高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1天津市2024-2025第一學(xué)期高二年級第二次階段性測試物理試卷一．單項選擇題1.關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強度的方向就是置于該點的小磁針極的受力方向B.根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式可知，磁感應(yīng)強度與成正比，與成反比C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零D.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零處，它所受的磁場力一定為零【答案】D【解析】A．磁感應(yīng)強度的方向與置于該點的小磁針N極的受力方向相同，故A錯誤；B．磁感應(yīng)強度的定義式，是比值定義式，磁感應(yīng)強度只由磁場本身決定，與無關(guān)，故B錯誤；C．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，該處的磁感應(yīng)強度不一定為零，可能磁場與導(dǎo)線平行，故C錯誤；D．一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零處，它所受的磁場力一定為零，故D正確。故選D。2.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子從圓周上的M點沿直徑MON方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)60°；若射入磁場時的速度大小為，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)90°。不計重力，則為（）A.2 B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)圓形磁場半徑為R，若粒子射入磁場時的速度大小為，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)60°，由幾何關(guān)系可知粒子運動的半徑為若粒子射入磁場時的速度大小為，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)90°，由幾何關(guān)系可知粒子運動的半徑為根據(jù)可得故選B。3.下列說法正確的是（）A.線圈面積大，穿過線圈的磁通量不一定大B.磁感應(yīng)強度大，穿過線圈的磁通量一定大C.穿過線圈的磁通量為零時，磁感應(yīng)強度一定為零D.磁通量的變化一定是由于磁感應(yīng)強度的變化產(chǎn)生的【答案】A【解析】A．線圈的面積越大，由可知，若磁感應(yīng)強度較小，或線圈與磁場放置角度，都會導(dǎo)致穿過線圈的磁通量不一定大，故A正確；B．磁感應(yīng)強度大，若線圈面積小，或者線圈與磁場放置角度因素，都會導(dǎo)致穿過線圈的磁通量不一定大，如線圈與磁場平行時磁通量一定為零，故B錯誤；C．穿過線圈的磁通量為零時，磁感應(yīng)強度不一定為零，比如線圈與磁場平行時磁通量一定為零，而磁感應(yīng)強度卻可不為零，故C錯誤；D．磁通量的變化，不一定由于磁場的變化產(chǎn)生的，也可能是由于線圈在垂直于磁場方向的投影面積的變化引起的，故D錯誤。4.電磁場與現(xiàn)代高科技密切關(guān)聯(lián)，并有重要應(yīng)用。對以下四個科技實例，說法正確的是（）A.圖甲的速度選擇器能使速度大小的粒子沿直線勻速通過，但與粒子的帶電性質(zhì)、帶電量及速度方向無關(guān)B.圖乙的磁流體發(fā)電機正常工作時電流方向為，電阻R兩端的電勢差等于發(fā)電機的電動勢C.圖丙是質(zhì)譜儀工作原理示意圖，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫，粒子的比荷越小D.圖丁為霍爾元件，若載流子帶負(fù)電，穩(wěn)定時元件左側(cè)的電勢低于右側(cè)的電勢【答案】D【解析】A．電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子從左端進(jìn)入復(fù)合場，受電場力和洛倫茲力，且二力是平衡力，即解得可知不管粒子帶正電還是帶負(fù)電都可以勻速直線通過，所以與粒子的帶電性質(zhì)及帶電量無關(guān)，當(dāng)帶電粒子從右端進(jìn)入時，所受電場力與洛倫茲力方向均相同，不能勻速直線通過。可見與速度方向有關(guān)。