河北省石家庄唐山地区NT20名校联合体2024-2025学年高二下学期开学考试物理试卷（含答案）

NT20名校联合体高二年级开学考试物理注意事项：1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。1.磁电式电流表是实验室中常用的电学实验器材，图为其结构示意图，其线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上，并处在极靴和铁质圆柱间的磁场中。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。下列说法正确的是（）A.线圈通电时指针随之偏转，这是利用电磁感应原理B.运输时要把电流表的正、负接线柱用导线连在一起从而保护电表指针，这是利用电磁阻尼原理C.为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框D.磁电式电流表允许通过的电流很弱，如果要扩大它的量程，可将它与一个大电阻串联改装成一个大量程电流表2.如图所示的水平匀强电场中有、两点，且、两点间的距离为，已知连线与电场线夹角为，现把一电荷量的检验电荷从点移到点，电势能减小了，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向水平向左B.电场强度的大小是C.、两点电势差D.若规定点电势为0，则点电势为3.在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻不计，电容器的电容为，，，，，先将开关闭合，待电路稳定后，电容器所带电量为，下列说法正确的是（）A.电容器上极板带正电，B.电容器下极板带正电，C.电容器上极板带正电，D电容器下极板带正电，4.如图所示，边长为的等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，线框平面与磁感应强度方向垂直，当流入点的电流为时，整个线框受到的安培力的大小为，则（）A.导体棒受到的安培力大小为B.导体棒受到的安培力大小为C.匀强磁场的磁感应强度大小为D.匀强磁场的磁感应强度大小为5.如图所示，正方形线圈与定值电阻、理想电压表组成闭合电路。线圈的中心轴线垂直于磁场且与磁场右边界重合。线圈绕匀速转动，转动角速度。线圈匝数匝，边长，电阻，定值电阻，磁感应强度大小。下列说法正确的是（）A.线圈在图示位置时，电压表示数为0B.的时间内，通过的电流方向变化50次C.线圈从图示位置转过过程中，有一半时间内没有电流流经D.线圈从图示位置转过的过程中，电阻上产生的焦耳热为6.如图所示，粒子源不断地产生氢的三种同位素原子核（、、），三种粒子飘入（初速度可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板、的中心线射入偏转电场。两板间的电压为，在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界匀强磁场，磁场左边界与板右端重合，磁场方向垂直纸面向里。三种粒子通过偏转电场后从进入磁场，之后又从边界射出磁场，平行金属板、的中轴线与边界交于点。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法错误的是（）A.、和三种粒子从同一位置射入磁场B.、和三种粒子从同一位置射出磁场C.、和三种粒子射出磁场时速度方向相同D.仅增大，则射入磁场的位置和射出磁场的位置之间的距离不变7.如图所示是一个圆心在点、半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，磁感应强度方向垂直纸面向里。大量同种带电粒子从圆上点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小均为，带电粒子的质量均为，所带电荷量均为，粒子重力均忽略不计，下列说法错误的是（）A.若，则粒子在磁场中运动的最长时间为B.若且粒子在磁场中运动时间最长，则粒子的入射速度方向与之间的夹角为C.若，则粒子射出磁场时的速度方向均垂直于方向D.若，粒子能打在圆形磁场边界上的范围是三分之一个圆周长二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为、。当输入电压时，三个完全相同的灯泡、、均正常发光，灯泡电阻恒定。下列说法正确的是（）A.B.C.灯泡的额定电压是D.如果突然烧断，将变暗，将变亮9.我国建造的第一台回旋加速器的工作原理如图所示，其核心部分是两个D形盒（图甲），两盒中间接入交变电压（图乙）。粒子源置于形盒的圆心附近，现粒子源产生质子，在时刻质子进入“D”型盒的间隙，质子获得的最大动能为，已知粒子的初速度不计，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。下列说法正确的是（）A.质子第二次加速前后在磁场中运动的轨道半径之比为B.仅增大交变电压，质子在加速器中获得的最大动能将增大C.仅增大交变电压，质子在加速器中运动的时间将减小D.若仅将交流电源周期变为原来的两倍，则可使用该加速器对粒子加速，且粒子获得的最大动能等于10.如图所示，水平方向的匀强磁场的上下边界分别是、，磁场宽度为。一个边长为的正方形导线框，从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。