湖南省湖南师大附高2022-2023高二下学期第一次大练习物理试题（答案）考试试卷

湖南省湖南师大附高2022-2023学年高二下学期第一次大练习
物理
时量：75分钟 满分：100分
得分：___________
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分﹐共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子。这些高能带电粒子到达地球会给地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是
A.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同
B.由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强
C.沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转
D.磁偏角是地轴与地磁极线的夹角且为一定值
2.下列说法正确的是
A.变化的磁场能产生电场，变化的电场能产生磁场
B.由可知，电场中某点的电场强度与成反比，与成正比
C.红外线可以用来消毒，紫外线可以用来加热理疗，X射线可以用来诊断病情
D.根据公式可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零
3.如图所示，在一个很小的矩形金属导体薄片上，制作四个电极、、、，它就成了一个霍尔元件。在、间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场，则薄片中的电荷就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移﹐使、间出现了电压，称为霍尔电压。当磁场方向和电流方向如图所示时，关于霍尔电压的大小，下列说法正确的是
A.电流和磁场方向如图所示时，板电势高于板电势
B.将磁场方向变为与薄片的上下表面平行，不变
C.将如图所示的磁场方向和电流方向同时反向时，板电势高于板电势
D.在电流和磁场一定时，薄片的厚度越大，则越小
4.如图所示，光滑水平轨道上有两辆静止小车，甲车上固定一个条形磁铁，N极向右，乙车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻连成通路。现推动一下甲车，使它获得向右的初速度，当它向乙车运动时﹐下列说法正确的是
A.电阻中的电流方向由到，两车系统动量不守恒、动能守恒
B.电阻中的电流方向由到，两车系统动量守恒、动能不守恒
C.电阻中的电流方向由到，两车系统动量不守恒、动能守恒
D.电阻中的电流方向由到，两车系统动量守恒、动能不守恒
5.如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为，理想电流表A的示数为。下列说法正确的是
A.保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，减小，不变
B.保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大
C.保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，减小，增大
D.保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率减小
6.如图所示，水平地面上有沿轴正方向的电场，其沿轴的电势与坐标的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为的滑块（可视作质点），从处由静止释放﹐其与水平地面间的动摩擦因数为0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则下列说法正确的是
A.沿轴正方向，电场强度逐渐增大
B.滑块先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终静止
C.滑块运动的最大速度约为0.2m/s
D.滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置
二、多项选择题（本题共5小题﹐每小题5分﹐共25分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7.等离子体气流由左方连续以速度射入和两极板间的匀强磁场中，直导线与、相连接，线圈与直导线连接。线圈内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场的正方向，如图甲所示，则下列叙述正确的是
A.0~1s内、导线互相吸引 B.1~2s内、导线互相排斥
C.2~3s内、导线互相吸引 D.3~4s内、导线互相排斥
8.如图所示，两条相距为的光滑平行导轨竖直放置，其上接一个阻值为的电阻，在下方空间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为，棒自上方某一位置释放，从棒运动到位置开始计时，在上方空间出现一个面积为的垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为（为大于零的已知常量），棒以速度进入下方磁场时立即施加一个竖直向下的外力才能使其保持匀速直线运动。棒的电阻为，质量为，重力加速度为，感应电流产生的磁场不计。则下列说法正确的是
A.棒做匀速直线运动时的电流为，方向从到
B.棒所受外力的大小为
C.时刻穿过回路的总磁通量
D.若把导轨上的定值电阻换成最大阻值为的滑动变阻器，则它消耗的最大功率为