故A錯誤；B．由左手定則知正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子會向下偏轉(zhuǎn)，所以P板是電源正極，Q板是電源負(fù)極，正常工作時電流方向為，但電路工作時等離子體也有電阻，故電阻R兩端的電勢差等于發(fā)電機的路端電壓，小于電動勢。故B錯誤；C．粒子先經(jīng)過加速電場，然后進(jìn)入速度選擇器，從S3射入磁場時速度相同，進(jìn)入磁場后根據(jù)公式得故粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S3，則r越小，荷質(zhì)比越大。故C錯誤；D．若載流子帶負(fù)電，由左手定則可知，負(fù)粒子向左端偏轉(zhuǎn)，所以穩(wěn)定時元件左側(cè)的電勢低于右側(cè)的電勢。故D正確。故選D。5.如圖所示，是一種由加速電場，靜電分析器，磁分析器構(gòu)成的質(zhì)譜儀的原理圖。靜電分析器通道內(nèi)有均勻的、大小方向可調(diào)節(jié)的輻向電場，通道圓弧中心線半徑為R，中心線處的電場強度大小都為E；半圓形磁分析器中分布著方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。要讓質(zhì)量為m、電荷量為的帶正電粒子（不計重力），由靜止開始從M板經(jīng)加速電場加速后，沿圓弧中心線通過靜電分析器，再由P點垂直磁場邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點，則（）A磁分析器中磁場方向垂直于紙面向里B.在靜電分析器中粒子受輻向電場的電場力為零C.加速電場的電壓D.P點與Q點間距離【答案】D【解析】A．粒子帶正電，在磁分析器中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動且打在Q點，由左手定則可知，磁分析器中磁場方向垂直于紙面向外，A錯誤；B．帶電粒子在靜電分析器中做勻速圓周運動，由粒子受輻向電場的電場力提供向心力，因此在靜電分析器中粒子受輻向電場的電場力不是零，B錯誤；C．設(shè)粒子在靜電分析器中的速度大小為，由粒子受輻向電場的電場力提供向心力，由牛頓第二定律可得解得粒子在加速電場中，設(shè)加速電壓為，由動能定理可得解得C錯誤；D．粒子在磁分析器中，由洛倫茲力提供向心力，設(shè)運動的半徑為，可得解得可知P點與Q點間距離D正確。故選D。6.在靜電場中，把電荷量的點電荷從A點移動到B點，電場力做功，把這個點電荷從B點移動到C點，電場力做功，若設(shè)電荷在B點時的電勢能等于零，則該電荷在A點的電勢能和C點電勢為（）A.， B.， C.， D.，【答案】A【解析】把電荷量的點電荷從A點移動到B點，電場力做功，電勢能減小，電荷在B點時的電勢能等于零，則該電荷在A點的電勢能為把該電荷從B點移動到C點，電場力做功，電勢能減小，則該電荷在C點的電勢能為C點電勢為故選A。7.如圖所示，燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為正離子與負(fù)離子，即高溫等離子體。高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以1000m/s的速度進(jìn)入矩形發(fā)電通道。發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為6T，等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在兩極間形成電勢差。已知發(fā)電通道長a=50cm，寬b=20cm，高d=20cm，等離子體的電阻率ρ=2Ω·m，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機的電動勢為1200VB.開關(guān)S斷開時，高溫等離子體不能勻速通過發(fā)電通道C.發(fā)電通道下板相當(dāng)于電源正極D.當(dāng)外接電阻為6Ω時，發(fā)電機輸出功率最大【答案】A【解析】A．離子在復(fù)合場運動中由得電源電動勢故A正確；B．開關(guān)斷開時，高溫等離子體在磁場力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致極板間存在電壓，當(dāng)電場力與磁場力平衡時，高溫等離子體可以勻速通過發(fā)電通道，故B錯誤；C．帶正電的離子向上偏，帶負(fù)電的離子向下偏，發(fā)電通道下板相當(dāng)于電源負(fù)極，故C錯誤；D．由電阻定律有根據(jù)電源輸出功率和外電阻關(guān)系圖像可知，當(dāng)外電路總電阻等于內(nèi)阻時，即輸出功率最大，D錯誤。