2022-2023學(xué)年山東省菏澤市鄆城縣重點中學(xué)高二（下）階段測試物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年山東省菏澤市鄆城縣重點中學(xué)高二（下）階段測試物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）1.圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是(

)

A.按下按鈕過程，螺線管Q端電勢較高

B.松開按鈕過程，螺線管P端電勢較低

C.按住按鈕不動，螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

D.按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生大小相同的感應(yīng)電動勢2.如圖所示，用細彈簧把一根硬直導(dǎo)線ab掛在形磁鐵磁極的正上方，磁鐵的左端為N極，右端為S極，開始時導(dǎo)線處于水平靜止狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)線中通以由a向b的電流時，導(dǎo)線ab的運動情況是(從上往下看)(

)

A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升 B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升 D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降3.華為筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件，如圖所示?；魻栐橐粔K寬為a、長為c的矩形半導(dǎo)體，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子為自由電子，通入方向向右的電流時，電子的定向移動速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此控制屏幕的熄滅。則元件的(

)

A.前表面的電勢比后表面的低

B.自由電子受到的洛倫茲力大小為aUe

C.其他條件不變時，前、后表面間的電壓U與c成正比

D.其他條件不變時，前、后表面間的電壓U與4.如圖所示的交流電路中，燈L1、L2和L3均發(fā)光，如果保持交變電源兩端電壓的有效值不變，但頻率增大，各燈的亮、暗變化情況為(

)

A.燈L1、L2和L3均變暗 B.燈L1、L2均變亮，燈L3變暗

C.燈L1不變，燈L2變暗，燈L3變亮5.A、B是兩個完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦交變電流。通過兩電熱器的電流有效值之比IA:IB等于(

)A.5:4 B.5:46.下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法，不正確的是(

)

A.圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且比磁鐵轉(zhuǎn)的慢

B.圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬

C.圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時線圈中會產(chǎn)生強弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理

D.圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理7.如圖所示，一不計電阻的導(dǎo)體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為R的輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F(xiàn)將此裝置放置于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰與圓環(huán)直徑在同一直線上，現(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，右側(cè)電路通過電刷與圓環(huán)中心和環(huán)的邊緣相接觸，R1=12R，SA.通過RR1的電流方向為自上而下 B.感應(yīng)電動勢大小為2Br2ω

C.8.如圖所示，寬度為l的有界勻強磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度的大小為B，閉合等腰直角三角形導(dǎo)線框abc位于紙面內(nèi)，直角邊ab水平且長為2l，線框總電阻為R。規(guī)定沿abca方向為感應(yīng)電流的正方向。導(dǎo)線框以速度A. B.

C. D.二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.如圖甲中所示，一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是(

)

A.初始時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小 B.t2時刻導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感線平行

C.t3時刻線圈平面與中性面重合 D.t10.如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是(

)A.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

B.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于EB

D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P11.如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，套在一根固定的足夠長的水平粗糙絕緣直桿上，環(huán)直徑略大于桿直徑。直桿處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，圓環(huán)以初速度v0使其向右運動，最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g，則(

)

A.圓環(huán)向右運動過程中受到豎直向下的洛倫茲力

B.圓環(huán)運動過程中可能不受摩擦力

C.圓環(huán)最終可能會停下來

D.圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為q12.如圖所示，兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌間距為L，虛線OO′垂直導(dǎo)軌，所在空間區(qū)域存在著磁感應(yīng)強度大小均為B的方向相同的豎直勻強磁場，兩長度均為L、電阻均為R、質(zhì)量均為m的金屬導(dǎo)體棒ab、cd垂直放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計其他電阻?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一個瞬時沖量，使A.兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒

B.兩棒最終都將以大小為v03的速度做勻速直線運動

C.整個過程中，ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱18mv三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）13.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小，并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)，此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線，實驗電路圖如圖所示。

(1①按圖接線②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細沙質(zhì)量m③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D重新處于平衡狀態(tài)；然后讀出________________，并用天平稱出________________④用米尺測量________________(2)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B14.甲、乙、丙三位同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。(1)如圖a，甲同學(xué)在斷開開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中同樣能使指針向右偏轉(zhuǎn)的有A.閉合開關(guān)B.開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動C.開關(guān)閉合時將A線圈從B線圈中拔出D.開關(guān)閉合時將A線圈倒置再重新插入B線圈中(2)為確切判斷B線圈中的感應(yīng)電流方向，應(yīng)在實驗前先查明靈敏電流計(3)如圖b，乙同學(xué)將條形磁鐵從B線圈上方由靜止釋放，使其筆直落入B線圈中，多次改變釋放高度，發(fā)現(xiàn)釋放高度越高，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)過的角度越大。該現(xiàn)象說明了線圈中_________(選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率”(4)丙同學(xué)設(shè)計了如圖c所示的裝置來判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負極進行確認，某次測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，說明此時黑表筆接觸的是二極管的_________(選填“正極”或“負極”)。實驗操作時將磁鐵插入線圈時，只有燈____________(選填“C”或“D”四、計算題（本大題共4小題，共40.0分）15.如圖，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L=0.5m，左端接有阻值為R=0.8Ω的電阻，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場中，質(zhì)量為(1(2)導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

