广东省茂名市信宜市某校2023-2024学年高二（下）开学考试物理试卷

试卷更新日期：2024-03-12 类型：开学考试

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一 $N$ 极朝下、竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为 $m_{0}$ 。将磁铁 $N$ 极（）

A、加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于 $m_{0}$
B、加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数大于 $m_{0}$
C、加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿逆时针方向 $($ 俯视 $)$
D、加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿顺时针方向 $($ 俯视 $)$

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2. 如图，平行板电容器两极板间有一负电荷 $($ 电量很小 $)$ 固定在 $P$ 点。 $E$ 表示两极板间的场强， $E_{P}$ 表示负电荷在 $P$ 点的电势能。若将负极板向上移动少许。则（）

A、 $E_{p}$ 变小， $E$ 变小 B、 $E_{p}$ 变大， $E$ 变小 C、 $E_{p}$ 变小， $E$ 变大 D、 $E_{p}$ 变大， $E$ 变大

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3. 两电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的电流 $I$ 和电压 $U$ 的关系如图所示，以下说法正确的是（）

A、 $R_{1} > R_{2}$
B、 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 串联后的总电阻的 $I - U$ 图线应在区域Ⅲ
C、 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 串联后的总电阻的 $I - U$ 图线应在区域Ⅱ
D、 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 并联后的总电阻的 $I - U$ 图线应在区域Ⅱ

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4. 如图所示的电路中， $A$ 、 $B$ 为相同的两个灯泡，当变阻器的滑头向 $D$ 滑动时（）

A、 $A$ 灯变亮， $B$ 灯变暗 B、 $A$ 灯变暗， $B$ 灯变亮
C、A、 $B$ 灯均变暗 D、A、 $B$ 灯均变亮

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5. 国庆阅兵时，我国的 $J H - 7$ 型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过。该机的翼展为 $12.7 m$ ，机长为 $22.3 m$ ，北京地区地磁场的竖直分量为 $4.7 \times 1 0^{- 5} T$ ，该机水平飞过天安门时的速度为 $238 m / s$ 。下列说法正确的是（）

A、该机两翼端的电势差约为 $0.25 V$ ，南面机翼端 $($ 飞行员左侧 $)$ 电势较高
B、该机两翼端的电势差约为 $0.25 V$ ，北面机翼端 $($ 飞行员右侧 $)$ 电势较高
C、该机两翼端的电势差约为 $0.14 V$ ，南面机翼端 $($ 飞行员左侧 $)$ 电势较高
D、该机两翼端的电势差约为 $0.14 V$ ，北面机翼端 $($ 飞行员右侧 $)$ 电势较高

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6. 如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁 $N$ 极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是（）

A、弹簧的弹力变小 B、弹簧可能被压缩
C、条形磁铁对桌面压力变大 D、条形磁铁对桌面的摩擦力向左

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7. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小 $($ 带电荷量不变 $)$ 。从图中情况可以确定（）

A、粒子从 $a$ 到 $b$ 运动，带正电 B、粒子从 $b$ 到 $a$ 运动，带正电
C、粒子从 $a$ 到 $b$ 运动，带负电 D、粒子从 $b$ 到 $a$ 运动，带负电

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8. 如图所示，以速度 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且 $v_{1} = 2 v_{2}$ ，则在先后两种情况下（）

A、线圈中的感应电动势之比 $E_{1} ： E_{2} = 1 ： 2$
B、线圈中的感应电流之比 $I_{1} ： I_{2} = 4 ： 1$
C、线圈中产生的焦耳热之比 $Q_{1} ： Q_{2} = 2 ： 1$
D、通过线圈某截面的电荷量之比 $q_{1} ： q_{2} = 1 ： 1$

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9. 如图所示，金属杆ab的质量为m=1kg，电阻R=1Ω，长l=1m，放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向与ab杆垂直，且与导轨平面夹角为θ=37°斜向上，ab恰能静止于水平导轨上。电源电动势E=3V，内阻r=0.5Ω，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻不计，g=10m/s² ，则下列说法正确的是（）

A、金属杆对导轨的压力 $F_{N} = 8.4 N$ B、金属杆与导轨间的动摩擦因数 $μ = \frac{1}{7}$ C、若把磁场的方向变为竖直向上，则闭合开关瞬间金属杆ab的加速度 $a = \frac{4}{7} m / s^{2}$ D、若把磁场的方向变为水平向右，则金属杆受到的摩擦力 $f = \frac{8}{7} N$

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10. 如图所示，质量为 $m$ 的带电绝缘小球 $($ 可视为质点 $)$ 用长为 $l$ 的绝缘细线悬挂于 $O$ 点，在悬点 $O$ 下方有匀强磁场。现把小球拉离平衡位置后从 $A$ 点由静止释放，则下列说法中正确的是（）