故選A。8.如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流的長直導(dǎo)線垂直穿過平面，與平面的交點形成邊長為的正方形且關(guān)于軸和軸對稱，各導(dǎo)線中電流方向已標(biāo)出，已知無限長通電直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與該點到直導(dǎo)線的距離成反比。下列說法正確的是（）A.軸正半軸的磁感應(yīng)強度方向沿軸正方向B.直導(dǎo)線1、2、3對導(dǎo)線4的作用力的合力為零C.在點的磁感應(yīng)強度方向沿軸正方向D.直導(dǎo)線1、3之間的相互作用力為排斥力【答案】A【解析】AC．根據(jù)安培定則判斷四根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向分別為：1導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向為O4方向；3導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向為O2方向；同理，2導(dǎo)線產(chǎn)生的方向為O3方向，4導(dǎo)線產(chǎn)生的方向為O1方向；則根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成可知，四根導(dǎo)線同時存在時O點的磁感應(yīng)強度大小為0。同理，可判斷知在Ox軸正方向上，1、4導(dǎo)線的合磁場方向沿x軸負(fù)方向，2、3導(dǎo)線的合磁場方向沿x軸正方向，且磁感應(yīng)強度大小大于1、4導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強度大小（無窮遠(yuǎn)點出除外），所以，可得四根導(dǎo)線在x軸正方向上的合磁感應(yīng)強度方向沿x軸正方向，故A正確，C錯誤。D．利用安培定則確定通電直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場方向，利用左手定則確定安培力的方向，可知當(dāng)平行放置的長直導(dǎo)線中通有反向電流時，電流之間的作用力表現(xiàn)為排斥力，當(dāng)平行放置的長直導(dǎo)線中通有同向電流時，電流之間的作用力表現(xiàn)為吸引力，即“同向相吸，異向相斥”的規(guī)律，所以直導(dǎo)線1、3之間的相互作用力應(yīng)為吸引力，故D錯誤；B．根據(jù)通電導(dǎo)線之間的作用規(guī)律“同向相吸，異向相斥”，可知1、3導(dǎo)線對4的作用力均為斥力，且沿它們的連線向外，2導(dǎo)線對4的作用力為引力，且沿它們的連線向內(nèi)。設(shè)1、3導(dǎo)線對4的作用力大小為，則它們的合力大小為，方向2→4。由于無限長通電直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與該點到直導(dǎo)線的距離成反比，可得2導(dǎo)線對4的作用力大小為，方向4→2，則直導(dǎo)線1、2、3對導(dǎo)線4的作用力的合力大小為，故B錯誤；故選A。二．不定項選擇題9.下列有關(guān)電壓與電動勢的說法中，正確的是（??）A.電動勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關(guān)B.電壓與電動勢的單位都是伏特，所以電動勢與電壓是同一物理量的不同叫法C.電動勢公式中的W與電勢差公式中的W是一樣的，都是靜電力做的功D.電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強弱的物理量【答案】AD【解析】AD．電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關(guān)，故AD正確；BC．電壓與電動勢是兩個不同的概念，電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，電動勢定義式公式中E＝W是非靜電力做功，電壓定義的公式U＝W是靜電力做功，電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，故BC錯誤。故選AD。10.如圖甲和乙所示，分別為示波管和顯像管的結(jié)構(gòu)圖。正常工作時由二者的電子槍發(fā)射的電子束，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電極（電場）和偏轉(zhuǎn)線圈（磁場），電子束打在熒光屏上使熒光屏發(fā)光，不計電子的重力。