亳州二中 2023-2024 学年第二学期高二年级期末教学质量检测 A．合上开关后，c先亮，a、b后亮
B．断开开关时，N点电势高于 M点
物理试卷
C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
D．断开开关后，c马上熄灭，b闪亮一下后缓慢熄灭
符合题目要求的。
1 1 5．燃油汽车点火系统的基本结构如图所示，主要部分由直流电源 E、保护电容 C、电阻 R、理想变压器、火花塞等．如图 所示为磁电式电流表的结构图，其基本组成部分是磁体和放在磁体两级之间的线圈，线圈缠绕在铝框上。
构成，已知直流电源的电动势为 12V，火花塞内两触点之间要产生 30kV电压，才能产生电弧将油气点燃，理想变压
极靴和中间软铁制成的圆柱，形成辐向磁场，使磁场总沿半径方向，如图 2所示。当线圈中有恒定电流时，安培力
器原、副线圈匝数之比为 1:100，下列说法正确的是（ ）
带动线圈偏转，在螺旋弹簧的共同作用下最终稳定。下列说法正确的是（ ）
A A．开关 S闭合时，电容 C将进行充电．线圈受到的安培力的大小随转动发生改变
B B．开关 S闭合瞬间，变压器副线圈两端电压最高可达 30kV．可以把线圈缠绕的铝框换成绝缘材料框架
C C．开关 S断开瞬间，若要将油气点燃，变压器原线圈至少需产生 300V电压．线圈在转动过程中不产生感应电动势
D D．开关 S断开后，电容器将先放电后充电．增加线圈匝数，可增加测量的灵敏度
2 6．如图所示，整个空间中存在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场 B，导轨间距为 l且足够长，左端接阻值为 R的定．云室是借助过饱和水蒸气在离子上凝结来显示通过它的带电粒子径迹的装置。图为一张云室中拍摄的照片。云室
a b c d e O 值电阻，导轨电阻不计，现有一长为 2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以 O点为轴沿顺时针方向以恒定角速度中加了垂直于纸面向外的磁场。图中 、 、 、 、 是从 点发出的一些正电子或负电子的径迹。有关这些径迹以
ω转过 60°的过程中（金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计）（ ）
下判断正确的是（ ）
A d e B a A．通过定值电阻的电流方向由 b到 a． 、 都是正电子的径迹 ． 径迹对应的粒子动量最大
C b D a B．转动过程中棒两端的电动势大小不变． 径迹对应的粒子动能最大 ． 径迹对应的粒子运动时间最长
Bl 2
3．下列说法正确的是（ ） C．通过定值电阻的最大电流为 R
D 3Bl
2
．通过定值电阻的电荷量为
8R
7．在匀强磁场中有一个原来静止的碳 14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核 N原子核的
速度方向均与磁场方向垂直，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反冲核 N原子核的动能更大
B．图中大圆为反冲核 N原子核的运动轨迹
C．碳 14发生α衰变
A．图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长
D．图中大圆与小圆直径之比为 7∶1
B．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图乙所示，则 a一定是非晶体，
8．某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质
b一定是晶体
量的理想气体所经历的奥托循环则该气体（ ）
C．图丙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
A．在状态 a和 c时的内能可能相等
D．图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数一定增大
B．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
C．在 a→b过程中增加的内能在数值上等于 abefa所围的“面积”
4．在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为 RL，则下列说法正确的是
D．b→c过程中增加的内能小于 d→a过程中减少的内能
（ ）
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二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的四个选项中，有多项 4 符
合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
9．如图甲所示，轻质细线吊着正方形闭合线圈 （上、下边均水平），正方形线圈左右两边中点 a、b连线以下区域
