安徽省定远县第二中学2024-2025学年第二学期4月高二第一次检测试卷物理试题（含解析）

第=page1111页，共=sectionpages1212页2024-2025学年第二学期4月高二第一次检测试卷物理试题一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.乌贼在无脊椎动物中游泳最快，被称为“水中火箭”。一只悬浮在水中的乌贼，吸满水时的质量为2kg，遇到危险时，乌贼通过体管在0.1s内将0.3kg的水向后以80m/s的速度喷出，从而获得极大的逃窜速度，则乌贼在向后喷水的时间内，获得的向前平均推力约为(

)A.80N B.240N C.800N D.1600N2.如图所示，质量为m、边长为L的正三角形导线框abc用轻绳悬挂在天花板上，导线框三边粗细均匀、材质相同，ab边水平，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)。现将a、b两端接在输出电压恒定的电源上，当ab边的电流强度为I时，轻绳恰好没有拉力，重力加速度为g，下列说法正确的是(

)A.a端接电源正极

B.磁感应强度大小为2mg3IL

C.ab边受安培力大小为mg2

D.3.如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量都相等的、电荷量的绝对值都是q的带电粒子a、b、c分别以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的运动轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是(

)

A.粒子a带负电，粒子b、c带正电 B.粒子b在磁场中运动的时间最短

C.粒子c在磁场中运动的周期最长 D.射入磁场时粒子c的速率最大4.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律(

)

A. B. C. D.5.法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，下列说法正确的是(

)A.若圆盘转动的角速度均匀增大，回路电流大小恒定

B.若从上往下看圆盘逆时针转动，电刷Q电势高于P电势

C.若圆盘转动方向不变，角速度大小变化，则电流方向可能变化

D.若圆盘转动角速度变为原来的2倍，则R的热功率也变为原来的2倍6.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N极靠近一块正在逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是(

)A.铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场

B.铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场

C.磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速

D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力更大7.如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，电阻R2的阻值约等于R1的两倍，则

(

)A.闭合开关S时，L ​A、L ​B同时达到最亮，且L ​B更亮一些

B.闭合开关S时，L ​A、L ​B均慢慢亮起来，且L ​A更亮一些

C.断开开关S时，L8.自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率.如图甲所示，自行车前轮的辐条上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就通过传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压.图乙为霍尔元件的工作原理图.当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场，电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电压.下列说法正确的是(

)

A.图乙中霍尔元件的电流是由正电荷定向运动形成的

B.自行车的车速不影响霍尔电压的高低

C.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的幅条数即可获知车速大小

D.如果长时间不更换传感器的电源，会导致电源内阻增大，引起霍尔电压增加二、多选题：本大题共2小题，共10分。9.如图所示，水平面上M、N两处有甲、乙两个可视为质点的小滑块处于静止状态，N点右侧水平面粗糙，左侧水平面光滑。若甲在水平向右的拉力F=3N的作用下由静止向右运动，当t=2s时撤去拉力F，紧接着甲与乙发生弹性正碰，其中乙滑行1.6m后停下，已知乙的质量为1kg，乙与粗糙水平面间的动摩擦因数为0.5，取g=10m/s2，则(

)

A.0到2s内拉力F的冲量为6N·s B.碰撞后瞬间乙的速度大小为3m/s

C.撤去拉力F时甲的速度大小为3m/s D.10.如图甲所示，N=200匝的线圈(图中只画了2匝)，线圈的面积S=0.01m2，电阻r=2Ω，其两端与一个R=48Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，以垂直纸面向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，在0∼0.10s时间内，下列说法正确的是(

)A.流经电阻R的电流方向由a到b B.电阻R两端的电压大小为19.2V

C.电阻R产生的焦耳热为0.192J D.通过电阻R的电荷量为0.04C三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.(1)探究电磁感应现象应选用如图

(选填“A”或“B”)所示的装置进行实验。(2)在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)，则在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将

偏转(选填“向左”、“向右”或“不发生”);在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将

偏转(选填“向左”、“向右”或“不发生”)。

(3)在图丁中，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为

(选填“顺时针”或“逆时针”)，金属环A将

(选填“向左”或“向右”)运动。

12.为验证动量守恒定律，小华同学设计了图甲所示的装置，固定的倾斜轨道AB与直轨道BC平滑连接，光电门1与光电门2固定在轨道BC上。质量分别为m1、m2的正方体小钢块a、b(未画出)与BC间的动摩擦因数均相同。

(1)用20分度游标卡尺测量a、b的边长分别为d1、d2，若测量a的边长时示数如图乙所示，则其边长为

(2)让a从A处释放，经过光电门1、2的挡光时间分别为10.00ms、11.00ms，则应将

(选填“B”或“C”)端调高，如此反复调整直至a经过光电门1、2的挡光时间相等为止。(3)将b静置于直轨道BC上的O2处，a从倾斜轨道AB上O1处释放，a先后连续通过光电门1、2的挡光时间分别为t、t1，b通过光电门2的挡光时间为t2。若在实验误差允许的范围内，满足关系式

(用题中所给的物理量符号表示)，则说明a、b碰撞过程动量守恒;满足关系式d2t2=

(用d1、t、四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.如图，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A(1)A与C碰撞后C的速度大小vc(2)全过程中A对B的摩擦力的冲量I。14.如图所示，真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)沿着与MN夹角为θ=30∘的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场。圆形磁场半径为L，方向垂直纸面向外，粒子最后从圆心O的正下方O’点离开磁场。求：(1)粒子在矩形磁场中运动的轨迹半径；(2)粒子射入磁场的速度大小；(3)圆形磁场的磁感应强度。15.如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的匝数N=100，边长ab=1.0m、bc=0.5m，电阻r=2Ω，磁感应强度B随时间变化的曲线如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向，求：