16.如圖所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈，ab邊和cd邊的長度L1=50cm，bc邊和ad邊的長度L2=20cm，匝數(shù)n=200匝，線圈的總電阻r=10(1)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的峰值(2(3)求經(jīng)過0.2s定值電阻R

17.如圖所示，傾角θ=37°、寬度L=0.5m的光滑導(dǎo)軌，處于豎直向下的勻強磁場中。電源的電動勢E=6V、內(nèi)阻r=1Ω，電動機兩端所加的電壓U=5V、消耗的電功率P=4W、其線圈的電阻rm=0.5Ω，質(zhì)量m=0.01kg的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且處于靜止狀態(tài)。重力加速度g取18.如圖，在平面直角坐標系xOy的第四象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5.0×10?8kg、電荷量為q=1.0×10?6C(1)帶電粒子到達P點時速度(2)若磁感應(yīng)強度的大小B=2T，粒子從x(3)若粒子不能從x軸上方射出，那么，磁感應(yīng)強度

答案和解析1.【答案】A

【解析】【分析】

按壓和松開按鈕的過程，會導(dǎo)致螺線管內(nèi)磁場變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；當(dāng)保持不動時，螺線管內(nèi)磁通量不變化，無感應(yīng)電流。

本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象。解決問題的關(guān)鍵是明確電磁感應(yīng)的概念，知道螺線管中磁通量變化，才會有感應(yīng)電動勢，閉合回路電路中才有電流產(chǎn)生。

【解答】

A.按下按鈕過程中，穿過螺線管的向左的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向右，此時螺線管Q端電勢高，故A正確；

B.松開按按鈕過程中，穿過螺線管的向左的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向左，此時螺線管P端電勢高，故B錯誤；

C.按住按鈕不動時，螺線管內(nèi)磁通量不變化，無感應(yīng)電動勢，故C錯誤；

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動勢的大小與穿過螺線管的磁通量的變化率成正比，由于按下和松開按鈕過程對應(yīng)的時間關(guān)系、速度關(guān)系都是未知的，所以螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不一定相等，故D錯誤。

2.【答案】D

【解析】【分析】

明確磁鐵在周圍產(chǎn)生的磁場，然后根據(jù)左手定則分析導(dǎo)線左右兩側(cè)受到的安培力，從而可以確定ab的運動情況。

【解答】

在導(dǎo)線兩側(cè)取兩小段，左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向外，右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向里，從上往下看，知導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動90°時，導(dǎo)線所受的安培力方向向下，所以導(dǎo)線的運動情況為逆時針轉(zhuǎn)動，同時下降，ABC錯誤，D3.【答案】D

【解析】解：A.根據(jù)圖中所示，根據(jù)左手定則電子受到的洛倫茲力使其向后表面偏轉(zhuǎn)，所以后表面電勢低，故A錯誤；

BCD.當(dāng)前、后表面間電壓穩(wěn)定后，電子受到的洛倫茲力與電場力平衡，此時有F洛=Bev=eUa

解得：U=Bva

所以其他條件不變時，前、后表面間的電壓U與v成正比，與4.【答案】C

【解析】【分析】交流電的頻率增大，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，而電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同，從而判斷各燈泡的明暗變化。本題考查電感線圈和電容器對交流電的阻礙作用，比較簡單?！窘獯稹拷涣麟姷念l率增大，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，而電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同，所以L1亮度不變，L2變暗，L3變亮，故C

5.【答案】A

【解析】對方波交流電而言，由電流的熱效應(yīng)可得I對正弦交流電而言，有效值為I聯(lián)立解得I故選A。

6.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查渦流，電磁阻尼和電磁驅(qū)動，電磁感應(yīng)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。

根據(jù)電磁驅(qū)動原理，當(dāng)手搖動柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且比磁體轉(zhuǎn)動的慢；根據(jù)渦流的知識可知，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，鐵塊中產(chǎn)生渦流，鐵塊中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬；根據(jù)話筒中線圈切割磁感線產(chǎn)生電流將聲轉(zhuǎn)化成電流信號；毫安表的表頭，在運輸時要把兩個正、負接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理。

【解答】

A.根據(jù)電磁驅(qū)動原理，圖甲中，當(dāng)搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，線圈比磁鐵轉(zhuǎn)得慢，故A正確；

B.圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，在鐵塊中產(chǎn)生渦流，鐵塊中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，故B錯誤；

C.圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時，帶動線圈運動切割磁感線，線圈中會產(chǎn)生強弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理，故C正確；

D.圖丁是毫安表的表頭，在運輸時要把兩個正、負接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，故D正確。

本題選錯誤的，故選B。

7.【答案】C

【解析】A.根據(jù)右手定則判斷可知，導(dǎo)體棒的圓心O點的電勢高，因此流過R1的電流方向為自下而上，AB.輻條產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EB錯誤；C.外電路為磁場外半根桿輻條與R1并聯(lián)，外電路電阻為