9.磁悬浮列车是快速交通方式之一。2016年时速600km/h的磁悬浮列车在青岛下线。磁悬浮列车的部分可以简化为线圈通过磁场。如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、，在与之间、与之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈，宽度，质量为0.1kg，电阻为，将其从图示位置静止释放（边与重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻边与重合，时刻边与重合，时刻边与重合，之间图线为与轴平行的直线，之间和之后的图线均为倾斜直线，已知的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度取10m/s2）。则
A.在时间内，通过线圈的电荷量为0.5C B.线圈匀速运动的速度大小为8m/s
C.线圈的长度为2m D.时间内，线圈产生的热量为4.2J
10.在如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，C是电容足够大的电容器，D是理想二极管，是一个自感系数较大的线圈且的直流电阻与灯泡的电阻相同。电路接通稳定后，断开开关S，下列说法正确的是
A.A灯会闪亮一下，然后逐渐熄灭
B.在灯熄灭前的任意时刻，A、B两灯的电压相同
C.在灯熄灭前的任意时刻，通过B灯的电流是A灯的2倍
D.在灯熄灭前，中会产生自感电动势
11.如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的电阻为，线圈共匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2，定值电阻，当线圈的转速为时，电压表的示数为，所有电表均为理想电压，则
A.电流表的示数为
B.从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为（V）
C.线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为
D.当线圈转动的转速为时，电压表的示数为
答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案
三、实验题（本大题共2小题﹐共16分，其中12小题6分，13小题10分）
12.（6分）“测定玻璃的折射率”的实验中，在水平放置的白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。
（l）在插和时，应使_________（选填选项前的字母）。
A.只挡住的像 B.只挡住
C.同时挡住、的像 D.挡住及、的像
（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，如图记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是_____________。
（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线﹑折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点﹐如图所示，则玻璃的折射率___________。（用图中线段的字母表示）
13.（10分）某实验小组用下列器材设计欧姆表电路﹐使欧姆表具有“×1”、“×10”两种倍率。现有一个小量程电流表G（表头），满偏电流为，内阻未知，可供选择的器材有：
A.滑动变阻器，最大阻值； B.滑动变阻器，最大阻值；
C.电阻箱，最大阻值； D.电源，电动势1.5V；
E.电源，电动势9V； F.开关和；双掷开关；
电阻丝及导线若干。
（1）实验小组的同学先采用图甲所示电路测量了表头的内阻，操作步骤如下：闭合开关，调滑动变阻器使电流表指针指向满偏，保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关，调电阻箱，使电流表指针指向满偏电流的一半，读出电阻箱的阻值，记为电流表的内阻。为提高测量精确度，选用__________，电源选用_________（填写器材前字母代号）。
（2）选择合适器材，按图乙连接好的欧姆表电路，就改装成了具有两种倍率（如“×1”、“×10”）的欧姆表，当开关拨到时，欧姆表的倍率是__________（选填“×1”或“×10”），若，则_______。
（3）若欧姆表的刻度值是按电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.2V时，欧姆表仍可调零。若重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为，则这个待测电阻的真实值为________。
四、计算题（本大题共3小题，共35分，其中14题10分，15题10分，16题15分）
14.（10分）如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数匝，电阻，线圈的两端经集流环与电阻连接，电阻，与并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示的正弦规律变化。求：
（1）交流发电机产生的电动势最大值；
（2）电动势的瞬时值表达式；
（3）电路中交流电压表的示数。
15.（10分）如图所示，质量为5.0kg的小车以2.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上部分是表面粗糙的水平轨道，部分是光滑圆轨道﹐整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为50N/C，磁感应强度大小为2.0T，现有一质量为2.0kg、带负电且电荷量为0.10C的滑块以10m/s的水平速度向右冲上小车，当它运动到点时速度为5m/s。滑块可视为质点，取10m/s2。