A、小球从 $A$ 至 $C$ 和从 $D$ 至 $C$ 到达 $C$ 点时，速度大小相等
B、小球从 $A$ 至 $C$ 和从 $D$ 至 $C$ 到达 $C$ 点时，细线的拉力相等
C、小球从 $A$ 至 $C$ 和从 $D$ 至 $C$ 到达 $C$ 点时，加速度相同
D、小球从 $A$ 至 $D$ 过程中，小球机械能守恒

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三、实验题：本大题共1小题，共6分。

11. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，用试触的方法确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系。如图甲所示实验表明，电流从电流表正接线柱流入，电流表指针向右偏转。

(1)、观察如图乙所示的线圈绕线方向，若电流从 $A$ 流入线圈，从 $B$ 流出线圈，从上向下看电流的方向为 $($ 填“顺时针”或“逆时针” $)$ 。

(2)、用如图丙所示的实验装置，若电流表指针向右偏转，则线圈中感应电流在线圈内产生的磁场的方向 $($ 填“向上”或“向下” $)$ 。通过电流表了解感应电流的方向，然后判断感应电流的磁场方向，得到如下实验记录：
磁体的磁场方向
向下
向下
向上
向上
通过线圈的磁通量的变化
增大
减小
增大
减小
感应电流的磁场方向
向上
向下
向下
向上
由此得出下列判断中正确的是 $($ 只填选项序号 $)$
A.感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反
B.感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相同
C.磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反
D.磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反

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四、计算题：本大题共4小题，共48分。

12. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。他根据老师提供的以下器材，画出了如图甲所示的原理图。
$①$ 电压表 $V ($ 量程 $3 V$ ，内阻 $R_{V}$ 约为 $10 k Ω)$
$②$ 电流表 $G ($ 量程 $3 m A$ ，内阻 $R_{G} = 100 Ω)$
$③$ 电流表 $A ($ 量程 $3 A$ ，内阻约为 $0.5 Ω)$
$④$ 滑动变阻器 $R_{1} (0 \sim 20 Ω ， 2 A)$
$⑤$ 滑动变阻器 $R_{2} (0 \sim 500 Ω ， 1 A)$
$⑥$ 定值电阻 $R_{3} = 0.5 Ω$
$⑦$ 开关 $S$ 和导线若干

(1)、该同学发现电流表 $A$ 的量程太大，于是他将电流表 $G$ 与定值电阻 $R_{3}$ 并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 $A$ 。 $($ 保留两位有效数字 $)$

(2)、为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是。 $($ 填写器材编号 $)$

(3)、用图甲所示电路做实验，对应这些数据在坐标纸上描点、拟合，做出的 $U - I$ 图像如图乙所示。则电源的电动势 $E =$ $V$ ，电源的内阻 $r =$ $Ω$ 。 $($ 保留两位有效数字 $)$

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13. 电磁炮是一种理想的兵器，如图所示，利用此装置可将质量 $m = 2 k g$ 的弹体 $($ 包括金属杆 $E F$ 的质量 $)$ 加速到速度 $v = 2 k m / s$ 。若这种装置的轨道间距 $L = 2 m$ ，长 $s = 100 m$ ，通过金属杆 $E F$ 的电流恒为 $I = 1000 A$ ，轨道摩擦忽略不计，求：

(1)、轨道间匀强磁场磁感应强度 $B$ 的大小；

(2)、弹体加速过程安培力的平均功率。

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14. 如图甲所示，一匝数 $N = 200$ 的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中，磁场垂直于线圈平面。线圈的面积为 $S = 0.5 m^{2}$ ，电阻 $r = 4 Ω$ 。设垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度 $B$ 随时间的变化图像如图乙所示。求：

(1)、 $2 s$ 时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小；

(2)、在 $3 \sim 9 s$ 内通过线圈的电荷量 $q$ 、线圈产生的焦耳热 $Q$ 。

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15. 在平面直角坐标系 $x O y$ 中，第Ⅰ象限存在沿 $y$ 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 $B$ ，一质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ 的带正电的粒子从 $y$ 轴正半轴上的 $M$ 点以速度 $v_{0}$ 垂直于 $y$ 轴射入电场，经 $x$ 轴上的 $N$ 点与 $x$ 轴正方向成 $60 °$ 角射入磁场，最后从 $y$ 轴负半轴上的 $P$ 点垂直于 $y$ 轴射出磁场，如图所示，不计粒子重力，求：

(1)、粒子经过 $N$ 点的速度 $v$ ；

(2)、粒子在磁场中运动的轨道半径 $r$ ；

(3)、粒子从 $M$ 点运动到 $P$ 点的总时间 $t$ 。

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磁体的磁场方向	向下	向下	向上	向上
通过线圈的磁通量的变化	增大	减小	增大	减小
感应电流的磁场方向	向上	向下	向下	向上