下列說法正確的是A.若圖甲的熒光屏上只有豎直亮線，則只有YY′間加有電壓B.若圖乙的熒光屏上只有豎直亮線，則偏轉(zhuǎn)線圈只有豎直方向的磁場C.電子經(jīng)過甲圖中的偏轉(zhuǎn)電極，速度方向改變，大小不變D.電子經(jīng)過乙圖中的偏轉(zhuǎn)線圈，速度方向改變，大小不變【答案】AD【解析】A.熒光屏上只有豎直亮線，說明水平方向沒有偏轉(zhuǎn)，故只有YY′間加有電壓，A正確；B.圖乙的熒光屏上只有豎直亮線，由左手定則可知，只有水平方向的磁場，B錯誤；C.電子經(jīng)過甲圖中的偏轉(zhuǎn)電極，電場力做了正功，故速度大小和方向都發(fā)生變化，C錯誤；D.電子經(jīng)過乙圖中的偏轉(zhuǎn)線圈，洛倫茲力不做功，故電子的速度大小不變，方向變化，D正確；11.如圖所示，通入電流為的導(dǎo)體塊放在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，電流與磁場方向垂直時，導(dǎo)體塊上、下面、間產(chǎn)生大小為的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。導(dǎo)體塊中自由電子電荷量大小為，導(dǎo)體塊的寬度為，厚度為，下列說法正確的是（）A面電勢比面電勢高B.僅改變，與成正比C.僅改變，與成反比D.電勢差穩(wěn)定后，電子受到的洛倫茲力大小為【答案】CD【解析】A．由題圖可知，電流方向向右，由左手定則可知，電子受洛倫茲力方向向上，則導(dǎo)體板上表面帶負(fù)電，下表面帶正電，因此面電勢比面電勢低，故A錯誤；BC．電勢差穩(wěn)定后，電子受到的電場力與洛倫茲力平衡，可得由電流微觀表達(dá)式可得由上式分析可知，與無關(guān)，與成反比，故B錯誤，C正確；D．由洛倫茲力表達(dá)式故D正確。故選CD。12.如圖所示的電路中，電源電動勢為，內(nèi)電阻為，平行板電容器的兩金屬板水平放置，和為定值電阻，為滑動變阻器的滑動觸頭，為靈敏電流計，為理想電流表．開關(guān)閉合后，的兩板間恰好有一質(zhì)量為、電荷量為的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下說法正確的是（）A.在向上移動的過程中，表的示數(shù)變小，油滴向上加速運動，中有方向由至的電流B.在向上移動的過程中，表的示數(shù)變大，油滴向上加速運動，中有方向由至的電流C.在向下移動的過程中，表的示數(shù)變大，油滴向下加速運動，中有方向由至的電流D.在向下移動的過程中，表的示數(shù)變小，油滴向下加速運動，中有方向由至的電流【答案】AC【解析】AB．粒子原來處于平衡狀態(tài)，重力和靜電力平衡；電容器與滑動變阻器R、電阻R2相并聯(lián)后與R1串聯(lián)，滑片向上移動，滑動變阻器阻值R變大，電路總電阻變大，電流變小，A表的示數(shù)變小，電容器兩端電壓為故電容器兩端電壓變大，帶電量變大，電場力變大，粒子向上加速，電容器充電，故電流從b到a，故A正確，B錯誤；CD．在將滑動變阻器滑片P向下移動的過程，滑動變阻器阻值R變小，電路總電阻變小，電流變大，A表的示數(shù)變大，電容器兩端電壓為故電容器兩端電壓變小，帶電量變小，電場力變小，粒子向下加速，電容器放電，故電流從a到b，故C正確，D錯誤故選AC。三、實驗題13.某高中生學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測量金屬棒電阻率的實驗方案：（1）利用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺分別測量金屬棒的直徑和長度，測量結(jié)果分別如圖（a）和（b）所示，則該金屬棒的直徑__________，金屬棒的長度為__________。（2）先用多用電表直接測量其電阻，先把選擇開關(guān)調(diào)至歐姆“”擋，經(jīng)過正確的操作后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，根據(jù)下面有關(guān)操作，請選擇合理實驗步驟并按操作順序?qū)懗觯篲_________，最終測量結(jié)果如圖1所示，則待測電阻為__________。A．將紅黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；B．將兩表筆分別與待測電阻兩端接觸，并讀數(shù)；C．將選擇開關(guān)置于檔：D．將選擇開關(guān)置于檔；（3）該同學(xué)想更準(zhǔn)確地測出其電阻，他從實驗室找到如下器材：a．待測電阻b．電壓表（量程、內(nèi)阻）c．電流表（量程、內(nèi)阻）d．