2024-2025学年度第二学期东莞外国语学校段考高二物理参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A C D C D B BC BD
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD CD AD ACD
二、实验题
16． C 向右 变小 阻碍
17．(1)D (2)BD (3)C
(4)在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等，即
(5)ACD
三、解答题
18．(1) (2) (3)
【详解】（1）粒子运动的轨迹如图，由几何知识得（4分）
（2）电子做圆周运动的周期 （2分）
粒子在磁场中的运动时间 （2分）
（3）由洛伦兹力提供向心力有（2分）
解得粒子在磁场中运动的加速度大小为 （2分）
19．(1) (2) (3)
（1）当棒的速度为时，产生的电动势大小为
（2分）
根据闭合电路欧姆定律可知导体棒中电流的大小为
（2分）
当棒的速度为时，导体棒受到的安培力大小为：
（2分）
根据牛顿第二定律可得：
（2分）
解得导体棒的加速度大小为：
（2分）
（3）当导体棒受到的安培力等于恒力时，棒的速度达到最大，则有
（2分）
解得棒的最大速度为
（1分）
该过程中通过定值电阻的电量为
（2分）
解得金属棒在该过程中位移
（2分）
由能量守恒定律得
（2分）
定值电阻产生的热量
（1分）2024-2025学年度第二学期东莞外国语学校段考
高二物理
一、单选题（8×3分=24分）
1．如图所示，一带负电的粒子（不计重力）进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛仑兹力方向标示正确的是（ ）
A．B．C． D．
2．如图所示，某一实验小组把一正方形多匝线圈和一个灵敏电流计组成闭合回路，用来研究线圈在地磁场中的电磁感应现象。甲、乙两位同学手持线圈的两边使线圈处于竖直静止状态，甲、乙沿东西方向站立。其他同学观察电流计指针偏转情况。下列线圈的运动过程能使电流计指针发生偏转的是（ ）
A．线圈静止不动
B．线圈水平向左平移
C．线圈水平向右平移
D．线圈由竖直放置转为水平放置
3．如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）
A．a、b一起运动的加速度减小
B．a、b一起运动的加速度增大
C．a、b物块间的摩擦力不变
D．a、b物块间的摩擦力增大
4．如图所示，在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面向外的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不等的质子，不计质子重力，这些质子在磁场里运动的过程中（ ）
A．运动时间均相等
B．速率越大的质子运动时间越长
C．轨迹半径越大的质子运动时间越短
D．轨迹半径越大的质子向心加速度越小
5．变速自行车上的码表可以显示骑行速率、里程等，某款码表的信息来自安装在自行车前叉上的霍尔元件。前轮辐条上固定着一个小磁体，车轮每转一周，小磁体经过一次元件（靠近但不接触），产生的霍尔电压传给处理器，如图所示。已知霍尔元件是由半导体材料制成的长方体，其内部由可以自由移动的电子形成电流。图中与、、三面相对的分别是、、面（图中未标出），其中、面与码表内的电池相连，通过由到方向的电流。则采集霍尔电压的面及面的电势高低关系是（ ）
A．、面，面电势高于面 B．、面，面电势低于面
C．、面，面电势高于面 D．、面，面电势低于面
6．如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，在变压器输入端加上交流电压（V），原副线圈的匝数比为，在副线圈的输出端串接上一滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．当滑片P上移时，原线圈中的电流变大
B．当滑片P下移时，原线圈的输入功率变小
C．原、副线圈中的电流强度之比为
D．当时，通过其电流的有效值为2.2A
8．一个100匝的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电动势瞬时值表达式为
B．t=0.25s时，电动势瞬时值大小等于有效值
C．t=0.5s时，穿过线圈的磁通量为
D．t=1s时，磁通量的变化率为0.01V
二、多选题（7×4分=28分，漏选得2分，错选不得分）
9．关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极
C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是
10．下列关于电磁感应现象中说法正确的是（ ）
A．图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动
B．图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
C．图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁驱动原理
D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
11．现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（ ）
A．下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用
B．轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥
C．从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向
D．上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势
12．一线框在匀强磁场中转动、产生的正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．交流电压瞬时值的表达式为u=10sin25t（V）
B．交流电的频率为25Hz
C．0.01s末线框平面平行于磁场，穿过线框的磁通量变化最快
D．0.02s时穿过线框的磁通量为零
13．如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时间内，P端电势高于Q端电势
B．时间内，电压表的读数为
C．时间内，R上的电流为
D．时间内，圆形线圈中感应电流的方向沿顺时针
14．如图所示电路中，A、B为完全相同的灯泡，电阻为R。自感线圈L的直流电阻也为R，a、b为L的左、右端点，电源电动势为E，内阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，灯泡A缓慢变亮，灯泡B瞬间变亮
B．闭合开关S，当电路稳定后，灯泡A、B一样亮
C．闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，灯泡A闪亮后缓慢熄灭
D．闭合开关S，电路稳定后再断开开关S的瞬间，b点电势高于a点
15．如图所示，在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨，倾角为θ，导轨间距为L，在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线，接以如图所示的电源，电流强度为I，通电导线恰好静止，则匀强磁场的磁感应强度必须满足一定条件，下述所给条件正确的是（ ）
A．B＝，方向垂直斜面向上
B．B＝，方向垂直斜面向下
C．B＝，方向沿斜面水平向左
D．B＝，方向竖直向上
三、实验题（每空2分，共18分）
16．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
（1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要
（2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针 （选填“向左”或“向右”）偏转。
（3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要 引起感应电流的磁通量的变化。
17．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
(2)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母）
A．干电池 B．学生电源 C．直流电压表 D．多用电表
(3)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法
(4)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是 。
实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V
1 1200 400 12.1 3.98
2 800 400 12.0 5.96
3 200 100 11.9 5.95
(5)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母）
A．变压器线圈中有电流通过时会发热
B．原、副线圈的电压不同步
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
四、解答题
18．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角磁场区域的宽度为d，求：
(1)粒子的运动半径
(2)粒子在磁场中运动的时间
(3)粒子在磁场中运动的加速度大小
19．如图，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，、是水平放置的不计电阻的平行长直光滑导轨，其间距为，、两点间接有阻值为的定值电阻，质量为、电阻也为的金属棒与导轨保持垂直且接触良好。现对棒施加一个水平向左垂直于棒的恒力，使金属棒由静止开始沿导轨滑动，一段时间后做匀速直线运动，金属棒由静止到开始做匀速直线运动的过程中通过定值电阻的电量为。求：
(1)当棒的速度为时，导体棒中电流的大小；
(2)当棒的速度为时，导体棒的加速度大小；
(3)若恒力恰满足，求此过程中定值电阻产生的热量。