（1）求滑块从到的过程中，小车与滑块组成的系统损失的机械能；
（2）如果滑块刚过点时对轨道的压力为76N，求圆弧轨道的半径；
（3）当滑块通过点时，立即撤去磁场，要使滑块冲出圆弧轨道，求此圆弧轨道的最大半径。
16.（15分）如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨间距为，折成倾斜和水平两部分，倾斜部分导轨与水平面的夹角为，水平和倾斜部分均处在磁感应强度为的匀强磁场中，水平部分磁场方向竖直向下，倾斜部分磁场垂直倾斜导轨所在平面向下（图中未画出），两个磁场区域互不叠加。将两根金属棒、垂直放置在导轨上，并将用轻绳通过定滑轮和小物块连接。已知两棒的长度均为，电阻均为，质量均为，小物块的质量也为，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且保持接触良好，始终不会碰到滑轮，重力加速度大小为。
（1）锁定，释放，求的最终速度；
（2）、由静止释放的同时在上施加一沿倾斜导轨向上的恒力，求达到稳定状态时、的速度大小；
（3）若（2）中系统从静止开始经时间达到稳定状态，求此过程中系统产生的焦耳热。湖南师大附中2022-2023学年度高二第二学期第一次大练习
物理参考答案
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
题号12345
6
答案CADBBD
1.C【解析】根据地球磁场的分布，由左手定则可以判断粒子的受力的方向，从而可以判断粒子的运动的方向。高能
带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。不同的磁场，所受到的洛伦兹力大小不一，所以A选项
是不符合题意的；高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。不同的磁场，所受到的洛伦兹力大
小不一，而磁场在南、北两极最强赤道附近最弱，由于南北极磁场方向与射线方向近似平行，则地磁场对垂直射向地
球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，所以B选项是不符合題意的；根据左手定则判断洛
伦兹力的方向，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子在洛伦兹力作用下向东偏转，偏向面与
赤道平面平行，所以C选项是符合题意的；不同的地，点磁偏角不同，所以D选项是不符合题意的。
2.A【解析】根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，故A正确；电场强度
的定义E=F采用比值定义法，E与F,9均无关，只与电场本身的性质有关，故B错误；红外线具有热作用，可以用来
加热理疗，紫外线具有波长短、频率高、能量大的特，点可以进行消毒，X射线可以用来进行透视以诊断病情，故C错
、误；公式B品只适用于B和1相互垂直的情况，如果二者平行，通电导线受磁场力为零，所以不能根据通电导线受
磁场力为零来判断磁感应强度是否为零，故D错误。故选A。
3.D【解析】导体主要是自由电子定向移动而导电，即载流子带负电；电流和磁场方向如图所示时，根据左手定则可知
载流子向V电极偏转，则电极N的电势低于电极M的电势，若将磁场方向和电流方向同时反向，仍然是V板电势
低，选项A,C错误；将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，则载流子受到上下方向的洛伦兹力，或者不受洛伦兹
力，因此M、N间不存在电势差，故B错误；设半导体薄片的厚度为d,宽度为b,长度为L,载流子所受的电场力等于
洛伦兹力，设材料单位体积内载流子的个数为加，材料截面积为S,根据平衡条件有q方=Bq,电流微观表达式I=
9S0,S=6d解得霍尔电压U一。UH与磁感应强度B、电流1、厚度d有关，在电流小磁场B一定时，湾片的厚
度越大，则UH越小，故D正确。故选D。
4,B【解析】由于两车在光滑水平轨道上相互作用，合外力为零，动量守恒；甲车向右运动过程中，通过螺线管的磁通
量向右增加，螺线管中有感应电流产生，根据能量守恒可知动能会减少。选项AC错误；甲车向右运动过程中，通过
螺线管的磁通量向右增加，由楞次定律可知乙车中螺线管产生的磁场方向向左，根据右手螺旋定则可知电阻R中的
电流方向由A到B,选项B正确，D错误。故选B。
5.B【解析】由题意可知，原副线圈的匝数比为2：1，匝数与电流成反比，则副线圈的电流为2I,根据欧姆定律可得副
线图的电压有效值为U2=2R1,则变压器原线图的电压有效值为U1=2U2=4IR1。设输入交流电的电压有效值为
U。
U,则U。=4R十R,可得I=R十R·保持P位置不变，：向左缓授滑动的过程中，1不断变大，根据欧姆定律
U,=4R,可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则R:两端的电压不断变小，则电压表示效
U变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知R消耗的功率增大，故B正确，A错
误；设原副线图的匝数比为m,同理可得U=IR,则U,=R十R。整理可得I=R十R。保持P位置不
U。
变，P向下缓慢滑动的过程中，不断变大，则I变小，对R由欧姆定律可知U=IR:。可知U不断变小，根据原副
U
践圈的功率相等可知R消耗的功率D=心R十尽·（心农尽，整理可得P
。
可
rR+常+2R
知=3时，R消耗的功率有最大值，可知R消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。故选B。
6.D【解析】p一x图线的斜率表示电场强度，由图可知，沿x轴正方向电场强度减小，故A错误；9一x图像的斜率的
鲍对值表示电场强度的大小，所以x=0.15m处的电场强度大小为E。之05V m=2.0X10N/C,滑块此时
物理参考答案（附中版）一1