处于垂直纸面向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B的大小随时间 t的变化关系如图乙所示。正方形线圈的
质量 m=0.5kg、边长 L=0.5m、匝数 n=4、总电阻 r=2Ω, 取重力加速度大小 g 10m / s ,下列说法正确的是（ ）
A．0~4s时间内线框中感应电流沿逆时针方向
B．0~4s时间内线框中感应电动势大小 E=0.5V
C．2s末细线对正方形线圈的拉力大小 F 5.25N
D．2s末细线对正方形线圈的拉力大小 F 6N (3)某次实验中线圈N1接“0”“4”，线圈N2接“2”“14”，测得线圈N1两端的电压U1 2.30V，线圈N2两端的电压
10．质谱仪是科学研究和工业生产中的重要工具。质谱仪的工作原理示意图如图所示，粒子源 S从小孔 S1向下射出 U2 7.60V，分析可知 （选填“N1 ”或“N2 ”）是原线圈（2分）。
1 2 3 4
各种速度的氕核 1H 、氘核 1H 、氚核 1H 及氦核 2He ，粒子经小孔 S2 进入速度选择器后，只有速度合适的粒子 (4)实验发现原、副线圈电压比与匝数比不相等，可能的原因是 （1分）。
12．（8分）某同学利用如图所示装置做探究一定质量的理想气体在温度不变时压强与体积关系的实验。
才能沿直线经过小孔 S3，并垂直进入磁感应强度大小为B2的偏转磁场，感光底片 PQ上仅出现了 A、B、C三个光斑，
光斑 A到小孔 S3 的距离为 2d。已知速度选择器两板间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B1的匀强磁场，两板间
距为 d，板间电压为 U，下列说法正确的是（ ）
A．极板M带负电荷
U
B．粒子在偏转磁场中的速度大小为 dB1
2
C 2d B B．氦核的比荷为 1 2
3U
d 步骤如下：
D．相邻两光斑的距离均为
3
①将一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射
器，另一根细管与压强传感器相连。
三、实验题
②将压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。
11．（6分）某同学为“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，他在实验室准备了可拆变压器（如图甲所示）、低
③打开阀门，用手握住烧瓶，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门。
压交流电源、多用电表、开关和导线若干。
④根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积 V，并记录此时气体的压强 p。
(1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程
⑤多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
采用的科学探究方法是___________（选填选项前的字母）（1分）。
(1)该同学错误的操作步骤为 。（2分）
A．控制变量法 B．等效替代法 1
(2)正确进行实验后，该同学根据实验数据画出的图像如图所示，其中的纵坐标为 （选填“V”或“ ”）（2分），
C．整体隔离法 D．理想实验法 V
(2)该同学认真检查电路无误后，其中一次测量电压时选择 2.5V挡位，多用电表读数如图乙所示，此时电表读数为 烧瓶的容积V0为 。（用图中字母表示）（2分）
___________V（2分）。 (3)另一同学重复实验，计算了多组 p与 V0 V 乘积，发现 p V0 V 随压强 p增大而变
小，导致这个现象的原因可能为 。（写出一个原因即可）（2分）
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四、解答题（共 44 分） 15． （18分）如图所示， 间距为 L 1.0m的两条平行光滑竖直金属导轨 PQ、MN足够长，底部 Q、N之间连有
13．(12分)如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，汽缸高度为 h，横截面积为 S。汽缸开口处有一厚
一阻值为 R 3Ω的电阻，磁感应强度为 B 0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直，导轨的上端点 P、M分别与横截面
度可忽略不计的活塞。缸内封闭了压强为 2 p0的理想气体。已知此时外部环境的热力学温度为 T0，大气压强为 p0， 积为 5 10 3m 的 100 匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小随时间均匀变化的匀强磁场 B 平行，开关 K闭合后，
2 p0S
活塞的质量为 g ，g为重力加速度。 质量为 m 1 10
2kg电阻值为 R 2Ω的金属棒 ab恰能保持静止。若断开开关后金属棒下落 2m时恰好达到最大速