(1)3s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向；(2)在1s∼5s内通过线圈的电荷量(3)在0∼5s内线圈产生的焦耳热Q。答案和解析1.【答案】B

【解析】设向后为正方向，由动量守恒有0=m1v1-M-m12.【答案】B

【解析】A.轻绳恰好没有拉力，ab边所受安培力的方向竖直向上，bc边和ca边所受安培力的合力方向也竖直向上，结合左手定则，电流方向从b到a，故a端接电源负极，故A错误;

B.设正三角形导线框三边电阻均为R，设通过ab的电流为I，通过acb的电流为I'，则IR=I'⋅2R，则I'=I2，ab边的安培力为F1=BIL，方向竖直向上，acb的有效长度也是L，则其安培力为F2=BI'L=12BIL，方向竖直向上，线框所受安培力的合力为F=F1+F2=32BIL=mg，得磁感应强度大小3.【答案】B

【解析】A、根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；

D、粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=mv2r，解得：v=qBrm，射入磁场时粒子c的半径最小，则速率最小，故D错误；

BC、粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=2πrv=2πmqB相同，粒子在磁场中的运动时间：t=θ2π⋅T=θmqB，由于m、q、B都相同，粒子c4.【答案】D

【解析】根据感应电动势大小：E=BLv，而导体棒有效长度L等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度，因此进入磁场过程中，感应电动势逐渐减小，从而感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，从而感应电流也逐渐减小。再根据右手定则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。

故选D。5.【答案】B

【解析】A.回路中的感应电动势为

E=Brv-=Brωr2=Bωr22

回路电流大小为

I=ER=Bωr22R

可知若圆盘转动的角速度均匀增大，回路电流大小均匀增大，故A错误；

B.若从上往下看圆盘逆时针转动，根据右手定则，电刷Q电势高于P电势，故B正确；

C.若圆盘转动方向不变，角速度大小变化，根据右手定则，则电流方向不变，故C错误；

D.若圆盘转动角速度变为原来的2倍6.【答案】C

【解析】A.铝盘甲区域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B.铝盘乙区域中的磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域感应电流方向为顺时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里，故B错误；C.由“来拒去留”可知，磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力，则会使铝盘减速，故C正确；D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，这样会导致涡流产生的磁场减弱，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘，故D错误。7.【答案】C

【解析】闭合开关S时，由于LB与电阻R2串联，立即就亮，而LA与电阻R1、线圈L串联，线圈中产生自感电动势阻碍电流变化，故L ​A慢慢亮起来，电路稳定以后，由于电阻R2的阻值约等于R1的两倍，所以LA会比LB更亮一些，选项A、B错误。

断开开关S时，线圈与两个电阻和两个灯泡构成闭合回路，线圈产生自感电动势，相当于电源，阻碍原电流的减小，线圈的左端相当于电源的正极，通过LB的电流方向与稳定时相反；由于电流是从稳定时线圈中电流大小开始减小，而稳定时通过灯泡L8.【答案】B

【解析】A.由左手定则可知，形成电流的粒子向外侧偏转，图乙可知，外侧为负极，即图乙中霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的，故A错误；

B.设霍尔电压

UH

，则

qvB=qUHd，解得

UH=Bdv，由电流的微观表达式

I=neSv，其中n为单位体积内的电子数，S为横截面积，v为电子定向移动的速度，联立解得

UH=IBdneS，可知，电流一定时，霍尔电压与车速无关，故B正确；

C.设单位时间内的脉冲数

n'D.如果长时间不更换传感器的电源，电源内阻增大，电流减小，由上述分析可知

UH=IBdneS，9.【答案】AC

【解析】A.力F对甲的冲量为I=Ft=3×2N⋅s=6N⋅s，故A正确；

B.对乙碰撞后的过程中利用动能定理得-μm2gx=0-12m2v22，则v2=4m/s，故B错误；

CD.设甲的质量为m1，碰前速度为10.【答案】BD

【解析】A.根据楞次定律“增反减同”可知线圈中电流为顺时针，则流经电阻R的电流方向由b到a，故A错误；B.根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势

，则电阻R两端的电压大小为

，故B正确；C.0.10s时间内电阻R产生的焦耳热为

，故C错误；D.0.10s时间内通过电阻R的电荷量为

，故D正确。故选BD。11.【答案】(1)A；(2)向左；向右；(3)逆时针；向左。

【解析】(1)电磁感应现象实验的特点是没有电源而有一个电流表，用来测量产生的电流，故探究这个现象应选用如图中A所示的装置进行实验；

(2)在图甲中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏，说明当电流从负接线柱流入时指针向左偏。

由图乙可知，闭合开关，磁体N极插入线圈A过程中，向下的磁通量增大，由楞次定律可知线圈中产生感应电流的磁场向上，根据安培定则可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，结合导线绕法可判断电流从负接线柱流入电流表所以电流表的指针将向左偏；图丙由右

手定则可以判断导体棒中的电流由a流向b，结合电路图可判断电流从正接线柱流入电流表所以电流表的指针将向右偏．

故填：向左；向右；

(3)依据极可判断通电螺线管左端是S极，右端是N极，当光照增强时，则电阻减小，导致线圈中的电流增大，通过A金属环中向右的磁通量增大，根据楞次定律