线
圈，左侧线圈为闭合回路，在其中一段导线下方附近放置一小磁针，小磁针静止时 N 极指
向北方如图所示，右侧线圈与电池、电键相连。
(1)先闭合电键 k1，再闭合电键 k2，你将看到小磁针 ；
A．仍然在原来位置静止不动
B．抖动后又回到原来位置静止
C．抖动后停在 N 极指向东方位置
D．抖动后停在 N 极指向西方位置
(2)通过归纳得出产生感应电流的条件是 ；
(3)闭合电键 k1和 k2，稳定后，再断开电键 k1，你将看到小磁针 。
A．仍然在原来位置静止不动 B．抖动后又回到原来位置静止
C．抖动后停在 N 极指向东方位置 D．抖动后停在 N 极指向西方位置
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16. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。
（1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏
转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
①将条形磁铁按如图甲方式 S 极向下匀速插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线
管的绕线方向如图乙所示。请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。_____
②经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁
场方向__________（填“相同”或“相反”）。
③接上面的①，将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向_________ （ 填“左”或
“右”）偏转。
④关于该实验，下列说法正确的是_____
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小
C．将磁体的 N、S 极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的 N、S 极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
（2）小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。
①在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路。_________
②将线圈 A 插入线圈 B 中，闭合开关 S 瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以
下操作中也能使电流计右偏的是_________
A．插入铁芯
B．拔出线圈 A
C．将滑动变阻器的滑片向左移动
D．将滑动变阻器的滑片向右移动
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（3）小齐设计了一种延时继电器：如图 2 所示是一种延时
继电器的示意图。铁芯上有两个线圈 A 和 B。线圈 A 和电
源连接，线圈 B 与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧 K与
衔铁 D 相连，D 的右端触头 C 连接工作电路（未画出）。开
关 S 闭合状态下，工作电路处于导通状态。S 断开瞬间，延
时功能启动，此时直导线 ab中电流方向为______ （填写
“a到 b”或“b到 a”）。
三、计算题
17.如图所示，在光滑水平面上有一边长为 L的单匝正方形闭合导体线框 abcd，处于磁感
应强度为 B的有界匀强磁场中，其 ab边与磁场的右边界重合，线框由同种粗细均匀的导线
制成，它的总电阻为 R；现将线框以恒定速度v 水平向右匀速拉出磁场，此过程中保持线
框平面与磁感线垂直，拉力在线框平面内且与 ab边垂直，bc边始终与磁场的右边界保持
垂直，求线框被拉出磁场的过程中
（1）线框内的电流大小；
（2）cd两端的电压；
（3）线框中产生的热量．
18．如图所示，间距为 L的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻 R，质
量为 m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为 B的匀强磁场与导轨所在
的竖直面垂直。使金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的恒定拉
力 F的作用，当下落高度为 h时速度达到稳定。重力加速度大小为 g，
金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够
大的下落空间，导轨电阻不计，求：
（1）金属杆稳定时的速度大小；
（2）金属杆从开始运动到速度稳定的过程中电阻 R上产生的热量；
（3）金属杆从开始运动到速度稳定的过程所需的时间。
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19. 如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距 L＝0.50m，导轨平面与水平面间夹
角 θ＝37°，N、Q 间连接一个电阻 R＝5.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度 B
＝1.0T．将一根质量为 m＝0.050kg 的金属棒放在导轨的 ab 位置，金属棒及导轨的电阻不
计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良
好．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数 μ＝0.50，当金属棒滑行至 cd处时，其速度大小开始
保持不变，位置 cd与 ab之间的距离 s＝2.0m．已知 g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.
求：
（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
（2）金属棒到达 cd处的速度大小；
（3）金属棒由位置 ab运动到 cd的过程中，电阻 R产
生的热量．
20. 如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨 PQ、MN，间距为d 0.5m，P、M
两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感强度B 0.2T 的匀强磁场中，电
阻均为 r 0.1 ，质量分别为m1 300g 和m2 500g 的两金属棒L1，L2平行地搁在光滑导
轨上，现固定棒L1，使棒L2在水平恒力0.8N 的作用下，由静止开始作加速运动．试求：
（1）当 V 表读数为U 0.2V 时，棒L2的加速度多大？
（2）棒L2能达到的最大速度vm ；
（3）若在棒 L2 达 vm 时撤去外力 F，并同时释放棒 L1，求棒 L2 达稳定时速度值；
（4）若固定 L1，当棒L2的速度为v(m / s) ，且离开棒L1距离为 S（m）的同时，撤去恒力
F，为保持棒L2作匀速运动，可以采用将 B从原值（B0 0.2T ）逐渐减小的方法，则磁感
强度 B应怎样随时间变化（写出 B与时间 t的关系式）？
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