若不计空气阻力，则线框从边刚进入磁场到边离开磁场过程中线框所受安培力的大小随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。11.为探究影响感应电流方向的因素，“荀子实验小组”的同学们做了如下的实验。（1）同学们首先用如图甲的实验装置进行探究，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。将条形磁铁按如图甲方式极向下插入螺线管时，发现电流表指针向右偏转。说明螺线管中感应电流在螺线管内部产生的磁场方向与条形磁铁在螺线管内部产生磁场方向_____（填“相同”或“相反”）；（2）同学们又用如图乙所示的器材进行探究。发现为了使小灯泡能短暂发光，应将如图所示的N极向下的条形磁铁快速_____（选填“向下插入”或“向上拔出”）。同学们还发现条形磁铁运动越快，小灯泡发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_____（选填“通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大；（3）实验结束后，实验小组的同学们又结合教材中自感实验做了如下实验。如图丙所示，将两条支路分别接上电流传感器（可以测出电流大小，且内阻忽略不计），已知灯泡电阻不变且阻值为。闭合开关后，流过两个电流传感器的图像如图丁所示。由图可知：①流过灯泡的电流是_____（选填“”或“”）；②线圈的直流电阻_____（选填“大于”“等于”或“小于”）灯泡电阻。12.柠檬果肉质多细嫩，具有促进消化，生津止渴，补充维生素的功效。某兴趣小组想要探究柠檬电池的电动势和内阻的大小。同学们用铜片和锌片相隔一定距离平行插入柠檬内，制成一个如图甲所示的简易柠檬电池（该电池电动势约为，内阻约为）。（1）现利用毫安表、电压表较精确地测定该“柠檬电池”的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的实验电路图。若滑动变阻器有和两种规格，为使电路中电压、电流调节范围大一些，则应该选用________（选填“”或“”）；（2）按图乙实验，得到的图像如图丙所示，则该水果电池的电动势________V，内电阻________；（结果保留一位小数）（3）同学们保持其他实验条件不变，仅增加铜片和锌片插入的深度，重复上述实验，测得的电源内阻与原来相比变小了，产生这种情况的原因可能是________（请从电阻决定式的角度进行解释）。13.利用如图所示的装置可以测量匀强磁场的磁感应强度。在竖直平面内固定有足够长的两根竖直平行光滑金属导轨，导轨电阻不计，导轨间距为，下端接有电源、开关，理想电流表和滑动变阻器。导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒中点相连，弹簧始终保持竖直且与导体棒垂直，整个装置处于垂直于纸面的匀强磁场中。现闭合开关接通电源，调节滑动变阻器，当电流时，导体棒保持静止且弹簧处于原长状态。将电源正负极对调，保持滑动变阻器阻值不变，导体棒静止时弹簧的伸长量，已知重力加速度，弹簧始终在弹性限度内，求：（1）导体棒的质量；（2）磁感应强度的大小并判断磁场的方向。14.如图甲所示，两根完全相同的光滑导轨固定，导轨所在平面与水平面成，下端连接定值电阻，导轨间距。导轨所在斜面的矩形区域内分布有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，上下边界、的距离。时刻，导轨斜面上与距离处，一根质量为，阻值的金属棒垂直于导轨由静止释放，经过进入磁场且恰好匀速通过整个磁场区域。已知重力加速度，，导轨电阻不计。求：（1）时，与的距离；（2）定值电阻阻值；（3）从到棒离开磁场的整个过程中电阻产生的热量。15.某质谱仪原理如图所示，为粒子加速器，加速电压为；为速度选择器，磁场与电场正交，匀强电场水平向左，匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为，两板间距离为；为偏转分离器，匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为。现有一质量为、电荷为、初速度为0的粒子，经加速后，该粒子进入恰好做匀速直线运动，粒子从点进入后做匀速圆周运动，打在底片上的点，不计重力。（1）求速度选择器两板间电压大小；（2）求的距离；（3）其他条件不变，仅使中的加速电压减小至（略小于），粒子恰好垂直打在速度选择器下挡板的点上，求粒子打在点的速度大小。

NT20名校联合体高二年级开学考试物理参考答案一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。【1题答案】【答案】B【2题答案】【答案】B【3题答案】【答案】A【4题答案】【答案】C【5题答案】【答案】D【6题答案】【答案】B【7题答案】【答案】D二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。【8题答案】【答案】ACD【9题答案】【答案】CD【10题答案】【答案】BD三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。【11题答案】【答案】（1）相反（2）①