電流表（量程、內(nèi)阻）e．滑動變阻器（）f．滑動變阻器（）g．電阻箱（）h．電源（電動勢、內(nèi)阻不計）、開關(guān)，導(dǎo)線若干（a）該同學(xué)分析實驗器材、發(fā)現(xiàn)電壓表的量程太小，需將該電壓表改裝成量程的電壓表，應(yīng)__________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）電阻箱，并將的阻值調(diào)為__________；（b）實驗時，為了減小實驗誤差，則電流表應(yīng)選擇__________（填“”或“”）；滑動變阻器應(yīng)選擇__________（填“”或“”）；將改裝后的伏特表接入電路，且要求電表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)，實驗電路應(yīng)采用下列電路方案__________（選填“甲”，“乙”“丙””）更合理。（c）忽略偶然誤差對結(jié)果的影響，由此測得的阻值__________真實阻值（填“>”、“=”、“<”）。（4）利用括號中所給字母表示金屬棒電阻率的表達(dá)式：__________（用字母，，，表示）?！敬鸢浮浚?）1.848##1.847##1.8495.015（2）CAB150（3）串聯(lián)600A2R1丁=（4）【解析】（1）[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為[2]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（2）[1]選擇開關(guān)調(diào)至歐姆“×100”擋，經(jīng)過正確的操作后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，可知擋位過大，應(yīng)將選擇開關(guān)置于×10檔；再將紅黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；最后將兩表筆分別與待測電阻兩端接觸，并讀數(shù)。故正確順序為CAB。[2]最終測量結(jié)果如圖1所示，則待測電阻為（3）（a）[1][2]根據(jù)電表改裝原理可知應(yīng)串聯(lián)電阻，串聯(lián)的阻值為[3][4][5]電路中的最大電流約為故電流表應(yīng)選擇，由于電壓表內(nèi)阻已知，則電流表外接，另外，要求電表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)，則滑動變阻器采用分壓式接法，即實驗電路應(yīng)采用丁，且為了調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值小的，即選。[6]電壓表內(nèi)阻已知，可以計算消去系統(tǒng)誤差，則測得的阻值等于真實阻值。（4）根據(jù)其中解得四、解答題14.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源，另一端接有電阻R=5.0Ω?，F(xiàn)把一個質(zhì)量為m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的導(dǎo)體棒的電阻R0=5.0Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：（1）導(dǎo)體所受的安培力大小；（2）導(dǎo)體所受的摩擦力的大小和方向?！敬鸢浮浚?）0.15N；（2）0.09N，方向沿斜面向上【解析】（1）因R=R0=5.0Ω，電阻與導(dǎo)體棒并聯(lián)，則總電阻為由閉合電路的歐姆定律得總電流為聯(lián)立可得I=1.5A導(dǎo)體棒中電流為I1=I=×1.5A=0.75A導(dǎo)體棒受到的安培力大小為F=BI1L=0.50×0.75×0.40N=0.15N（2）根據(jù)左手定則，可知導(dǎo)體棒受到的安培力沿導(dǎo)軌向上，對導(dǎo)體棒受力分析，如圖所示其中安培力的大小為F=0.15N，導(dǎo)體棒的重力沿斜面向下的分量為G1=mgsinθ=0.040×10×sin37°N=0.24N因?qū)w棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以沿導(dǎo)軌方向上合力為零，有f=G1－F=0.24N－0.15N=0.09N方向沿斜面向上。15.如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，電阻，，C為水平放置的平行板電容器，兩極板間距，極板長為，其電容，則：（1）