1
（1）若把汽缸放置到热力学温度比外部环境低 T 的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳定时封闭气体的压强； 度，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，g取 10m / s 。求∶
5 0
（1）金属棒 ab恰能保持静止时，匀强磁场 B 的磁感应强度的变化率；
（2）若把汽缸缓缓倒置，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到汽缸底部的距离。
（2）金属棒 ab下落时能达到的最大速度 v的大小；
（3）金属棒 ab从开始下落到恰好运动至最大速度的过程中，金属棒产生的焦耳热 Q。
14．（14分）如图所示，在 xOy平面内虚线 OM与 x轴负方向的夹角为 45°，虚线 OM右侧区域Ⅰ内存在垂直 xOy平
面向里的匀强磁场，虚线 OM左侧区域Ⅱ内存在沿 y轴正方向的匀强电场。一质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子从
原点 O沿 x轴正方向以速度 v0射入磁场，此后当粒子第一次穿过边界线 OM后恰好能到达 x轴上的 P点。原点 O与
P点间的距离为 d，不计粒子受到的重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小 B；
（2）匀强电场的电场强度大小 E；
（3）粒子从 O点射出至第三次穿过边界线 OM所用的时间 t 总。
{#{QQABKYAQggAAAIIAAQgCUQWICkAQkAACAagGgBAMIAIAQANABAA=}#}亳州二中 2023-2024学年第二学期高二年级期末教学质量检测
物理试卷参考答案
1．D
2．D
3．A
4．B
5．C
6．B
7．D
8．C
9．BD
10．AB
11．(1)A
(2)2.00
(3)
(4)有漏磁
【详解】（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。
故选A。
（2）交流电压时选择2.5V挡位，此时电表读数为
（3）若某次实验中用匝数匝、匝的变压器，测得线圈两端的电压，线圈两端的电压,匝数之比近似等于电压之比，则有
按解得两端的电压
结合变压器不是理想的，存在漏磁，发热等原因，则一定是原线圈，是副线圈。
（4）变压器不是理想的，可能存在漏磁。
12．(1)③
(2)
(3)见解析
【详解】（1）探究理想气体温度不变时压强与体积关系，实验过程，用手握住烧瓶（步骤③）会导致容器的容积发生变化，会影响实验，所以是错误的操作。
（2）设烧瓶容积为，由波意耳定律有
得
所以图线的纵坐标是，图线的纵截距为容器的体积，有
（3）这个乘积与物质的量有关，与气体温度有关，实验中发现乘积变小，有可能是实验过程中温度降低导致的。
13．（1）；（2）
【详解】（1）由题意知封闭气体做等容变化，根据查理定律有
………………………………（3分）
求得
…………………………（1分）
（2）稳定时,对活塞分析
………………………………（3分）
…………………………（1分）
根据玻意耳定律有
…………………………（3分）
求得
…………………………（1分）
14．（1）；（2）；（3）
【详解】由题意，可画出粒子在磁场和电场中的运动轨迹如图所示
（1）研究粒子在磁场中的匀速圆周运动，由向心力公式，得
…………………………（1分）
…………………………（1分）
解得
…………………………（1分）
（2）粒子在电场中的匀减速运动，由动能定理，得
…………………………（2分）
则
…………………………（1分）
（3）粒子在磁场中运动的周期为
…………………………（2分）
粒子第一次在磁场中运动的时间为
…………………………（1分）
在电场中的加速度为
…………………………（1分）
粒子第一次在电场中来回的时间为
…………………………（1分）
粒子第二次在磁场中运动的时间为
…………………………（1分）
粒子从点射出至第三次穿过边界线的时间
…………………………（2分）
15．（1）0.8T/s；（2）2m/s；（3）0.072J
【详解】
（1）金属棒保持静止，根据平衡条件得
可得
…………………………（2分）
则线圈产生的感应电动势为
…………………………（2分）
由电磁感应定律可知
解得
…………………………（2分）
（2）断开开关K后，金属棒向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度是0（即合外力是0）时速度最大，此时恰能匀速下降，根据平衡条件得
…………………………（2分）
此时金属棒中产生的感应电动势为
…………………………（1分）
根据闭合电路欧姆定律得
…………………………（1分）
联立解得金属棒的最大速度为
…………………………（2分）
（3）金属棒从开始下落到最大速度的过程中，根据动能定理得
…………………………（4分）
金属棒产生的焦耳热
…………………………（2分）
答案第1页，共2页