14R

，內(nèi)電阻為

UC正確；D.根據(jù)歐姆定律可知，理想電流表的示數(shù)為ID錯誤。故選C。

8.【答案】D

【解析】在

0～Lv

時間內(nèi)，由楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿al感應(yīng)電流為II與t成正比。在

Lv～I在

2Lv～3II與線性關(guān)系，且是增函數(shù)。由數(shù)學(xué)知識得知D正確。故選D。

9.【答案】CD【解析】【解答】

A.由圖可知，t=0時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，線圈中感應(yīng)電動勢最大，故A錯誤；

B.t2時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感線垂直，故B錯誤；

C.t3時刻線圈的磁通量最大，處于中性面，感應(yīng)電動勢為零，故C正確；

D.t2、t4時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，線圈中感應(yīng)電動勢最大，電流最大；相差半個周期，電流方向相反，故D正確。

故選：CD。

10.【答案】BC【解析】A.帶正電荷的粒子進入速度選擇器，所受靜電力向右，則洛倫茲力必須向左，根據(jù)左手定則可判斷速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外。故A錯誤；C.能通過狹縫P的帶電粒子在速度選擇器中做直線運動，受力平衡，則E所以得v故C正確；BDqv則得R其中E、B、B0都時定值，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫

P，則粒子的軌道半徑R越小，粒子的荷質(zhì)比越大。所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具。故B正確，D故選BC。

11.【答案】BC【解析】解：A.根據(jù)左手定則，洛倫茲力豎直向上，故A錯誤；

B.當(dāng)qv0B=mg時，圓環(huán)與桿不存在彈性接觸無摩擦，故B正確；

C.當(dāng)qv0B<mg時，存在摩擦力，此時僅有摩擦力做功，且做負功，圓環(huán)必然會停下，故C正確；

D.如果qv0B>mg時，圓環(huán)先減速，當(dāng)12.【答案】AC【解析】解：A、由題意可知，a、b兩棒中的電流大小相等，方向相反，由左手定則可知，兩金屬棒所受安培力等大反向，則系統(tǒng)的合力為0，系統(tǒng)動量守恒，故A正確；

B、由題意分析可知，ab棒向右做減速運動切割磁感線，cd棒向右加速運動切割磁感線，當(dāng)兩棒速度相等時回路中的電流為0，分別對兩棒應(yīng)用動量定理且取向左為正方向，有：mv0=2mv

解得：v=v02，即兩棒均以v02的速度做勻速直線運動，故B錯誤；

C、由能量守恒可得：12mv02=2×12mv2+2Qa

代入數(shù)據(jù)解得：Qa=18mv02，故C13.【答案】(1)③電流表的示數(shù)I

；此時細沙的質(zhì)量m2；④D的底邊長度L

；【解析】【分析】

(1)③金屬框平衡時測量才有意義，讀出電阻箱電阻并用天平測量細沙質(zhì)量；④安培力與電流長度有關(guān)，安培力合力等于金屬框下邊受的安培力；

(2)根據(jù)平衡條件分兩次列式即可求解；

本題關(guān)鍵是對D型線框受力分析，根據(jù)平衡條件求磁感應(yīng)強度，金屬框平衡時測量才有意義，讀出電阻箱電阻并用天平測量細沙質(zhì)量，安培力與電流及長度有關(guān)，安培力合力等于金屬框架下邊所受的安培力。

【解答】

(1)③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，讀出電流表的示數(shù)I，并用天平稱出此時細沙的質(zhì)量m2；④用米尺測量D的底邊長度L；

(2)開關(guān)S斷開時，D中無電流，D不受安培力，此時D所受重力Mg=m1g。

S閉合后，D中有電流，D左右兩邊所受合力為0，D所受安培力等于底邊所受的安培力。

如果m2>14.【答案】(1)?CD；(2)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向；【解析】【分析】

本題考查了探究影響感應(yīng)電流方向的因素這個實驗；

(1)根據(jù)變化的因素，判斷磁通量的變化情況，結(jié)合感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及楞次定律即可判斷；

(2)先查明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向的關(guān)系；

(3)由高度確定速度，進而確定磁通量的變化快慢，進而判斷感應(yīng)電流的大?。?/p>

(4)根據(jù)二極管的特點，結(jié)合多用表的原理，分析電磁感應(yīng)情況，進而判斷出結(jié)果。

【解答】

(1)

A.斷開開關(guān)時，A線圈中電流迅速減小，B線圈中磁通量變小，出現(xiàn)感應(yīng)電流，使靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn)，應(yīng)減小B線圈中的磁通量，可以減小A線圈中的電流，或?qū)線圈拔出，或?qū)線圈倒置并插入B線圈中。A、B兩個選項的操作會增大A線圈中的電流，導(dǎo)致電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，不符合，故AB錯誤；CD正確。

(2)

判斷感應(yīng)電流具體流向，應(yīng)先查明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向的關(guān)系；

(3)

釋放高度越高，磁鐵落